1. 绘图#

OpenCV提供了绘制直线的函数cv2.line()、绘制矩形的函数cv2.rectangle()、绘制圆的函数cv2.circle()、绘制椭圆的函数cv2.ellipse()、绘制多边形的函数cv2.polylines()、在图像内添加文字的函数 cv2.putText() 等多种绘图函数。

1.1 通用参数#

OpenCV提供的绘图函数，有一些共有的参数，主要用于设置源图像、颜色、线条属性等。

img：图像。
color：绘制形状的颜色，通常使用 BGR模型 表示颜色，例如， (255, 0, 0)表示蓝色。
thickness：线条的粗细，默认值是 1。如果设置为-1，表示绘制的图形是实心的。
lineType：线条的类型，默认是8连接类型。
- cv2.FILLED：填充
- cv2.LINE_4：4连接类型
- cv2.LINE_8：8连接类型
- cv2.LINE_AA：抗锯齿，让线条更平滑
shift：数据精度，控制数值的精度，一般情况下不需要设置。

1.2 绘制点#

调用函数cv2.circle()，radius设置为1，thickness设置为-1，绘制实心圆
- 函数原型：img = cv2.circle(img, center, radius, color, thickness=-1, lineType)
- 函数参数：
  - center：表示圆点坐标。
  - radius：表示圆点的半径。

1.3 绘制直线#

调用函数cv2.line()
- 函数原型：img = cv2.line(img, pt1, pt2, color, thickness, lineType)
- 函数参数：
  - pt1：表示线段的起点。
  - pt2：表示线段的终点。

1.4 绘制矩形#

调用函数cv2.rectangle()
- 函数原型：img = cv2.rectangle(img, pt1, pt2, color, thickness, lineType)
- 函数参数：
  - pt1：表示矩形的一个角点。
  - pt2：表示矩形的一个对角角点。

1.5 绘制圆形#

调用函数cv2.circle()
- 函数原型：img = cv2.circle(img, center, radius, color, thickness, lineType)
- 函数参数：
  - center：表示圆形的圆心坐标点。
  - radius：表示圆形的半径。

1.6 绘制椭圆形#

调用函数cv2.ellipse()
- 函数原型：img = cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, thickness, lineType)
- 函数参数：
  - center：表示椭圆形的圆心坐标点。
  - axes：表示轴的长度。
  - angle：表示偏转的角度。
  - startAngle：表示圆弧起始角的角度。
  - endAngle：表示圆弧终结角的角度。

1.7 绘制多边形#

调用函数cv2.polylines()
- 函数原型：img = cv2.polylines(img, pts, isClosed, color, thickness, lineType)
- 函数参数：
  - pts：多边形的各个顶点
  - isClosed：闭合标记，用来指示多边形是否是封闭的。
    - True：将最后一个点与第一个点连接，让多边形闭合。
    - False：仅仅将各个点依次连接起来，构成一条曲线。

1.8 绘制文字#

调用函数cv2.putText()
- 函数原型：img=cv2.putText(img, text, pos, fontFace, fontScale, color, thickness, lineType, bottomLeftOrigin)
- 函数参数：
  - text：要绘制的文字内容。
  - pos：绘制字体的位置，以文字的左下角为起点。
  - fontFace：表示字体类型。
    - cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
    - cv2.FONT_HERSHEY_PLAIN
    - cv2.FONT_HERSHEY_DUPLEX
    - cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX
    - cv2.FONT_HERSHEY_TRIPLEX
    - cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL
    - cv2.FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX
    - cv2.FONT_HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX
    - cv2.FONT_ITALIC
  - fontScale：表示字体大小。
  - bottomLeftOrigin ：控制文字的方向，默认值为False。
    - True：文字是垂直镜像的
    - False：文字是水平的

1.9 示例#

1
import numpy as np
2
import cv2
3

4
n = 900
5

6
Black   = (0,0,0)
7
Red     = (0,0,255)
8
Green   = (0,255,0)
9
Blue    = (255,0,0)
10
Yellow  = (0,255,255)
11
Cyan    = (255,255,0)
12
Magenta = (255,0,255)
13
White   = (255,255,255)
14

