【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() 。

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

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() 。

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

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() 。

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

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() 。

1	void ellipse(Mat&img, const RotatedRect&box, const Scalar& color, int thickness=1, int lineType=8);

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
)

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() )

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);
}