机器视觉算法(第11期)----OpenCV中的绘图与注释
机器视觉算法(第11期)----OpenCV中的绘图与注释
上期我们一起学习来了图像处理中64个常用的算子， 机器视觉算法(第10期)----图像处理中64个常用的算子 从今天我们仍将以OpenCV为工具，来学习下算法中常用的绘图和注释有哪些？
1. 绘图
我们常常会想要画一幅图像或者在某些图片上画一些东西，为了实现这个目标，OpenCV提供了一大批可以供我们画直线，矩形，圆等图形的函数。一般情况下，绘图函数可以在任意深度的图像上工作，但是通常情况下只对前前三个通道有作用，大多数绘图函数都支持操作对象的颜色，宽度，线型和亚像素对齐等参数。
1.1. cv::circle()
在图像img上画一个圆。
void circle(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
cv::Point center, // Location of circle center
int radius, // Radius of circle
const cv::Scalar& color, // Color, RGB form
int thickness = 1, // Thickness of line
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);1.2. cv::clipLine()
该函数用来判断点pt1和点pt2连接的直线是否在一个矩形范围内。下面第一种函数的形式，是使用了一个Rect，只有当直线完全在指定的矩形范围外的时候，该函数才会返回false；第二种形式是用了一个Size，该Size表示的矩形范围是从(0,0)开始的，如下：
bool clipLine( // True if any part of line in 'imgRect'
cv::Rect imgRect, // Rectangle to clip to
cv::Point& pt1, // First endpoint of line, overwritten
cv::Point& pt2 // Second endpoint of line, overwritten
);
bool clipLine( // True if any part of line in image size
cv::Size imgSize, // Size of image, implies rectangle at 0,0
cv::Point& pt1, // First endpoint of line, overwritten
cv::Point& pt2 // Second endpoint of line, overwritten
);1.3. cv::ellipse()
该函数和circle()函数非常类似，主要区别在于axes参数，这是一个Size类型，其中height和width参数分别表示椭圆长轴和短轴的长度，angle是主轴的角度(单位是度)。计算方法是从水平方向（x轴正方向）开始逆时针旋转。类似的startAngle和endAngle参数分别表示圆弧的起始和终止角度，如果要得到一个完整的椭圆，这两个参数要分别设置为0和360. 另外一种画法就是制定一个边界框，用RotatedRect类型表示的边界框就同时指定了椭圆的大小和朝向。
bool ellipse(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
cv::Point center, // Location of ellipse center
cv::Size axes, // Length of major and minor axes
double angle, // Tilt angle of major axis
double startAngle, // Start angle for arc drawing
double endAngle, // End angle for arc drawing
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int thickness = 1, // Thickness of line
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);
bool ellipse(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
const cv::RotatedRect& rect, // Rotated rectangle bounds ellipse
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int thickness = 1, // Thickness of line
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);1.4. cv::ellipse2Poly()
给定一个椭圆参数，跟ellipse()函数类似，和用来指定下一个采样点的角度delta参数后，该函数就会计算出一系列点，可以用这些点作为顶点的多边形来近似指定的椭圆弧，计算的点通过参数pts返回。
void ellipse2Poly(
cv::Point center, // Location of ellipse center
cv::Size axes, // Length of major and minor axes
double angle, // Tilt angle of major axis
double startAngle, // Start angle for arc drawing
double endAngle, // End angle for arc drawing
int delta, // Angle between sequential vertices
vector<cv::Point>& pts // Result, STL-vector of points
);1.5. cv::fillConvexPoly()
该函数用来绘制一个填充的多边形，该函数比fillPoly()速度快的多。但是对于有自交点的多边形不能正常工作，pts中的点将被按顺序用直线段连接起来，第一个点和最后一个点之间也会连接起来。
void fillConvexPoly(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
const cv::Point* pts, // C-style array of points
int npts, // Number of points in 'pts'
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);1.6. cv::fillPoly()
这个函数可以绘制任意数量的填充的多边形，和fillConvexPoly()不同的是这个函数可以处理自交点的情况。
void fillPoly(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
const cv::Point* pts, // C-style array of arrays of points
int npts, // Number of points in 'pts[i]'
int ncontours, // Number of arrays in 'pts'
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0, // Bits of radius to treat as fraction
cv::Point offset = Point() // Uniform offset applied to all points
);1.7. cv::line()
该函数在图像img上绘制一条从pt1到pt2的直线，直线自动被图像边缘截断。
void line(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
cv::Point pt1, // First endpoint of line
cv::Point pt2 // Second endpoint of line
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);1.8. cv::rectangle()
在图像img上绘制一个由pt1和pt2或者r确定的矩形。
void rectangle(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
cv::Point pt1, // First corner of rectangle
cv::Point pt2 // Opposite corner of rectangle
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);
void rectangle(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
cv::Rect r, // Rectangle to draw
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);1.9. cv::polyLines()
该函数可以绘制任意数量的未填充的多边形，可以处理包括有自交点的多边形在内的普通多边形。
void polyLines(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
const cv::Point* pts, // C-style array of arrays of points
int npts, // Number of points in 'pts[i]'
int ncontours, // Number of arrays in 'pts'
bool isClosed, // If true, connect last and first pts
const cv::Scalar& color, // Color, BGR form
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
int shift = 0 // Bits of radius to treat as fraction
);1.10. cv::LineIterator
cv::LineIterator对象是一个用来顺序得到网格线每一个像素的迭代器，可以更灵活的处理直线上的像素值。
LineIterator::LineIterator(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
cv::Point pt1, // First endpoint of line
cv::Point pt2 // Second endpoint of line
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
bool leftToRight = false // If true, always start steps on the left
);2. 注释
绘图的另外一种形式就是画文字，OpenCV提供了两种文字的绘制函数，如下：
2.1 cv::putText()
这是OpenCV中主要文字绘制方法，它可以简单的在图像上绘制一些文字。
void cv::putText(
cv::Mat& img, // Image to be drawn on
const string& text, // write this (often from cv::format)
cv::Point origin, // Upper-left corner of text box
int fontFace, // Font (e.g., cv::FONT_HERSHEY_PLAIN)
double fontScale, // size (a multiplier, not "points"!)
cv::Scalar color, // Color, RGB form
int thickness = 1, // Thickness of line
int lineType = 8, // Connectedness, 4 or 8
bool bottomLeftOrigin = false // true='origin at lower left'
);2.2. cv::getTextSize()
该函数回答了如果把文字绘制出来将有多大的问题，而不是实际的将文字绘制出来。它的结果以baseLine的参数传递出来，该参数是和文字最低点相关的文字基线的y坐标值。
cv::Size cv::getTextSize(
const string& text,
cv::Point origin,
int fontFace,
double fontScale,
int thickness,
int* baseLine
);至此，我们一起学习了OpenCV中都有哪些函数可以用来绘图和注释文字等，希望对我们的学习有所帮助。下一期我们将一起学习OpenCV中经常用到的图像，视频和数据文件的相关操作。
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