15
img = np.zeros((n,n,3), np.uint8)
16

17
img = cv2.circle(img, (int(n/12*3), int(n/12)), 3, White, -1)
18
img = cv2.circle(img, (int(n/12), int(n/12*3)), 3, White, -1)
19

20
img = cv2.line(img, (0,0), (int(n),int(n)), Red, 4)
21
img = cv2.line(img, (0,int(n/3)), (int(n),int(n/3)), Green, 4)
22
img = cv2.line(img, (int(n/3),0), (int(n/3),n), Blue, 4)
23
img = cv2.line(img, (int(n/3),int(n/3*2)), (int(n),int(n/3*2)), Green, 4)
24
img = cv2.line(img, (int(n/3*2),int(n/3)), (int(n/3*2),int(n)), Blue, 4)
25

26
img = cv2.rectangle(img, (int(n/3*2) + 10 * 2, int(n/3) + 10 * 2), (int(n) - 10 * 2, int(n/3*2) - 10 * 2), Magenta, 3)
27
img = cv2.circle(img, (int(n/2), int(n/6*5)), int(n/6) - 10 * 2, White, 3)
28

29
img = cv2.ellipse(img, (int(n/6), int(n/3*2)), (int(n/3) - 10 * 2, int(n/6) - 10 * 2), 90, 0, 360, Cyan, 3)
30

31
pts_1 = np.array([[int(n/9*4), int(n/18*3)], [int(n/9*7), int(n/18)], [int(n/9*7), int(n/18*5)]], np.int32)
32
pts_2 = np.array([[int(n/9*8), int(n/18*3)], [int(n/9*5), int(n/18)], [int(n/9*5), int(n/18*5)]], np.int32)
33
img = cv2.polylines(img, [pts_1], True, Yellow, 3)
34
img = cv2.polylines(img, [pts_2], True, Yellow, 3)
35

36
text = "Demo"
37
img=cv2.putText(img, text, (800, 35), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, Yellow, 2)
38

39
cv2.imshow('demo', img)
40
cv2.waitKey(0)
41
cv2.destroyAllWindows()

基本绘图

2. 交互#

2.1 键盘交互#

函数ord()用来获取字符的ASCII码。
通过函数ord()与函数waitKey()相结合，可以根据不同的按键情况，运行不同的程序功能。

2.2 鼠标交互#

通过触发函数cv2.setMouseCallback()实现对鼠标事件的响应。
响应函数：按照固定的格式创建，用于实现事件的响应操作。
- 函数原型：def onMouseAction(event, x, y, flags, param)
- 参数说明：
  - event：表示触发了何种事件
  - x, y：代表触发鼠标事件时， 鼠标在窗口中的坐标(x, y)
  - flags：代表鼠标的拖曳事件，以及键盘鼠标联合事件
  - param：函数ID，标识所响应的事件函数
  - onMouseAction：响应函数的名称，可自定义
- 鼠标事件：
  - cv2.EVENT_LBUTTONDBLCLK：双击左键
  - cv2.EVENT_LBUTTONDOWN：按下左键
  - cv2.EVENT_LBUTTONUP：抬起左键
  - cv2.EVENT_MBUTTONDBLCLK：双击中间键
  - cv2.EVENT_MBUTTONDOWN：按下中间键
  - cv2.EVENT_MBUTTONUP：抬起中间键
  - cv2.EVENT_RBUTTONDBLCLK：双击右键
  - cv2.EVENT_RBUTTONDOWN：按下右键
  - cv2.EVENT_RBUTTONUP：抬起右键
  - cv2.EVENT_MOUSEWHEEL：滚轮滑动，正值向前进滚动，负值向后滚动
  - cv2.EVENT_MOUSEHWHEEL：滚轮滑动，正值向左滚动，负值向右滚动
  - cv2.EVENT_MOUSEMOVE：鼠标滑动
- 拖曳事件和联合事件：
  - cv2.EVENT_FLAG_LBUTTON：左键拖曳
  - cv2.EVENT_FLAG_MBUTTON：中间键拖曳
  - cv2.EVENT_FLAG_RBUTTON：右键拖曳
  - cv2.EVENT_FLAG_CTRLKEY：按住Ctrl键
  - cv2.EVENT_FLAG_ALTKEY：按住Alt键
  - cv2.EVENT_FLAG_SHIFTKEY：按住Shift键
触发函数：将响应函数与窗口绑定
- 函数原型：cv2.setMouseCallback(winName,callbackFunc)
- 参数说明：
  - winName：绑定的窗口名
  - callbackFunc：绑定的响应函数名

