【学习OpenCV4】几何图形的绘制方法

  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);
}