OpenCV基本绘图

目标

在本教程中，您将学习如何：

• 使用cv :: Point定义图像中的2D点。
• 使用cv :: Scalar，为什么它是有用的
• 画一条线使用OpenCV的函数CV ::线
• 画一个椭圆利用OpenCV的功能CV ::椭圆形
• 绘制一个矩形，使用OpenCV的功能CV ::矩形
• 画一个圆圈使用OpenCV的功能CV ::圈
• 使用OpenCV函数cv :: fillPoly绘制一个填充的多边形

OpenCV理论

对于本教程，我们将大量使用两个结构：cv :: Point和cv :: Scalar：

Point

它表示由其图像坐标和指定的2D点。我们可以将其定义为：xy

Point pt;
pt.x = 10;
pt.y = 8;

or

Point pt = Point(10,8);

Scalar

• 代表一个4元素的向量。Scalar类型广泛用于OpenCV中，用于传递像素值。
• 在本教程中，我们将广泛使用它来表示BGR颜色值（3个参数）。如果不使用最后一个参数，则无需定义最后一个参数。
• 让我们看一个例子，如果我们被要求一个颜色参数，我们给出：

Scalar( a, b, c )

我们将定义一个BGR颜色，如：Blue = a，Green = b和Red = c

Code

#include <opencv2/core.hpp>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>
#define w 400
using namespace cv;
void MyEllipse( Mat img, double angle );
void MyFilledCircle( Mat img, Point center );
void MyPolygon( Mat img );
void MyLine( Mat img, Point start, Point end );
int main( void ){
  char atom_window[] = "Drawing 1: Atom";
  char rook_window[] = "Drawing 2: Rook";
  Mat atom_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 );
  Mat rook_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 );
  MyEllipse( atom_image, 90 );
  MyEllipse( atom_image, 0 );
  MyEllipse( atom_image, 45 );
  MyEllipse( atom_image, -45 );
  MyFilledCircle( atom_image, Point( w/2, w/2) );
  MyPolygon( rook_image );
  rectangle( rook_image,
         Point( 0, 7*w/8 ),
         Point( w, w),
         Scalar( 0, 255, 255 ),
         FILLED,
         LINE_8 );
  MyLine( rook_image, Point( 0, 15*w/16 ), Point( w, 15*w/16 ) );
  MyLine( rook_image, Point( w/4, 7*w/8 ), Point( w/4, w ) );
  MyLine( rook_image, Point( w/2, 7*w/8 ), Point( w/2, w ) );
  MyLine( rook_image, Point( 3*w/4, 7*w/8 ), Point( 3*w/4, w ) );
  imshow( atom_window, atom_image );
  moveWindow( atom_window, 0, 200 );
  imshow( rook_window, rook_image );
  moveWindow( rook_window, w, 200 );
  waitKey( 0 );
  return(0);
}
void MyEllipse( Mat img, double angle )
{
  int thickness = 2;
  int lineType = 8;
  ellipse( img,
       Point( w/2, w/2 ),
       Size( w/4, w/16 ),
       angle,
       0,
       360,
       Scalar( 255, 0, 0 ),
       thickness,
       lineType );
}
void MyFilledCircle( Mat img, Point center )
{
  circle( img,
      center,
      w/32,
      Scalar( 0, 0, 255 ),
      FILLED,
      LINE_8 );
}
void MyPolygon( Mat img )
{
  int lineType = LINE_8;
  Point rook_points[1][20];
  rook_points[0][0]  = Point(    w/4,   7*w/8 );
  rook_points[0][1]  = Point(  3*w/4,   7*w/8 );
  rook_points[0][2]  = Point(  3*w/4,  13*w/16 );
  rook_points[0][3]  = Point( 11*w/16, 13*w/16 );
  rook_points[0][4]  = Point( 19*w/32,  3*w/8 );
  rook_points[0][5]  = Point(  3*w/4,   3*w/8 );
  rook_points[0][6]  = Point(  3*w/4,     w/8 );
  rook_points[0][7]  = Point( 26*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][8]  = Point( 26*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][9]  = Point( 22*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][10] = Point( 22*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][11] = Point( 18*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][12] = Point( 18*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][13] = Point( 14*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][14] = Point( 14*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][15] = Point(    w/4,     w/8 );
  rook_points[0][16] = Point(    w/4,   3*w/8 );
  rook_points[0][17] = Point( 13*w/32,  3*w/8 );
  rook_points[0][18] = Point(  5*w/16, 13*w/16 );
  rook_points[0][19] = Point(    w/4,  13*w/16 );
  const Point* ppt[1] = { rook_points[0] };
  int npt[] = { 20 };
  fillPoly( img,
        ppt,
        npt,
        1,
        Scalar( 255, 255, 255 ),
        lineType );
}
void MyLine( Mat img, Point start, Point end )
{
  int thickness = 2;
  int lineType = LINE_8;
  line( img,
    start,
    end,
    Scalar( 0, 0, 0 ),
    thickness,
    lineType );
}

说明

• 由于我们计划绘制两个例子（an atom and a rook），我们必须创建两个图像和两个窗口来显示它们。
  

  char atom_window[] = "Drawing 1: Atom";
  char rook_window[] = "Drawing 2: Rook";
  Mat atom_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 );
  Mat rook_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 );

