OpenCV-Python绘制多边形和选择随机颜色

绘制多边形

在使用 opencv 绘制几何图像时，除了大多数情况下绘制的简单形状，有时也需要绘制复杂的多边形形状。下面就来一起尝试如何绘制多边形形状。

首先需要了解几个 opencv 库函数。

• cv.polylines()多边形绘制
  需要传入画布、轮廓点、是否闭合、绘制颜色、线条粗细、线条类型、顶点坐标小数位。

• cv.fillPoly()多边形填充
  需要传入画布、轮廓点、填充颜色、线条类型、顶点坐标小数位。

• drawContours()既可以填充也可以绘制多边形
  需要传入画布（三通道画布才能显示轮廓）、轮廓点、绘制轮廓数（-1 表示绘制其中的所有轮廓）、颜色、轮廓粗细（-1 表示填充）。

话不多说，直接上代码：

# -*-coding:utf-8-*-
"""
File Name: image_shape_painting.py
Program IDE: PyCharm
Date: 21:12
Create File By Author: Hong
"""
import cv2 as cv
import numpy as np


def polygon_drawing():
    canvas = np.zeros((512, 512, 3), dtype=np.uint8)

    # 定义多边形的顶点
    pts = np.array([[100, 100], [350, 100], [450, 280], [320, 450], [80, 400]], dtype=np.int32)
    # 多边形绘制
    # cv.polylines(canvas, [pts], True, (0, 0, 255), 2, 8, 0)
    # 多边形填充
    # cv.fillPoly(canvas, [pts], (255, 0, 255), 8, 0)
    # 既可以填充也可以绘制形状, thickness为时绘制形状，-1时填充形状
    # 可以添加多个轮廓，用,号隔开，比如[pts1, pts2, ...]
    cv.drawContours(canvas, [pts], -1, (255, 0, 0), thickness=-1)

    cv.imshow('polyline', canvas)
    cv.waitKey(0)

    cv.destroyAllWindows()


if __name__ == '__main__':
    polygon_drawing()

结果展示：

随机颜色和随机数

在 opencv 中，有时需要随机的地使用一些颜色而不是固定的给出某种颜色，这个时候就需要使用随机数的方式来设置随机颜色。

主要用到的是 numpy 中的随机数函数，先介绍几种 np 中的随机数函数。

1. np.random.randn()函数

   np.random.randn(d0,d1,d2……dn)
   1）当函数括号内没有参数时，则返回一个浮点数；
   2）当函数括号内有一个参数时，则返回秩为 1 的数组，不能表示向量和矩阵；
   3）当函数括号内有两个及以上参数时，则返回对应维度的数组，能表示向量或矩阵；
   4）np.random.standard_normal()函数与np.random.randn()类似，但是np.random.standard_normal()的输入参数为元组（tuple）；
   5)np.random.randn()的输入通常为整数，但是如果为浮点数，则会自动直接截断转换为整数；
   6）通过该函数可以返回一个或一组服从标准正态分布的随机样本值。

2. np.random.rand()函数

   np.random.rand(d0,d1,d2……dn)
   注：使用方法与np.random.randn()函数相同。
   1）通过本函数可以返回一个或一组服从 “0~1”均匀分布 的随机样本值。随机样本取值范围是[0,1)，不包括 1。

3. np.random.randint()函数

   numpy.random.randint(low, high=None, size=None, dtype=’l’)
   输入：
   low——为最小值
   high——为最大值
   size——为数组维度大小
   dtype——为数据类型，默认的数据类型是np.int
   返回值：
   返回随机整数或整型数组，范围区间为[low,high），包含 low，不包含 high；high 没有填写时，默认生成随机数的范围是[0，low）

在随机颜色的实现中用到的是第三种函数，具体代码如下:

"""
File Name: image_shape_painting.py
Program IDE: PyCharm
Date: 21:12
Create File By Author: Hong
"""
import cv2 as cv
import numpy as np


def random_color():
    img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
    cv.imshow('img', img)

    while True:
        # 设置随机位置
        xx = np.random.randint(0, 300, 2, dtype=np.int32)
        yy = np.random.randint(0, 300, 2, dtype=np.int32)
        # 设置随机颜色，可以用于目标检测画不同目标边界框的随机颜色
        bgr = np.random.randint(0, 255, 3, dtype=np.int32)
        print(bgr[0], bgr[1], bgr[2])
        # 画直线，将每个bgr分量int转换以下，不然被认为不是数字，出错。
        cv.line(img, (xx[0], yy[0]), (xx[1], yy[1]), (int(bgr[0]), int(bgr[1]), int(bgr[2])), 1, 8, 0)

        cv.imshow('line', img)
        c = cv.waitKey(1)
        if c == 27:
            break

    cv.destroyAllWindows()


if __name__ == '__main__':
    random_color()

结果展示：

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