OpenCV基础知识4 — 绘制图形

前言：Hello大家好，我是小哥谈。Opencv提供了许多用于绘制图形的方法，包括绘制线段的line()方法、绘制矩形的retangle()方法、绘制圆形的circle()方法、绘制多边形的polylines()方法和绘制文字的putText()方法。本节课将依次对上述各个方法进行讲解，并使用上述方法绘制相应的图形。 

 前期回顾：

          OpenCV基础知识1— OpenCV概述

          OpenCV基础知识2 — 图像处理的基本操作

          OpenCV基础知识3 — 图像数字化基础（像素、色彩空间）   

           目录

 1.线段的绘制 

 2.矩形的绘制

 3.圆形的绘制

 4.多边形的绘制

 5.文字的绘制

 1.线段的绘制 

Opencv提供了用于绘制线段的line()方法，使用这个方法即可绘制长短不一的、粗细各异的、五颜六色的线段。

line()方法语法格式如下：

img = cv2.line(img,pt1,pt2,color,thickness)

参数说明：

img：画布

pt1：线段的起点坐标

pt2：线段的终点坐标

color：绘制线段时的线条颜色

thickness：绘制线段的线条宽度

说明：♨️♨️♨️

当线条颜色是红色的时候，由于Opencv默认的通道顺序是B-G-R，因此将使用(0,0,255)表示红色。

Python代码：

import numpy as np  # 导入Python中的numpy模块
import cv2

# np.zeros()：创建了一个画布
# (300, 300, 3)：一个300 x 300，具有3个颜色空间（即Red、Green和Blue）的画布
# np.uint8：OpenCV中的灰度图像和RGB图像都是以uint8存储的，因此这里的类型也是uint8
canvas = np.zeros((300, 300, 3), np.uint8)
# 在画布上，绘制一条起点坐标为(50, 150)、终点坐标为(250, 150)，绿色的，线条宽度为10的线段
canvas = cv2.line(canvas, (50, 150), (250, 150), (0, 255, 0), 10)
# 在画布上，绘制一条起点坐标为(50, 250)、终点坐标为(250, 250)，红色的，线条宽度为15的线段
canvas = cv2.line(canvas, (50, 250), (250, 250), (0, 0, 255), 15)
# 在画布上，绘制一条起点坐标为(150, 50)、终点坐标为(150, 250)，黄色的，线条宽度为20的线段
canvas = cv2.line(canvas, (150, 50), (150, 250), (0, 255, 255), 20)
cv2.imshow("Lines", canvas) # 显示画布
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

运行结果：

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 2.矩形的绘制

OpenCV提供了用于绘制矩形的retangle()方法，使用这个方法既可以绘制矩形，也可以绘制实心矩形。

retangle()方法的语法格式如下所示：

img = cv2.retangle(img,pt1,pt2,color,thickness)

参数说明：

img：画布

pt1：矩形的左上角坐标

pt2：矩形的右下角坐标

color：绘制矩形时的线条颜色

thickness：绘制矩形时的线条宽度

Python代码：

import numpy as np # 导入Python中的numpy模块
import cv2

# np.zeros()：创建了一个画布
# (300, 300, 3)：一个300 x 300，具有3个颜色空间（即Red、Green和Blue）的画布
# np.uint8：OpenCV中的灰度图像和RGB图像都是以uint8存储的，因此这里的类型也是uint8
canvas = np.zeros((300, 300, 3), np.uint8)
# 在画布上绘制一个左上角坐标为(50,50)，右下角坐标为(200,150)红色的宽度为6的矩形边框
canvas = cv2.rectangle(canvas, (50, 50), (200, 150), (0,0, 255),6)
cv2.imshow("Rectangle", canvas) # 显示画布
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

运行结果：

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 3.圆形的绘制

OpenCV提供了用于绘制圆形的circle()方法，这个方法与retangle()方法的功能相同，既可以绘制圆形边框，也可以绘制实心圆形。

circle()方法的语法格式如下：

img = cv2.circle(img,center,radius,color,thickness)