• 我们创建了绘制不同几何形状的功能。例如，为了绘制原子，我们使用MyEllipse和MyFilledCircle：
  

  MyEllipse( atom_image, 90 );
  MyEllipse( atom_image, 0 );
  MyEllipse( atom_image, 45 );
  MyEllipse( atom_image, -45 );
  MyFilledCircle( atom_image, Point( w/2, w/2) );

• 并提请我们所使用的车MYLINE，矩形和MyPolygon：

  MyPolygon( rook_image );
  rectangle( rook_image,
         Point( 0, 7*w/8 ),
         Point( w, w),
         Scalar( 0, 255, 255 ),
         FILLED,
         LINE_8 );
  MyLine( rook_image, Point( 0, 15*w/16 ), Point( w, 15*w/16 ) );
  MyLine( rook_image, Point( w/4, 7*w/8 ), Point( w/4, w ) );
  MyLine( rook_image, Point( w/2, 7*w/8 ), Point( w/2, w ) );
  MyLine( rook_image, Point( 3*w/4, 7*w/8 ), Point( 3*w/4, w ) );

• 我们来检查一下这些功能的内容：

MYLINE

void MyLine( Mat img, Point start, Point end )
{
  int thickness = 2;
  int lineType = LINE_8;
  line( img,
    start,
    end,
    Scalar( 0, 0, 0 ),
    thickness,
    lineType );
}

我们可以看到，MyLine只是调用函数cv :: line，它执行以下操作：

1. 从点开始到点结束绘制一条线
2. 该行显示在图像img中
3. 线颜色由Scalar（0,0,0）定义，它是与Black相对应的RGB值
4. 线厚度设定为厚度（在这种情况下为2）
5. 线是8连接线（lineType = 8）

MyEllipse

void MyEllipse( Mat img, double angle )
{
  int thickness = 2;
  int lineType = 8;
  ellipse( img,
       Point( w/2, w/2 ),
       Size( w/4, w/16 ),
       angle,
       0,
       360,
       Scalar( 255, 0, 0 ),
       thickness,
       lineType );
}

从上面的代码，我们可以看到函数cv :: ellipse绘制一个椭圆，使得：

1. 椭圆显示在图像img中
2. 椭圆中心位于**（w / 2，w / 2）**的点，并且被包围在大小为**（w / 4，w / 16）**
3. 椭圆旋转角度
4. 椭圆延伸0到360度之间的圆弧
5. 图中的颜色将为标量（255,0,0），表示BGR值为蓝色。
6. 椭圆的厚度为2。

MyFilledCircle

void MyFilledCircle( Mat img, Point center )
{
  circle( img,
      center,
      w/32,
      Scalar( 0, 0, 255 ),
      FILLED,
      LINE_8 );
}

类似于椭圆函数，我们可以观察到圆接 作为参数：

1. 将显示圆圈的图像（img）
2. 圆的中心表示为点中心
3. 圆的半径：w / 32
4. 圆的颜色：标量（0,0,255），表示BGR中的红色
5. 由于厚度 = -1，圆将被绘制填充。

MyPolygon

void MyPolygon( Mat img )
{
  int lineType = LINE_8;
  Point rook_points[1][20];
  rook_points[0][0]  = Point(    w/4,   7*w/8 );
  rook_points[0][1]  = Point(  3*w/4,   7*w/8 );
  rook_points[0][2]  = Point(  3*w/4,  13*w/16 );
  rook_points[0][3]  = Point( 11*w/16, 13*w/16 );
  rook_points[0][4]  = Point( 19*w/32,  3*w/8 );
  rook_points[0][5]  = Point(  3*w/4,   3*w/8 );
  rook_points[0][6]  = Point(  3*w/4,     w/8 );
  rook_points[0][7]  = Point( 26*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][8]  = Point( 26*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][9]  = Point( 22*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][10] = Point( 22*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][11] = Point( 18*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][12] = Point( 18*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][13] = Point( 14*w/40,    w/4 );
  rook_points[0][14] = Point( 14*w/40,    w/8 );
  rook_points[0][15] = Point(    w/4,     w/8 );
  rook_points[0][16] = Point(    w/4,   3*w/8 );
  rook_points[0][17] = Point( 13*w/32,  3*w/8 );
  rook_points[0][18] = Point(  5*w/16, 13*w/16 );
  rook_points[0][19] = Point(    w/4,  13*w/16 );
  const Point* ppt[1] = { rook_points[0] };
  int npt[] = { 20 };
  fillPoly( img,
        ppt,
        npt,
        1,
        Scalar( 255, 255, 255 ),
        lineType );
}

要绘制一个填充的多边形，我们使用函数cv :: fillPoly。我们注意到：

1. 多边形将在img上绘制
2. 多边形的顶点是ppt中的一组点
3. 要绘制的顶点总数为npt
4. 要绘制的多边形的数量只有1
5. 多边形的颜色由Scalar（255,255,255）定义，它是白色的BGR值

rectangle

  rectangle( rook_image,
         Point( 0, 7*w/8 ),
         Point( w, w),
         Scalar( 0, 255, 255 ),
         FILLED,
         LINE_8 );

最后我们有cv :: rectangle函数（我们没有为这个人创建一个特殊的函数）。我们注意到：

1. 矩形将在rook_image上绘制
2. 矩形的两个相对顶点由**点（0，7 * w / 8）**和点（w，w）**定义
3. 矩形的颜色由Scalar（0,255,255）给出，它是黄色的BGR值
4. 由于厚度值由FILLED（-1）给出，矩形将被填充。

结果

编译和运行你的程序应该给你一个这样的结果：