【C++ OpenCV】图像上绘制几何图形、文字

目录

一、绘制直线

二、绘制圆形

三、绘制椭圆

第一种重载方式

第二种重载方式

四、绘制方形

五、绘制多边形

六、文字生成

七、实操

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一、绘制直线

void cv::line   (   InputOutputArray    img,
                    Point   pt1,
                    Point   pt2,
                    const Scalar &      color,
                    int     thickness = 1,
                    int     lineType = LINE_8,
                    int     shift = 0 
                )   

• img: 要绘制线段的图像。

• pt1: 线段的起点。

• pt2: 线段的终点。

• color: 线段的颜色，通过一个Scalar对象定义。

• thickness: 线条的宽度。

• lineType: 线段的类型。可以取值8， 4， 和CV_AA， 分别代表8邻接连接线，4邻接连接线和反锯齿连接线。默认值为8邻接。为了获得更好地效果可以选用CV_AA(采用了高斯滤波)。

• shift: 坐标点小数点位数。

设置线宽分别1和线宽为2的效果图如下：

二、绘制圆形

void cv::circle     (   InputOutputArray    img,
                        Point   center,
                        int     radius,
                        const Scalar &      color,
                        int     thickness = 1,
                        int     lineType = LINE_8,
                        int     shift = 0 
                    )              

cv.circle(  img, center, radius, color[, thickness[, lineType[, shift]]]    ) ->    img     //python

• img 输入和画完形状后输出图像

• center 圆心坐标

• radius 圆形的半径

• color 线条的颜色

• thickness 如果是正数，表示组成圆的线条的粗细程度。负数如-1，表示圆是否被填充

• line_type 线条的类型，默认是8。

• shift 圆心坐标点和半径值的小数点位数

• 实心圆和空心圆效果如下图：

三、绘制椭圆

第一种重载方式

void cv::ellipse(       InputOutputArray    img,
                        Point               center,
                        Size                axes,
                        double              angle,
                        double              startAngle,
                        double              endAngle,
                        const Scalar &      color,
                        int                 thickness = 1,
                        int                 lineType = LINE_8,
                        int                 shift = 0 
                )   

Python:
    cv.ellipse( img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color[, thickness[, lineType[, shift]]] ) ->    img
    cv.ellipse( img, box, color[, thickness[, lineType]]    ) ->    img

• Size：椭圆的长轴和短轴，如Size(100,50)代表长轴100短轴50

• angle：旋转角度

• startAngle和endAngle分别代表起始和结束角度

下图是绘制0~100度和绘制完整的椭圆对比

在OpenCV的文档中，为了说明具体的角方向定义、轴方向定义等，还给出了如下的示意图：

对于第一种情况，椭圆的axes.width > axes.height；、
​
注意对照示意图，axes.width表示的是椭圆的主轴，即FIRST AXIS，axes.height表示的是椭圆的副轴，即SECOND AXIS，主轴的方向沿图像坐标轴X轴顺时针偏移的方向即为angle；
​
以主轴axes.width为半径虚拟一个圆，以主轴为基准，顺时针方向偏移start angle角度，得到起始弧段点，由这个点向椭圆主轴做投影，在椭圆弧上的投影点作为椭圆弧段的真正起始点；椭圆弧段的真正结束点也是采取相同的方式获得；
​
沿顺时针方向，将椭圆弧段的起始点和结束点之间的椭圆弧段绘制出来，即为图中的深蓝色弧，为该模式下绘制出的椭圆弧段；
注意在这种绘制模式下，axes.width和awes.height均表示的是椭圆的半轴长度，这和下一种模式会有区别；
对于第二种情况，即椭圆的axes.width < axes.height时，仍将axes.width所在的轴作为主轴，和第一种情况类似，也仍是以axes.width作为半径虚拟一个圆，各种偏移角、起始角、结束角均与第一种情况类似。

第二种重载方式

void cv::ellipse    (   InputOutputArray    img,
                        const RotatedRect &     box,
                        const Scalar &      color,
                        int     thickness = 1,
                        int     lineType = LINE_8 
                    )       
Python:
    cv.ellipse( img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color[, thickness[, lineType[, shift]]] ) ->    img
    cv.ellipse( img, box, color[, thickness[, lineType]]    ) ->    img

这种方式将椭圆的形状参数全部归并到一个RotatedRect对象即box中。 RotatedRect共有三个属性：分别是angle center size 这个数据结构的理解很容易：center表示矩形的中心点；angle表示矩形顺时针偏转的角度；size中分别表示矩形的width和height。注意RotatedRect中，size.width也是作为主轴存在的。如：

RotateREct(Point2f(100.0,200.0),size(100,50),Scalar(255,255,255))

