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python進行OpenCV實戰(zhàn)之畫圖（直線、矩形、圓形）

更新時間：2020年08月27日 13:43:44 作者：樓上小宇

這篇文章主要為大家詳細介紹了python進行OpenCV實戰(zhàn)之畫圖功能，畫出直線、矩形、圓形，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

前言

在上一節(jié)我們通過使用NumPy的數(shù)組分割成功的在我們的圖像上畫了一個綠色的方塊，但是如果我們想畫一個單一的線條或者圓圈該怎么辦呢？NumPy沒有提供相關的功能，但是OpenCV提供了相關的函數(shù)，在本節(jié)就將為大家介紹三個基本的OpenCV畫圖方法：

cv2.line() #1
cv2.rectangle() #2
cv2.circle() #3

1 畫直線和矩形

在開始我們用OpenCV畫我們的杰作之前，我們需要定義一個畫布

import numpy as np #1
import cv2 #2

canvas = np.zeros((300, 300, 3), dtype="uint8") #3

#1-2:

關于所需包的導入

#3：

我們使用np.zeros()方法構造了一個300*300的NumPy數(shù)組，同時分配了三個顏色空間，分別表示Red,Green,Blue,正如zeros名字所描述的一樣，這個方法用0填充了這個數(shù)組的每一個元素。在np.zeros()的第二個變量是數(shù)據(jù)類型：dtype。由于我們需要用RGB格式來表示我們的圖像，它的取值范圍是[0,255]，所以我們用“uint8”就顯得至關重要了，如果不聲明的話np.zeros()默認的變量類型是float64.

1.1 畫直線

green = (0, 255, 0) #4
cv2.line(canvas, (0, 0), (300, 300), green) #5
cv2.imshow("Canvas", canvas) #6
cv2.waitKey(0) #7

red = (0, 0, 255) #8
cv2.line(canvas, (300, 0), (0, 300), red, 3) #9
cv2.imshow("Canvas", canvas) #10
cv2.waitKey(0) #11

#4:

我們定義了一個元組來表示綠色

#5-7:

我們在canvas上畫了一條綠線從坐標(0,0)到(300,300),將結果顯示出來，并等待按下任意按鍵

#8：

我們定義了一個元組來表示紅色，再次強調OpenCV是BGR模式而不是RGB模式

#9-11：

我們在canvas上畫了一條紅線從坐標(300,0)到(0,300),并且該線的線型為3個像素，這也是最后一個參數(shù)的含義，然后將結果顯示出來，并等待按下任意按鍵

1.2 畫矩形

cv2.rectangle(canvas, (10, 10), (60, 60), green) #12
cv2.imshow("Canvas", canvas) #13
cv2.waitKey(0) #14

cv2.rectangle(canvas, (50, 200), (200, 225), red, 5) #15
cv2.imshow("Canvas", canvas) #16
cv2.waitKey(0) #17

blue = (255, 0, 0) #18
cv2.rectangle(canvas, (200, 50), (225, 125), blue, -1) #19
cv2.imshow("Canvas", canvas) #20
cv2.waitKey(0) #21

#12-14：

我們使用了cv2.rectangle()方法，這個方法與cv2.line()方法用法是一樣的，第一個參數(shù)表示我們想要在canvas這個畫布上進行畫圖，第二個參數(shù)是我們矩形的開始點(10,10)，第三個參數(shù)是我們矩形的結束點(60,60),通過這兩個點我們定義了一個50*50像素大小的區(qū)域，第四個參數(shù)是我們矩形邊框的顏色——綠色，然后將結果顯示出來，并等待按下任意按鍵。

#15-17：

在第15行代碼中，正如我們可以控制話直線的線型粗細程度，我們也可以控制畫矩形的線型粗細，在這行代碼中最后一個參數(shù)“5”，則表示我們將在canvas上畫出一個邊框粗細為5個像素大小的起點為(50, 200),終點為 (200, 225)的紅色矩形，然后將結果顯示出來，并等待按下任意按鍵。

#18-21

到目前為止，我們畫的都是圖形的邊框，如果我們想要填充這個邊框怎么辦呢？
在第19行代碼中：

cv2.rectangle(canvas, (200, 50), (225, 125), blue, -1) #19

我們畫了一個起點為（200,50），終點為（225,125）的藍色矩形，當我們將最后一個設置線型的參數(shù)設置為“-1”，我們便可以得到一個填充藍色的矩形。