参数说明：

img：画布

center：圆形的圆心坐标

radius：圆形的半径

color：绘制圆形时的线条颜色

thickness：绘制圆形时的线条宽度

Python代码：

import numpy as np # 导入Python中的numpy模块
import cv2

# np.zeros()：创建了一个画布
# (100, 300, 3)：一个100 x 300，具有3个颜色空间（即Red、Green和Blue）的画布
# np.uint8：OpenCV中的灰度图像和RGB图像都是以uint8存储的，因此这里的类型也是uint8
canvas = np.zeros((100, 300, 3), np.uint8)
# 在画布上，绘制一个圆心坐标为(50, 50)，半径为40，红色的实心圆形
canvas = cv2.circle(canvas, (50, 50), 40, (0, 0, 255), -1)
# 在画布上，绘制一个圆心坐标为(150, 50)，半径为40，黄色的实心圆形
canvas = cv2.circle(canvas, (150, 50), 40, (0, 255, 255), -1)
# 在画布上，绘制一个圆心坐标为(250, 50)，半径为40，绿色的实心圆形
canvas = cv2.circle(canvas, (250, 50), 40, (0, 255, 0), -1)
cv2.imshow("TrafficLights", canvas) # 显示画布
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

 运行结果：

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 4.多边形的绘制

OpenCV提供了用于绘制多边形的polylines()方法，使用这个方法绘制的多边形既可以是封闭的，也可以是不封闭的。

polylines()方法的语法格式如下：

img = cv2.polylines(img,pts,isClosed,color,thickness)

参数说明：

img：画布

pts：由多边形各个顶点的坐标组成的一个列表，这个列表是一个Numpy的数组类型。

isClosed：如果值为True，表示一个闭合的多边形；如果值为False，表示一个不闭合的多边形。

color：绘制多边形时的线条颜色

thickness：绘制多边形时的线条宽度

Python代码：

import numpy as np # 导入Python中的numpy模块
import cv2

# np.zeros()：创建了一个画布
# (300, 300, 3)：一个300 x 300，具有3个颜色空间（即Red、Green和Blue）的画布
# np.uint8：OpenCV中的灰度图像和RGB图像都是以uint8存储的，因此这里的类型也是uint8
canvas = np.zeros((300, 300, 3), np.uint8)
# 按顺时针给出等腰梯形4个顶点的坐标
# 这4个顶点的坐标构成了一个大小等于“顶点个数 * 1 * 2”的数组
# 这个数组的数据类型为np.int32
pts = np.array([[100, 50], [200, 50], [250, 250], [50, 250]], np.int32)
# 在画布上根据4个顶点的坐标，绘制一个闭合的，红色的，线条宽度为5的等腰梯形边框
canvas = cv2.polylines(canvas, [pts], True, (0, 0, 255), 5)
cv2.imshow("Polylines", canvas) # 显示画布
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

运行结果：

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 5.文字的绘制

OpenCV提供了用于绘制文字的putText()方法，使用这个方法不仅能够设置字体的样式、大小和颜色，而且能够使字体呈现斜体的效果，还能够控制文字的方向，进而使文字呈现垂直镜像的效果。

putText()方法的语法格式如下：

img = cv2.putText(img,text,org,fontFace,fontScale,color,thickness,lineType,bottomLeftOrigin)

参数说明：

img：画布

text：要绘制的文字内容

org：文字在画布中的左下角坐标

fontFace：字体样式

fontScale：字体大小

color：绘制文字时的线条颜色

thickness：绘制文字时的线条宽度

lineType：线型（指的是线的产生算法，有4和8两个值，默认值为8）

bottomLeftOrigin：绘制文字时的方向（有True和False两个值，默认值为False）

Python代码：

import numpy as np # 导入Python中的numpy模块
import cv2

# np.zeros()：创建了一个画布
# (100, 300, 3)：一个100 x 300，具有3个颜色空间（即Red、Green和Blue）的画布
# np.uint8：OpenCV中的灰度图像和RGB图像都是以uint8存储的，因此这里的类型也是uint8
canvas = np.zeros((100, 300, 3), np.uint8)
# 在画布上绘制文字“mrsoft”，文字左下角的坐标为(20, 70)
# 字体样式为FONT_HERSHEY_TRIPLEX
# 字体大小为2，线条颜色是绿色，线条宽度为5
cv2.putText(canvas, "OpenCV", (20, 70), cv2.FONT_HERSHEY_TRIPLEX, 2, (0, 255, 0), 5)
cv2.imshow("Text", canvas) # 显示画布
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

运行结果：

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