一、OpenCV介紹

OpenCV 是基于開(kāi)源許可證的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)，提供了一組豐富、廣泛的圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法。OpenCV 支持多種編程語(yǔ)言，包括 C++、Python、Java 等，可以運(yùn)行在 Linux、Windows、Mac OS 等平臺(tái)上。

OpenCV 能夠在圖像上繪制各種幾何形狀、文本和曲線(xiàn)，以及對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)整、裁剪和旋轉(zhuǎn)等操作，這些功能都為圖像的分析和處理提供了很大的幫助。

以下是 OpenCV 可以繪制圖像的一些應(yīng)用：

（1）圖像標(biāo)注：在圖像上添加標(biāo)注或者注釋?zhuān)缭谀繕?biāo)檢測(cè)或者圖像分類(lèi)任務(wù)中，通過(guò)在圖像上繪制框、標(biāo)簽等信息來(lái)標(biāo)記檢測(cè)到的目標(biāo)。

（2）處理后顯示：例如在圖像處理過(guò)程中，可以在處理前和處理后的圖像上繪制對(duì)比圖，直觀(guān)地顯示圖像處理的效果。

（3）實(shí)時(shí)顯示：通過(guò)持續(xù)不斷地在屏幕上繪畫(huà)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示效果，例如在視頻處理中輸出處理后的視頻流并將其實(shí)時(shí)渲染在屏幕上。

二、繪制圖形

【1】繪制圖形彈窗顯示

下面代碼實(shí)現(xiàn)的功能：

使用 OpenCV(C++) 新建一張透明圖片，在圖片里繪制一個(gè)矩形、一條直線(xiàn)、一段文字、一個(gè)圓。

// 創(chuàng)建一張大小為 512x512，具有 alpha 通道的透明圖片
 cv::Mat img(512, 512, CV_8UC4, cv::Scalar(0, 0, 0, 0));
 ?
 // 在圖片上繪制一個(gè)矩形
 cv::rectangle(img, cv::Point(50, 50), cv::Point(200, 150), cv::Scalar(255, 0, 0, 255), -1);
 ?
 // 在圖片上繪制一條直線(xiàn)
 cv::line(img, cv::Point(300, 100), cv::Point(450, 100), cv::Scalar(0, 255, 0, 255), 3);
 ?
 // 在圖片上繪制一段文本
 std::string text = "Hello, OpenCV!";
 cv::putText(img, text, cv::Point(50, 300), cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, cv::Scalar(0, 0, 255, 255), 2);
 ?
 // 在圖片上繪制一個(gè)圓
 cv::circle(img, cv::Point(400, 350), 50, cv::Scalar(255, 255, 0, 255), -1);
 ?
 // 顯示圖片
 cv::imshow("image", img);
 cv::waitKey(0);

cv::Mat 是 OpenCV 中表示圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以存儲(chǔ)多通道的圖像。

