【学习OpenCV4】几何图形的绘制方法

几何图形的绘制方法

一、基本图形的绘制
- 1. 矩形
- 2. 圆形
- 3. 直线
- 4. 椭圆
二、多边形绘制方法
- 2.1 多边形边框
- 2.2 多边形填充
- 2.3 绘制多个多边形

在正文开始之前，首先要知道屏幕中 (0, 0) 坐标点在左上角，最大坐标在右下角。

一、基本图形的绘制

1. 矩形

OpenCV中绘制矩形的函数为 rectangle() 。

void rectangle(InputOutputArray img, Rect rec, const Scalar& color, int thickness = 1, int lineType = LINE_8, int shift = 0);

参数	作用
InputOutputArray img	要绘制的目标图像
Rect rec	rect类对象
const Scalar& color	线条的颜色
int thickness = 1	正数表示线条宽度，-1表示填充矩形
int lineType = LINE_8	线条的类型
int shift = 0	坐标点的小数点位数

绘制矩形的示例程序如下：

void MyDemo::drawing_Demo(Mat& image) {//绘制矩形Rect rect;rect.x = 250;    //左上端点x坐标rect.y = 170; //左上端点x坐标rect.width = 100; //宽度rect.height = 100; //高度rectangle(image, rect, Scalar(0, 0, 255), 2, 8, 0);imshow("Drawing", image);
}

2. 圆形

OpenCV中绘制圆形的函数为 rectangle() 。

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

参数	作用
InputOutputArray img	要绘制的目标图像
Point center	圆心坐标
int radius	圆的半径
const Scalar &color	圆的颜色
int thickness=1	正数表示线条宽度，-1表示填充圆
int lineType = LINE_8	线条的类型
int shift = 0	坐标点的小数点位数

绘制圆形的示例程序如下：

void MyDemo::drawing_Demo(Mat& image) {//绘制圆circle(image, Point(250, 170), 20, Scalar(255, 0, 0), -1, 8, 0);imshow("Drawing", image);
}

3. 直线

OpenCV中绘制直线的函数为 rectangle() 。

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

参数	作用
InputOutputArray img	要绘制的目标图像
Point pt1r	端点1的坐标
Point pt2	端点2的坐标
const Scalar &color	线条的颜色
int thickness=1	线条宽度
int lineType = LINE_8	线条的类型
int shift = 0	坐标点的小数点位数

绘制圆形的示例程序如下：

void MyDemo::drawing_Demo(Mat& image) {//绘制直线line(image, Point(250, 170), Point(350, 270), Scalar(0, 255, 0), 2, LINE_AA, 0);imshow("Drawing", image);
}

4. 椭圆

OpenCV中绘制椭圆的函数为 ellipse() 。

void ellipse(Mat&img, const RotatedRect&box, const Scalar& color, int thickness=1, int lineType=8);

参数	作用
Mat&img	要绘制的目标图像
const RotatedRect&box	椭圆类
const Scalar &color	椭圆的颜色
int thickness=1	正数表示线条宽度，-1表示填充圆
int lineType = LINE_8	线条的类型

其中椭圆类RotatedRect的属性如下（示例）：

RotatedRect rrt; //创建对象
rrt.center = Point(100, 200);  //椭圆中心点
rrt.size = Size(100, 200);     //椭圆大小（横轴，纵轴长度）
rrt.angle = 0;     //旋转角度

绘制圆形的示例程序如下：

void MyDemo::drawing_Demo(Mat& image) {//绘制椭圆RotatedRect rrt;rrt.center = Point(100, 200);rrt.size = Size(100, 200);rrt.angle = 0;ellipse(image, rrt, Scalar(0, 255, 255), 1, 8);imshow("Drawing", image);
}

二、多边形绘制方法

多边形绘制的本质是定义一个由多个点组成的点集，以此连接点集中的各个点，从而形成多边形。

2.1 多边形边框

绘制多边形的边框使用到的函数是 ploylines() 。

void cv::polylines(InputOutputArray  img,InputArrayOfArrays  pts,bool    isClosed,const Scalar & color,int       thickness = 1,int      lineType = LINE_8,int      shift = 0
)

