OpenCV-Python - 图像处理 - 基础 - 基本绘图

数据库杂货铺 2022-01-30

687

目标

在本文中将学习如何：

● 使用OpenCV函数 line() 画一条线

● 使用OpenCV函数 ellipse() 绘制椭圆

● 使用OpenCV函数 rectangle() 绘制一个矩形

● 使用OpenCV函数 circle() 绘制一个圆

● 使用OpenCV函数 fillPoly() 绘制填充多边形

代码

import cv2 as cv
import numpy as np


W = 400


def my_ellipse(img, angle):
    thickness = 2
    line_type = 8
    cv.ellipse(img,
                (W // 2, W // 2),
                (W // 4, W // 16),
                angle,
                0,
                360,
                (255, 0, 0),
                thickness,
                line_type)


def my_filled_circle(img, center):
    thickness = -1
    line_type = 8
    cv.circle(img,
               center,
               W // 32,
               (0, 0, 255),
               thickness,
               line_type)


def my_polygon(img):
    line_type = 8
    # 创建一些点
    ppt = np.array([[W / 4, 7 * W / 8], [3 * W / 4, 7 * W / 8],
                    [3 * W / 4, 13 * W / 16], [11 * W / 16, 13 * W / 16],
                    [19 * W / 32, 3 * W / 8], [3 * W / 4, 3 * W / 8],
                    [3 * W / 4, W / 8], [26 * W / 40, W / 8],
                    [26 * W / 40, W / 4], [22 * W / 40, W / 4],
                    [22 * W / 40, W / 8], [18 * W / 40, W / 8],
                    [18 * W / 40, W / 4], [14 * W / 40, W / 4],
                    [14 * W / 40, W / 8], [W / 4, W / 8],
                    [W / 4, 3 * W / 8], [13 * W / 32, 3 * W / 8],
                    [5 * W / 16, 13 * W / 16], [W / 4, 13 * W / 16]], np.int32)
    ppt = ppt.reshape((-1, 1, 2))
    cv.fillPoly(img, [ppt], (255, 255, 255), line_type)
    # 如果只画线，请使用:
    # cv.polylines(img, [ppt], True, (255, 0, 255), line_type)


def my_line(img, start, end):
    thickness = 2
    line_type = 8
    cv.line(img,
             start,
             end,
             (0, 0, 0),
             thickness,
             line_type)


atom_window = "Drawing 1: Atom"
rook_window = "Drawing 2: Rook"
# 创建黑色空白图像
size = W, W, 3
atom_image = np.zeros(size, dtype=np.uint8)
rook_image = np.zeros(size, dtype=np.uint8)


# 1. 画原子
# ------------------
# 1.a. 创建椭圆
my_ellipse(atom_image, 90)
my_ellipse(atom_image, 0)
my_ellipse(atom_image, 45)
my_ellipse(atom_image, -45)
# 1.b. 创建圆
my_filled_circle(atom_image, (W // 2, W // 2))


# 2. 画（象棋）车
# ------------------
# 2.a. 创建凸多边形
my_polygon(rook_image)
cv.rectangle(rook_image,
              (0, 7 * W // 8),
              (W, W),
              (0, 255, 255),
              -1,
              8)


#  2.b. 画一些线
my_line(rook_image, (0, 15 * W // 16), (W, 15 * W // 16))
my_line(rook_image, (W // 4, 7 * W // 8), (W // 4, W))
my_line(rook_image, (W // 2, 7 * W // 8), (W // 2, W))
my_line(rook_image, (3 * W // 4, 7 * W // 8), (3 * W // 4, W))


cv.imshow(atom_window, atom_image)
cv.moveWindow(atom_window, 0, 200)
cv.imshow(rook_window, rook_image)
cv.moveWindow(rook_window, W, 200)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

代码解释

由于计划绘制两个示例（一个原子和一个车），我们必须创建两个图像和两个窗口来显示它们。

# 窗口名称
atom_window = "Drawing 1: Atom"
rook_window = "Drawing 2: Rook"
# 创建黑色空图像
size = W, W, 3
atom_image = np.zeros(size, dtype=np.uint8)
rook_image = np.zeros(size, dtype=np.uint8)

我们创建函数来绘制不同的几何形状。例如，为了绘制原子，我们使用 my_ellipse 和 my_filled_circle：

# 1. 绘制简单原子:
# -----------------------
# 1.a. 创建椭圆
my_ellipse(atom_image, 90)
my_ellipse(atom_image, 0)
my_ellipse(atom_image, 45)
my_ellipse(atom_image, -45)