cv::Scalar 是一個(gè)四通道的實(shí)數(shù)向量，用于表示像素點(diǎn)的顏色和 alpha 值。

cv::Point 是一個(gè)二維整型向量，用于表示像素點(diǎn)的坐標(biāo)。

cv::rectangle 函數(shù)用于在圖片上繪制矩形。

cv::line 函數(shù)用于在圖片上繪制直線(xiàn)。

cv::putText 函數(shù)用于在圖片上繪制文本。

cv::circle 函數(shù)用于在圖片上繪制圓。

【2】繪制圖形保存到本地

// 創(chuàng)建一張大小為 512x512，具有 alpha 通道的透明圖片
 cv::Mat img(512, 512, CV_8UC4, cv::Scalar(0, 0, 0, 0));
 ?
 // 在圖片上繪制一個(gè)矩形
 cv::rectangle(img, cv::Point(50, 50), cv::Point(200, 150), cv::Scalar(255, 0, 0, 255), -1);
 ?
 // 在圖片上繪制一條直線(xiàn)
 cv::line(img, cv::Point(300, 100), cv::Point(450, 100), cv::Scalar(0, 255, 0, 255), 3);
 ?
 // 在圖片上繪制一段文本
 std::string text = "Hello, OpenCV!";
 cv::putText(img, text, cv::Point(50, 300), cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, cv::Scalar(0, 0, 255, 255), 2);
 ?
 // 在圖片上繪制一個(gè)圓
 cv::circle(img, cv::Point(400, 350), 50, cv::Scalar(255, 255, 0, 255), -1);
 ?
 // 保存圖片到本地
 cv::imwrite("output.png", img);

三、函數(shù)功能介紹

【1】繪制直線(xiàn)

cv::line 函數(shù)用于在圖像上繪制一條直線(xiàn)，其參數(shù)如下：

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

• img: 輸入輸出參數(shù)，表示待繪制的目標(biāo)圖像。

• pt1: 輸入?yún)?shù)，表示的是直線(xiàn)的起點(diǎn)坐標(biāo)，是一個(gè) cv::Point 類(lèi)型的對(duì)象。

• pt2: 輸入?yún)?shù)，表示的是直線(xiàn)的終點(diǎn)坐標(biāo)，也是一個(gè) cv::Point 類(lèi)型的對(duì)象。

• color: 輸入?yún)?shù)，表示繪制直線(xiàn)的顏色以及透明度，是一個(gè) cv::Scalar 類(lèi)型的對(duì)象。常見(jiàn)的顏色有：紅色（0, 0, 255）、綠色（0, 255, 0）、藍(lán)色（255, 0, 0）等。

• thickness: 可選參數(shù)，表示繪制直線(xiàn)的寬度。默認(rèn)值為 1 表示繪制一個(gè)像素寬度的直線(xiàn)，如果設(shè)置為負(fù)值，則表示繪制一條填充直線(xiàn)。

• lineType
  

  : 可選參數(shù)，表示直線(xiàn)的類(lèi)型，可以取以下幾個(gè)值：

  • cv::LINE_4: 表示繪制一條 4 連通的直線(xiàn)，默認(rèn)值。
  • cv::LINE_8: 表示繪制一條 8 連通的直線(xiàn)。
  • cv::LINE_AA: 表示繪制一條抗鋸齒的直線(xiàn)。

• shift: 可選參數(shù)，表示坐標(biāo)點(diǎn)像素值所占用的位數(shù)，默認(rèn)為 0。

【2】繪制圓

cv::circle 函數(shù)用于在圖像上繪制一個(gè)圓，其參數(shù)如下：

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

• img: 輸入輸出參數(shù)，表示待繪制的目標(biāo)圖像。

• center: 輸入?yún)?shù)，表示圓心坐標(biāo)，是一個(gè) cv::Point 類(lèi)型的對(duì)象。

• radius: 輸入?yún)?shù)，表示圓的半徑。

• color: 輸入?yún)?shù)，表示繪制圓的顏色以及透明度，是一個(gè) cv::Scalar 類(lèi)型的對(duì)象。

• thickness: 可選參數(shù)，表示圓線(xiàn)條的寬度。默認(rèn)值為 1 表示繪制一個(gè)像素寬度的圓，如果設(shè)置為負(fù)值，則表示繪制一條填充的圓。

• lineType
  

  : 可選參數(shù)，表示圓邊界的類(lèi)型，可以取以下幾個(gè)值：

  • cv::LINE_4: 表示繪制四個(gè)相鄰的點(diǎn)的圓邊界，默認(rèn)值。
  • cv::LINE_8: 表示繪制八個(gè)相鄰的點(diǎn)的圓邊界。
  • cv::LINE_AA: 表示繪制抗鋸齒的圓邊界。