参数	作用
img	要绘制的目标图像
pts	提前构造的点集
isClosed	多边形是否是封闭图形
color	多边形边框的颜色
thickness	线条宽度（只能为正数）
lineType	线条的类型
shift	坐标点的小数点位数

示例程序：绘制五边形

void MyDemo::polyDrawing_Demo() {//创建画布Mat bg = Mat::zeros(Size(512, 512), CV_8UC3);//创建五个点，作为多边形五个顶点Point p1(100, 100);Point p2(350, 100);Point p3(450, 300);Point p4(250, 450);Point p5(80, 200);//将五个点依次添加到点集中std::vector<Point> pts;pts.push_back(p1);pts.push_back(p2);pts.push_back(p3);pts.push_back(p4);pts.push_back(p5);//绘制多边形边框polylines(bg, pts, true, Scalar(0, 255, 255), 3, LINE_AA, 0);imshow("Poly Drawing!", bg);
}

其中 pts.push_back 用于将点加入到点集数组中，用于不知道点集数量的情况。本程序已知共五个点，因此也可以使用如下的代码创建点集：
    std::vector<Point> pts(5);pts[0] = p1;pts[1] = p2;pts[2] = p3;pts[3] = p4;pts[4] = p5;

2.2 多边形填充

绘制填充的多边形使用到的函数是 fillPoly() 。

void cv::fillPoly(InputOutputArray   img,InputArrayOfArrays  pts,const Scalar & color,int        lineType = LINE_8,int      shift = 0
)

参数	作用
img	要绘制的目标图像
pts	提前构造的点集
color	多边形边框的颜色
lineType	线条的类型
shift	坐标点的小数点位数

示例程序：绘制填充的五边形

void MyDemo::polyDrawing_Demo() {//创建画布Mat bg = Mat::zeros(Size(512, 512), CV_8UC3);//创建五个点，作为多边形五个顶点Point p1(100, 100);Point p2(350, 100);Point p3(450, 300);Point p4(250, 450);Point p5(80, 200);//将五个点依次添加到点集中std::vector<Point> pts;pts.push_back(p1);pts.push_back(p2);pts.push_back(p3);pts.push_back(p4);pts.push_back(p5);//绘制封闭的五边形fillPoly(bg, pts, Scalar(255, 255, 0), 8, 0);imshow("Poly Drawing!", bg);
}

2.3 绘制多个多边形

绘制多个多边形使用到的函数是 drawContours() 。

void drawContours(InputOutputArray   image,InputArrayOfArrays    contours,int    contourIdx,const Scalar& color,int  thickness=1,int    lineType=8,InputArray  hierarchy=noArray(),int        maxLevel=INT_MAX,Point         offset=Point() )

参数	作用
img	要绘制的目标图像
contours	输入的轮廓组，每一组轮廓由点vector构成
contourIdx	画第几个轮廓，如果该参数为负值，则画全部轮廓
color	线条的颜色
thickness	线条宽度，负值或CV_FILLED表示填充轮廓内部
lineType	线条的类型

示例程序：绘制一个五边形

void MyDemo::polyDrawing_Demo() {//创建画布Mat bg = Mat::zeros(Size(512, 512), CV_8UC3);//创建五个点，作为多边形五个顶点Point p1(100, 100);Point p2(350, 100);Point p3(450, 300);Point p4(250, 450);Point p5(80, 200);//将五个点依次添加到点集中std::vector<Point> pts;pts.push_back(p1);pts.push_back(p2);pts.push_back(p3);pts.push_back(p4);pts.push_back(p5);//添加点集到contours//（相当于contours是点集的集合）std::vector<std::vector<Point>> contours;contours.push_back(pts);//绘制多边形drawContours(bg, contours, -1, Scalar(255, 0, 255), -1);imshow("Poly Drawing!", bg);
}

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1. 矩形

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2.1 多边形边框

2.2 多边形填充

2.3 绘制多个多边形

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