四、绘制方形

//方法一
void cv::rectangle  (   InputOutputArray    img,
                        Point   pt1,
                        Point   pt2,
                        const Scalar &      color,
                        int     thickness = 1,
                        int     lineType = LINE_8,
                        int     shift = 0 
                    )       
Python:
    cv.rectangle(   img, pt1, pt2, color[, thickness[, lineType[, shift]]]  ) ->    img
    cv.rectangle(   img, rec, color[, thickness[, lineType[, shift]]]   ) ->    img

//方法二
void cv::rectangle  (   InputOutputArray    img,
                        Rect    rec,
                        const Scalar &      color,
                        int     thickness = 1,
                        int     lineType = LINE_8,
                        int     shift = 0 
                    )       
Python:
    cv.rectangle(   img, pt1, pt2, color[, thickness[, lineType[, shift]]]  ) ->    img
    cv.rectangle(   img, rec, color[, thickness[, lineType[, shift]]]   ) ->    img

• pt1 矩形的顶点。

• pt2 与 pt1 相对的矩形的顶点。意思是pt1和pt2是对角顶点

• rec是两个顶点的集合，如：Rect(100, 100, 150, 200)

• 

五、绘制多边形

void cv::fillPoly   (   InputOutputArray    img,
                    const Point **      pts,
                    const int *     npts,
                    int     ncontours,
                    const Scalar &      color,
                    int     lineType = LINE_8,
                    int     shift = 0,
                    Point   offset = Point() 
                )       
Python:
    cv.fillPoly(    img, pts, color[, lineType[, shift[, offset]]]  ) ->    img

• pts:多边形顶点数组，可以存放多个多边形顶点坐标的数组，注意其数据类型是const Point **，数组内存放的是数组的地址

• npts：每个多边形顶点的个数

• ncontours：绘制多边形的个数，以上三个参数要求是一一对应的

• offset：所有顶点的偏移

绘制结果图如下：

Point root_points[1][6];
    root_points[0][0] = Point(215, 220);
    root_points[0][1] = Point(460, 225);
    root_points[0][2] = Point(466, 450);
    root_points[0][3] = Point(235, 465);
    root_points[0][4] = Point(260, 390);
    root_points[0][5] = Point(96, 310);
    const Point* pp[] = { root_points[0]};
    int nps[] = { 6 };
    fillPoly(img, pp, nps,1, Scalar(255, 255, 255), 8);

六、文字生成

void cv::putText    (   InputOutputArray    img,
                        const String &      text,
                        Point   org,
                        int     fontFace,
                        double      fontScale,
                        Scalar      color,
                        int     thickness = 1,
                        int     lineType = LINE_8,
                        bool    bottomLeftOrigin = false 
                    )       
Python:
    cv.putText( img, text, org, fontFace, fontScale, color[, thickness[, lineType[, bottomLeftOrigin]]] ) ->    img

• Point org： 第一个字符左下角坐标

• int fontFace：字体类型，FONT_HERSHEY_SIMPLEX ，FONT_HERSHEY_PLAIN ，FONT_HERSHEY_DUPLEX 等等等。

• double fontScale，字体大小

• Scalar color，字体颜色，颜色用Scalar（）表示。

• lineType，线型，我们使用默认值8.

• bottomLeftOrigin：图像数据原点的位置，默认为左上角，参数改为true，则原点为左下角

七、实操

#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>
#include<vector>
​
using namespace std;
using namespace cv;
​
​
int main()
{
    Mat img = Mat::zeros(512, 512, CV_8UC3);
    Point p1(10, 100);
    Point p2(50,50);
    //绘制直线
    line(img, p1, p2, Scalar(255, 255, 255), 2, LINE_AA,0);
    circle(img, Point(100, 100), 50, Scalar(255, 255, 255), 1, LINE_AA, 0);
    //绘制实心圆
    circle(img, Point(210, 100), 50, Scalar(255, 255, 255), -1, LINE_AA, 0);
    //绘制椭圆
    ellipse(img, Point(250, 250), Size(70, 50), 0, 0, 100, Scalar(255, 255, 255), 1, LINE_4, 0);
    ellipse(img, Point(400, 250), Size(70, 50), 0, 0, 360, Scalar(255, 255, 255), 1, LINE_4, 0);
    //绘制方形
    rectangle(img, Point(100, 300), Point(200, 500), Scalar(255, 255, 255));
    rectangle(img, Rect(100, 100, 150, 200), Scalar(255, 255, 255));
    //绘制多边形
    Point root_points[1][6];
    root_points[0][0] = Point(215, 220);
    root_points[0][1] = Point(460, 225);
    root_points[0][2] = Point(466, 450);
    root_points[0][3] = Point(235, 465);
    root_points[0][4] = Point(260, 390);
    root_points[0][5] = Point(96, 310);
    const Point* pp[] = { root_points[0]};
    int nps[] = { 6 };
    fillPoly(img, pp, nps,1, Scalar(20, 215, 135), 8);
    //生成文字
    putText(img, "dagengen", Point(250, 250), 2, 1, Scalar(155, 155, 155));
        waitKey(1);
        return 0;
}

生成结果图如下：