opencv（2）-绘图功能，鼠标作为画笔，轨迹栏作为调色板

1.绘图功能

目标

学习使用OpenCV绘制不同的几何形状
您将学习以下功能：cv.line()，cv.circle()，cv.rectangle()，cv.ellipse()，**cv.putText()**等。

代码

在上述所有功能中，您将看到一些常见的参数，如下所示：

img：您要绘制形状的图像
color：形状的颜色。对于BGR，将其作为元组传递，例如：(255,0,0)对于蓝色。对于灰度，只需传递标量值即可。
厚度：线或圆等的粗细。如果对闭合图形（如圆）传递-1 ，它将填充形状。默认厚度= 1
lineType：线的类型，是否为8连接线，抗锯齿线等。默认情况下，为8连接线。cv.LINE_AA给出了抗锯齿的线条，看起来非常适合曲线。
**

画线

**
要绘制一条线，您需要传递线的开始和结束坐标。我们将创建一个黑色图像，并从左上角到右下角在其上绘制一条蓝线。

import numpy as np
import cv2 as cv

创建黑色的图像

img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)

绘制一条厚度为5的蓝色对角线

cv.line(img,(0,0),(511,511),(255,0,0),5)

画矩形

要绘制矩形，您需要矩形的左上角和右下角。这次，我们将在图像的右上角绘制一个绿色矩形。

 cv.rectangle(img,(384,0),(510,128),(0,255,0),3)

画圆圈

要绘制一个圆，需要其中心坐标和半径。我们将在上面绘制的矩形内绘制一个圆。

 cv.circle(img,(447,63), 63, (0,0,255), -1)

画椭圆

要绘制椭圆，我们需要传递几个参数。一个参数是中心位置（x，y）。下一个参数是轴长度（长轴长度，短轴长度）。angle是椭圆沿逆时针方向旋转的角度。startAngle和endAngle表示从主轴沿顺时针方向测量的椭圆弧的开始和结束。即给出0和360给出完整的椭圆。有关更多详细信息，请参阅cv.ellipse的文档。下面的示例在图像的中心绘制一个椭圆形。

cv.ellipse(img,(256,256),(100,50),0,0,180,255,-1)

画多边形

要绘制多边形，首先需要顶点的坐标。将这些点组成形状为ROWSx1x2的数组，其中ROWS是顶点数，并且其类型应为int32。在这里，我们绘制了一个带有四个顶点的黄色小多边形。

pts = np.array([[10,5],[20,30],[70,20],[50,10]], np.int32)
pts = pts.reshape((-1,1,2))
cv.polylines(img,[pts],True,(0,255,255))

注意 如果第三个参数为False，您将获得一条连接所有点的折线，而不是闭合形状。 cv.polylines()可用于绘制多条线。只需创建要绘制的所有线条的列表，然后将其传递给函数即可。所有线条将单独绘制。与为每条线调用cv.line相比，绘制一组线是一种更好，更快的方法。

向图像添加文本：
要将文本放入图像中，需要指定以下内容。 - 您要写入的文字数据 - 您要放置它的位置坐标（即数据开始的左下角）。 - 字体类型（检查cv.putText文档以获取受支持的字体） - 字体比例（指定字体大小） - 常规的内容，例如颜色，厚度，线条类型等。为了获得更好的外观，建议使用lineType = cv.LINE_AA。

我们将在白色图像上写入OpenCV。

font = cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
cv.putText(img,'OpenCV',(10,500), font, 4,(255,255,255),2,cv.LINE_AA)

结果

现在是时候查看我们绘图的最终结果了。正如您在以前的文章中学习的那样，显示图像以查看它。

其他资源
椭圆函数中使用的角度不是我们的圆角。有关更多详细信息，请访问此讨论：http://answers.opencv.org/question/14541/angles-in-ellipse-function/。
练习题
尝试使用OpenCV中可用的绘图功能创建OpenCV的徽标。

2.鼠标作为画笔

目标
了解如何在OpenCV中处理鼠标事件
您将学习以下功能：cv.setMouseCallback()
简单演示
在这里，我们创建一个简单的应用程序，无论我们在哪里双击它，都可以在图像上绘制一个圆。

首先，我们创建一个鼠标回调函数，该函数在发生鼠标事件时执行。鼠标事件可以是与鼠标相关的任何事物，例如左键按下，左键按下，左键双击等。它为我们提供了每个鼠标事件的坐标(x，y)。通过此活动和地点，我们可以做任何我们喜欢的事情。要列出所有可用的可用事件，请在Python终端中运行以下代码：

import cv2 as cv
events = [i for i in dir(cv) if 'EVENT' in i]
print( events )