2 畫圓形

畫圓形和畫直線和矩形是一樣容易的，但是它有有一些不同：

2.1 同心圓

canvas = np.zeros((300, 300, 3), dtype="uint8") #22
(centerX, centerY) = (canvas.shape[1] // 2, canvas.shape[0] // 2) #23
white = (255, 255, 255) #24

for r in range(0, 175, 25): #25
 cv2.circle(canvas, (centerX, centerY), r, white) #26

cv2.imshow("Canvas", canvas) #27
cv2.waitKey(0) #28

for i in range(0, 25): #29
 radius = np.random.randint(5, high=200) #30
 color = np.random.randint(0, high=256, size=(3,)) #31

 pt = np.random.randint(0, high=300, size=(2,)) #32

 cv2.circle(canvas, tuple(pt), radius, color, 1) #33

cv2.imshow("Canvas", canvas) #34
cv2.waitKey(0) #35

#22：

我們重新將我們的畫板變成一個白板

#23：

我們定義并計算一個中心點的坐標（centerX,centerY）,在第1節(jié)和第2節(jié)我們均提到過shape[0]表示圖片的高度，shape[1]表示圖片的寬度，分別取它們的一半，得到centerY,centerX

#24：

定義一個白色的像素

#25-28：

我們從[0,175)的范圍以跨度為25進行循環(huán)來取圓的半徑，

cv2.circle(canvas, (centerX, centerY), r, white) #26

然后在第26行通過cv2.circle()來進行畫圓，第一個參數(shù)表示在canvas上進行繪畫，第二個參數(shù)表示圓心，第三個參數(shù)表示半徑，第四個參數(shù)表示顏色。然后將結果顯示出來，并等待按下任意按鍵。

2.2 隨機圓

讓我們來讓圓多一點趣味：

for i in range(0, 25): #29
 radius = np.random.randint(5, high=200) #30
 color = np.random.randint(0, high=256, size=(3,)) #31

 pt = np.random.randint(0, high=300, size=(2,)) #32

 cv2.circle(canvas, tuple(pt), radius, color, -1) #33

cv2.imshow("Canvas", canvas) #34
cv2.waitKey(0) #35

#29：

通過循環(huán)表示，我們將畫25個圓

#30-32：

如果要畫圓，我們需要三個基本元素：圓的半徑，圓的顏色，圓的圓心。在這里我們需要通過np.random.randint使用NumPy中產生隨機數(shù)的能力。

radius = np.random.randint(5, high=200) #30

在第30行我們在[5,200)范圍內產生隨機數(shù)

color = np.random.randint(0, high=256, size=(3,)) #31

在第31行我們將在[0,256)范圍內產生隨機數(shù)，由于顏色值擁有3個通道值，我們通過size=(3,)讓NumPy返回一個包含三個元素的列表。

pt = np.random.randint(0, high=300, size=(2,)) #32

在第32行我們將在[0,300)范圍內產生隨機數(shù)，我們通過size=(2,)讓NumPy返回一個包含2個元素的列表來表示圓心。

#33：

cv2.circle(canvas, tuple(pt), radius, color, -1) #33

在第33行中，我們通過調用cv2.circle()方法來畫圓，第一個參數(shù)表示在canvas上畫圓，第二個參數(shù)圓心坐標需要注意必須是元組，所以使用tuple來進行強制轉化列表，第三個參數(shù)是半徑，第四個參數(shù)表示顏色，第5個參數(shù)為“-1”，表示產生實心圓。

#34-35：
將結果顯示出來，并等待按下任意按鍵。

3 完整代碼

新建drawing.py

import numpy as np
import cv2

canvas = np.zeros((300, 300, 3), dtype="uint8")
green = (0, 255, 0)
cv2.line(canvas, (0, 0), (300, 300), green)
cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)

red = (0, 0, 255)
cv2.line(canvas, (300, 0), (0, 300), red, 3)
cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)

cv2.rectangle(canvas, (10, 10), (60, 60), green)
cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)

cv2.rectangle(canvas, (50, 200), (200, 225), red, 5)
cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)

blue = (255, 0, 0)
cv2.rectangle(canvas, (200, 50), (225, 125), blue, -1)
cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)

canvas = np.zeros((300, 300, 3), dtype="uint8")
(centerX, centerY) = (canvas.shape[1] // 2, canvas.shape[0] // 2)
white = (255, 255, 255)

for r in range(0, 175, 25):
 cv2.circle(canvas, (centerX, centerY), r, white)

cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)

for i in range(0, 25):
 radius = np.random.randint(5, high=200)
 color = np.random.randint(0, high=256, size=(3,))

 pt = np.random.randint(0, high=300, size=(2,))

 cv2.circle(canvas, tuple(pt), radius, color, -1)

cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)

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