示例#

1
import numpy as np
2
import cv2
3

4
n = 600
5
mode = 0
6

7
def draw(event, x, y, flags, param):
8

9
  if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
10
    length = np.random.randint(1, n)
11
    radius = np.random.randint(1, n/5)
12
    angle = np.random.randint(0, 360)
13
    color = np.random.randint(low = 20, high = 225, size = (3,)).tolist()
14
    thickness = np.random.randint(1, 8)
15

16
    global img
17
    img = np.zeros((n,n,3), np.uint8)
18

19
    if mode == 1:
20
      cv2.rectangle(img, (x,y), (length,length), color, thickness)
21
    elif mode == 2:
22
      cv2.circle(img, (x,y), radius, color, thickness)
23
    elif mode == 3:
24
      cv2.line(img, (x,y), (length,length), color, thickness)
25
    elif mode == 4:
26
      cv2.ellipse(img, (x,y), (int(n/6),int(n/4)), angle, 0, 360, color, thickness)
27
    elif mode == 5:
28
      cv2.putText(img, 'OpenCV', (x,y), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 2, color, thickness)
29

30

31
if __name__ == "__main__":
32

33
  global img
34
  img = np.zeros((n,n,3), np.uint8)
35

36
  cv2.namedWindow('image')
37
  cv2.setMouseCallback('image', draw)
38
  while(1):
39
    cv2.imshow('image', img)
40
    k = cv2.waitKey(1) & 0xFF
41
    if k == ord('r'):   # rectangle
42
      mode = 1
43
    elif k == ord('c'): # circle
44
      mode = 2
45
    elif k == ord('l'): # line
46
      mode = 3
47
    elif k == ord('e'): # ellipse
48
      mode=4
49
    elif k == ord('t'): # text
50
      mode=5
51
    elif k == 27: # "Esc"
52
      break
53
  cv2.destroyAllWindows()

矩形	直线	圆形	椭圆形	文字

2.3 滚动条交互#

滚动条是非常方便的交互工具，它依附于特定的窗口而存在。通过调节滚动条能够设置、获取指定范围内的特定值。

调用函数cv2.createTrackbar()用来创建滚动条
- 函数原型：cv2.createTrackbar(trackbarname, winname, value, count, onChange)
- 函数参数：
  - trackbarname：表示滚动条的名称。
  - winname：表示滚动条所依附窗口的名称。
  - value：表示初始值。
  - count：表示滚动条的最大值。通常情况下，这个值的最小值是0。
  - count：表示回调函数。通常情况下，将滚动条改变后要实现的操作写在回调函数内。
- 效果：拖动滚动条，就可以设置滚动条的值，并让滚动条返回对应的值。
调用函数cv2.getTrackbarPos()用来获取滚动条的值
- 函数原型：retval=cv2.getTrackbarPos(trackbarname, winname)
- 函数参数：
  - retval：返回值，获取函数cv2.createTrackbar()生成的滚动条的值。
  - trackbarname：滚动条的名称。
  - winname：滚动条所依附的窗口的名称。

示例#

1
import numpy as np
2
import cv2
3

4
def changeColor(x):
5
  r = cv2.getTrackbarPos('R', 'image')
6
  g = cv2.getTrackbarPos('G', 'image')
7
  b = cv2.getTrackbarPos('B', 'image')
8
  img[:] = [b,g,r]
9

10
img=np.zeros((150,850,3),np.uint8)
11

12
cv2.namedWindow('image')
13
cv2.createTrackbar('R', 'image', 0, 255, changeColor)
14
cv2.createTrackbar('G', 'image', 0, 255, changeColor)
15
cv2.createTrackbar('B', 'image', 0, 255, changeColor)
16

17
while(1):
18
  cv2.imshow('image', img)
19
  k = cv2.waitKey(1) & 0xFF
20
  if k == 27:
21
    break
22
cv2.destroyAllWindows()

滚动条

有朋自远方来，不亦乐乎？