# 1.b. 创建圆
my_filled_circle(atom_image, (W // 2, W // 2))

为了绘制象棋车，我们采用了 my_line、rectangle 和 my_polygon：



# 2. 画象棋车
# ------------------
# 2.a. 创建一个凸多边形
my_polygon(rook_image)
cv.rectangle(rook_image,
              (0, 7 * W // 8),
              (W, W),
              (0, 255, 255),
              -1,
              8)
#  2.b. 创建线条
my_line(rook_image, (0, 15 * W // 16), (W, 15 * W // 16))
my_line(rook_image, (W // 4, 7 * W // 8), (W // 4, W))
my_line(rook_image, (W // 2, 7 * W // 8), (W // 2, W))
my_line(rook_image, (3 * W // 4, 7 * W // 8), (3 * W // 4, W))

让我们看一下这些函数的内部结构：

my_line：

def my_line(img, start, end):
    thickness = 2
    line_type = 8
    cv.line(img,
             start,
             end,
             (0, 0, 0),
             thickness,
             line_type)

正如我们所看到的，my_line 只需调用函数 line()，它会执行以下操作：

○ 从起点 start 到终点 end 画一条线

○ 该线显示在图像 img 中

○ 线条颜色由 ( 0, 0, 0 ) 定义，它是对应于黑色的 RGB 值

○ 线厚度设置为 thickness 值（在本例中为 2）

○ 该线为8连通线型（lineType = 8）

my_ellipse：

def my_ellipse(img, angle):
    thickness = 2
    line_type = 8
    cv.ellipse(img,
                (W // 2, W // 2),
                (W // 4, W // 16),
                angle,
                0,
                360,
                (255, 0, 0),
                thickness,
                line_type)

从上面的代码中，我们可以看到函数 ellipse() 绘制椭圆：

○ 椭圆显示在图像 img 中

○ 椭圆中心位于点 (w//2, w//2) 中，并包含在一个大小为 (w//4, w//16) 的矩形框中

○ 椭圆旋转了 angle 度

○ 椭圆在 0 到 360 度之间延伸一条弧

○ 图形的颜色将为 ( 255, 0, 0 )，这意味着 BGR 值为蓝色。

○ 椭圆的 thickness 值是 2。

my_filled_circle：

def my_filled_circle(img, center):
    thickness = -1
    line_type = 8
    cv.circle(img,
               center,
               W // 32,
               (0, 0, 255),
               thickness,
               line_type)

与 ellipse 函数类似，我们可以观察到 circle 的接收参数：

○ 显示圆的图像（img）

○ 表示圆中心的点 center

○ 圆的半径：w//32

○ 圆的颜色：( 0, 0, 255 ) 在 BGR 中表示红色

○ 由于 thickness = -1，将绘制圆并填充。

my_polygon：

def my_polygon(img):
    line_type = 8
    # Create some points
    ppt = np.array([[W / 4, 7 * W / 8], [3 * W / 4, 7 * W / 8],
                    [3 * W / 4, 13 * W / 16], [11 * W / 16, 13 * W / 16],
                    [19 * W / 32, 3 * W / 8], [3 * W / 4, 3 * W / 8],
                    [3 * W / 4, W / 8], [26 * W / 40, W / 8],
                    [26 * W / 40, W / 4], [22 * W / 40, W / 4],
                    [22 * W / 40, W / 8], [18 * W / 40, W / 8],
                    [18 * W / 40, W / 4], [14 * W / 40, W / 4],
                    [14 * W / 40, W / 8], [W / 4, W / 8],
                    [W / 4, 3 * W / 8], [13 * W / 32, 3 * W / 8],
                    [5 * W / 16, 13 * W / 16], [W / 4, 13 * W / 16]], np.int32)
    ppt = ppt.reshape((-1, 1, 2))
    cv.fillPoly(img, [ppt], (255, 255, 255), line_type)
    # 仅画线请使用以下方法:
    # cv.polylines(img, [ppt], True, (255, 0, 255), line_type)

要绘制填充多边形，我们使用函数 fillPoly()：

○ 多边形将在 img 上绘制

○ 多边形的顶点是 ppt 中的点集

○ 多边形的颜色由 (255, 255, 255) 定义，这是白色的 BGR 值

rectangle：

# 2.b. 创建矩形
cv.rectangle(rook_image,
              (0, 7 * W // 8),
              (W, W),
              (0, 255, 255),
              -1,
              8)

最后介绍 rectangle 函数：

○ 矩形将绘制在 rook_image 上

○ 矩形的两个相对顶点由 ( 0, 7*w // 8 ) 和 ( w, w ) 定义

○ 矩形的颜色由 ( 0, 255, 255 ) 给出，这是黄色的 BGR 值

○ 由于厚度值为 -1，因此矩形将被填充。

官方文档：

https://docs.opencv.org/4.5.5/d7/da8/tutorial_table_of_content_imgproc.html

python

文章转载自数据库杂货铺，如果涉嫌侵权，请发送邮件至：contact@modb.pro进行举报，并提供相关证据，一经查实，墨天轮将立刻删除相关内容。

OpenCV-Python - 图像处理 - 基础 - 基本绘图

评论