• shift: 可選參數(shù)，表示坐標(biāo)點(diǎn)像素值所占用的位數(shù)，默認(rèn)值為 0。

【3】繪制矩形

cv::rectangle 函數(shù)用于在圖像上繪制一個(gè)矩形，其參數(shù)如下：

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

• img: 輸入輸出參數(shù)，表示待繪制的目標(biāo)圖像。

• rect: 輸入?yún)?shù)，表示矩形，是一個(gè) cv::Rect 類(lèi)型的對(duì)象，可以通過(guò)傳遞左上角和右下角坐標(biāo)的方式來(lái)定義一個(gè)矩形。

• color: 輸入?yún)?shù)，表示繪制矩形的顏色以及透明度，是一個(gè) cv::Scalar 類(lèi)型的對(duì)象。

• thickness: 可選參數(shù)，表示矩形邊框的寬度。默認(rèn)值為 1 表示繪制一個(gè)像素寬度的矩形，如果設(shè)置為負(fù)值，則表示繪制一條填充的矩形。

• lineType
  

  : 可選參數(shù)，表示矩形邊框的類(lèi)型，可以取以下幾個(gè)值：

  • cv::LINE_4: 表示繪制四個(gè)相鄰的點(diǎn)的矩形邊框，默認(rèn)值。
  • cv::LINE_8: 表示繪制八個(gè)相鄰的點(diǎn)的矩形邊框。
  • cv::LINE_AA: 表示繪制抗鋸齒的矩形邊框。

• shift: 可選參數(shù)，表示坐標(biāo)點(diǎn)像素值所占用的位數(shù)，默認(rèn)值為 0。

【4】繪制文本

cv::putText 函數(shù)用于在圖像上繪制文本，其參數(shù)如下：

void cv::putText(InputOutputArray img, const String& text, Point org, int fontFace,
                 double fontScale, Scalar color, int thickness = 1, int lineType = LINE_8,
                 bool bottomLeftOrigin = false);

• img: 輸入輸出參數(shù)，表示待繪制的目標(biāo)圖像。

• text: 輸入?yún)?shù)，表示要繪制的文本字符串。

• org: 輸入?yún)?shù)，表示文本框左下角的坐標(biāo)點(diǎn)，是一個(gè) cv::Point 類(lèi)型的對(duì)象。

• fontFace
  

  : 輸入?yún)?shù)，表示字體類(lèi)型，可以取以下幾個(gè)值：

  • cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX: 復(fù)雜風(fēng)格字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL: 小字號(hào)復(fù)雜風(fēng)格字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_DUPLEX: 雙線(xiàn)條字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_PLAIN: 單線(xiàn)條字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX: 正常大小的字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_TRIPLEX: 三線(xiàn)條字體。

• fontScale: 輸入?yún)?shù)，表示字體大小縮放比例。

• color: 輸入?yún)?shù)，表示繪制文本的顏色以及透明度，是一個(gè) cv::Scalar 類(lèi)型的對(duì)象。

• thickness: 可選參數(shù)，表示文本輪廓線(xiàn)條的寬度。默認(rèn)值為 1 表示繪制一個(gè)像素寬度的文本，如果設(shè)置為負(fù)值，則表示繪制一條填充的文本。

• lineType
  

  : 可選參數(shù)，表示文本邊界的類(lèi)型，可以取以下幾個(gè)值：

  • cv::LINE_4: 表示繪制四個(gè)相鄰的點(diǎn)的文本邊界，默認(rèn)值。
  • cv::LINE_8: 表示繪制八個(gè)相鄰的點(diǎn)的文本邊界。
  • cv::LINE_AA: 表示繪制抗鋸齒的文本邊界。

• bottomLeftOrigin: 可選參數(shù)，表示坐標(biāo)點(diǎn)是否為文本框左下角的坐標(biāo)點(diǎn)，默認(rèn)值為 false，表示坐標(biāo)點(diǎn)為文本框左上角的坐標(biāo)點(diǎn)。

審核編輯 黃宇