创建鼠标回调函数具有特定的格式，该格式在所有地方都相同。它仅在功能上有所不同。因此，我们的鼠标回调函数可以做一件事，在我们双击的地方绘制一个圆圈。因此，请参见下面的代码。代码在注释中是不言自明的：

import numpy as np
import cv2 as cv

鼠标回调函数

def draw_circle(event,x,y,flags,param):
    if event == cv.EVENT_LBUTTONDBLCLK:
        cv.circle(img,(x,y),100,(255,0,0),-1)

创建一个黑色的图像，一个窗口，并绑定到窗口的功能

img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)
cv.namedWindow('image')
cv.setMouseCallback('image',draw_circle)
while(1):
    cv.imshow('image',img)
    if cv.waitKey(20) & 0xFF == 27:
        break
cv.destroyAllWindows()

更高级的演示
现在我们去寻找一个更好的应用。在这里，我们通过拖动鼠标来绘制矩形或圆形(取决于我们选择的模式) ，就像我们在 Paint 应用程序中所做的那样。所以我们的鼠标回调函数有两部分，一部分用于绘制矩形，另一部分用于绘制圆形。这个具体的例子对于创建和理解一些交互式应用程序非常有帮助，比如目标跟踪，图像分割地图等等。

import numpy as np
import cv2 as cv
drawing = False # 如果按下鼠标，则为真
mode = True # 如果为真，绘制矩形。按 m 键可以切换到曲线
ix,iy = -1,-1

鼠标回调函数

def draw_circle(event,x,y,flags,param):
    global ix,iy,drawing,mode
    if event == cv.EVENT_LBUTTONDOWN:
        drawing = True
        ix,iy = x,y
    elif event == cv.EVENT_MOUSEMOVE:
        if drawing == True:
            if mode == True:
                cv.rectangle(img,(ix,iy),(x,y),(0,255,0),-1)
            else:
                cv.circle(img,(x,y),5,(0,0,255),-1)
    elif event == cv.EVENT_LBUTTONUP:
        drawing = False
        if mode == True:
            cv.rectangle(img,(ix,iy),(x,y),(0,255,0),-1)
        else:
            cv.circle(img,(x,y),5,(0,0,255),-1)

练习题
在最后一个示例中，我们绘制了填充矩形。您修改代码以绘制一个未填充的矩形。

3.轨迹栏作为调色板

目标

了解将轨迹栏固定到OpenCV窗口
您将学习以下功能：cv.getTrackbarPos，cv.createTrackbar等。

代码演示

在这里，我们将创建一个简单的应用程序，以显示您指定的颜色。您有一个显示颜色的窗口，以及三个用于指定B、G、R颜色的跟踪栏。滑动轨迹栏，并相应地更改窗口颜色。默认情况下，初始颜色将设置为黑色。

对于cv.getTrackbarPos()函数，第一个参数是轨迹栏名称，第二个参数是它附加到的窗口名称，第三个参数是默认值，第四个参数是最大值，第五个是执行的回调函数每次跟踪栏值更改。回调函数始终具有默认参数，即轨迹栏位置。在我们的例子中，函数什么都不做，所以我们简单地通过。

轨迹栏的另一个重要应用是将其用作按钮或开关。默认情况下，OpenCV不具有按钮功能。因此，您可以使用轨迹栏获得此类功能。在我们的应用程序中，我们创建了一个开关，只有在该开关为ON的情况下，该应用程序才能在其中运行，否则屏幕始终为黑色。

import numpy as np
import cv2 as cv
def nothing(x):
    pass

创建一个黑色的图像，一个窗口

img = np.zeros((300,512,3), np.uint8)
cv.namedWindow('image')

创建颜色变化的轨迹栏

cv.createTrackbar('R','image',0,255,nothing)
cv.createTrackbar('G','image',0,255,nothing)
cv.createTrackbar('B','image',0,255,nothing)

为 ON/OFF 功能创建开关

switch = '0 : OFF \n1 : ON'
cv.createTrackbar(switch, 'image',0,1,nothing)
while(1):
    cv.imshow('image',img)
    k = cv.waitKey(1) & 0xFF
    if k == 27:
        break
    # 得到四条轨迹的当前位置
    r = cv.getTrackbarPos('R','image')
    g = cv.getTrackbarPos('G','image')
    b = cv.getTrackbarPos('B','image')
    s = cv.getTrackbarPos(switch,'image')
    if s == 0:
        img[:] = 0
    else:
        img[:] = [b,g,r]
cv.destroyAllWindows()

该应用程序的屏幕截图如下所示：

练习
使用轨迹栏创建颜色和画笔半径可调的Paint应用程序。有关绘制的信息，请参阅有关鼠标处理的先前教程。