OpenCV-Python教程：绘制直线、圆形、方形(line,circle,rectangle)

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因为绘图操作需要用到起点、终点坐标等参数，绘图前需要先了解在OpenCV中图像像素位置的坐标表示方法。一般我们用的直角坐标系x轴向右增长，y轴向上增长，但是在OpenCV图像中，y却是向下增长的，也就说一张图片左上角顶点的坐标为(0,0)，这样的处理也符合人类从左到右、从上到下的阅读习惯。

另外有点和常识不同的地方是我们常说“R-G-B”三原色，一个像素可以用R、G、B三种像素组合成各种不同的颜色，但是在OpenCV彩色图像中一个像素却是按照“B-G-R”模式组织的。

绘图操作函数的一些公共参数：

• img：图像对象。
• color：颜色，如果是彩色用一个三元组表示，三元组的元素按照B-G-R组织，三元组(0,255,0)中B，R为0，G为255，所以表示的是纯绿色。如果是灰度，则用单个数值表示
• thickness：线条宽度。
• point：点位置，用一个二元组表示，二元组元素按照x-y组织，比如(10,20)表示的是从左到右x=10，从上到下y=20的位置。
• lineType : 线条类型，在绘制曲线时通常使用CV2.LINE_AA可以有更好的平滑效果。

1、直线

 在一个坐标系中知道两个点，两点之间的连线就构成了一条直线，所以画直线需要起点和终点的x-y坐标。

绘图方法用cv2.line()，

• 第1个位置参数为要绘图的图像实例。
• 第2个参数为起点，二元组。
• 第3个参数为终点，二元组。
• 第4个参数为颜色。
• 第5个参数为线宽。

先用numpy构建一个512×512大小的纯白色图片对象：img = np.ones((512,512,3))，起点选在start=(50,50)，终点选择stop=(300,300)，颜色设置为红色color=(0,0,255)，线宽thick=5：

import cv2
import numpy as np
print('VX公众号: 桔子code / juzicode.com')
print('cv2.__version__:',cv2.__version__)
img = np.ones((512,512,3))
start=(50,50)
stop=(300,300)
color=(0,0,255)
thick=5
cv2.line(img,start,stop,color,thick)
cv2.imshow('img',img)
cv2.waitKey()

运行结果：

 如果使用灰度图，img构建成单通道图像，color虽然可以用三元组表示，但是实际只用到了第0个元素。在白色背景下，用0值表示黑色，黑色背景下大于0的值表示白色：

import cv2
import numpy as np
print('VX公众号: 桔子code / juzicode.com')
print('cv2.__version__:',cv2.__version__)
img = np.ones((512,512)) #白色背景
start=(50,50)
stop=(300,300)
color=(0,255,255) #白色背景下显示黑色线条，虽然可以用三元组表示颜色，实际只取第0个元素
thick=5
cv2.line(img,start,stop,color,thick)
cv2.imshow('img-white',img)

img = np.zeros((512,512)) #黑色背景
start=(50,50)
stop=(300,300)
color=1 #黑色背景下显示白色线条，大于0即可
thick=5
cv2.line(img,start,stop,color,thick)
cv2.imshow('img-black',img)
cv2.waitKey()

运行结果：

2、圆形

 使用cv2.circle()画圆

• 第1参数是图像对象；
• 第2个参数为圆心；
• 第3个参数为半径；
• 第4个参数为颜色；
• 第5个参数为线条宽度，如果使用-1会自动填充圆形的内部；

下面这个例子中在圆心(100,100)处画一个黄色外框半径为50的空心圆，在圆心(200,200)处画一个半径为50的实心圆。

import cv2
import numpy as np
print('VX公众号: 桔子code / juzicode.com')
print('cv2.__version__:',cv2.__version__)
img = np.ones((512,512,3)) #白色背景
center=(100,100)
radius=50
color=(0,255,255)  #黄色
cv2.circle(img,center, radius, color, 5) #线条

center=(200,200)
cv2.circle(img,center, radius, color, -1) #填充
cv2.imshow('img',img)
 
cv2.waitKey()

运行结果：

3、方形

 cv2.rectangle()用来画方形，包括长方形和正方形。

• 第1个参数为图像对象；
• 第2个参数为方形左上角坐标；
• 第3个参数为方形右下角坐标，方形的宽高自动根据起始点坐标计算；
• 第4个参数为颜色；
• 第5个参数为线条宽度，如果使用-1会自动填充圆形的内部；

下面的例子画出2个方形：

import cv2
import numpy as np
print('VX公众号: 桔子code / juzicode.com')
print('cv2.__version__:',cv2.__version__)
img = np.ones((512,512,3)) #白色背景

topleft=(10,100)
downright=(111,333)
color=(255,0,0)  #蓝色
cv2.rectangle(img,topleft, downright, color, 2) #线条

topleft=(300,100)
downright=(500,300)
color=(0,255,0)  #蓝色
cv2.rectangle(img,topleft, downright, color, -1) #填充

cv2.imshow('juzicode',img)
 
cv2.waitKey()

运行结果：

小结：本文介绍了如何在OpenCV图像中绘制直线、圆形、方形，用的比较多的是绘制方形，比如人脸识别时将人脸部分用方框标注出来。

扩展阅读：

1. OpenCV-Python教程
2. OpenCV-Python教程：OpenCV-Python教程：绘制多边形、输出文字