一、OpenCV介紹

OpenCV 是基于開源許可證的跨平臺計算機視覺庫，提供了一組豐富、廣泛的圖像處理和計算機視覺算法。OpenCV 支持多種編程語言，包括 C++、Python、Java 等，可以運行在 Linux、Windows、Mac OS 等平臺上。

OpenCV 能夠在圖像上繪制各種幾何形狀、文本和曲線，以及對圖像進行調整、裁剪和旋轉等操作，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用：

（1）圖像標注：在圖像上添加標注或者注釋，例如在目標檢測或者圖像分類任務中，通過在圖像上繪制框、標簽等信息來標記檢測到的目標。

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

（3）實時顯示：通過持續不斷地在屏幕上繪畫來實現實時顯示效果，例如在視頻處理中輸出處理后的視頻流并將其實時渲染在屏幕上。

二、繪制圖形

【1】繪制圖形彈窗顯示

下面代碼實現的功能：

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

// 創建一張大小為 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
 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 中表示圖像的數據結構，它可以存儲多通道的圖像。

cv::Scalar 是一個四通道的實數向量，用于表示像素點的顏色和 alpha 值。

cv::Point 是一個二維整型向量，用于表示像素點的坐標。

cv::rectangle 函數用于在圖片上繪制矩形。

cv::line 函數用于在圖片上繪制直線。

cv::putText 函數用于在圖片上繪制文本。

cv::circle 函數用于在圖片上繪制圓。

【2】繪制圖形保存到本地

// 創建一張大小為 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
 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、函數功能介紹

【1】繪制直線

cv::line 函數用于在圖像上繪制一條直線，其參數如下：

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，表示待繪制的目標圖像。

• pt1: 輸入參數，表示的是直線的起點坐標，是一個 cv::Point 類型的對象。

• pt2: 輸入參數，表示的是直線的終點坐標，也是一個 cv::Point 類型的對象。

• color: 輸入參數，表示繪制直線的顏色以及透明度，是一個 cv::Scalar 類型的對象。常見的顏色有：紅色（0, 0, 255）、綠色（0, 255, 0）、藍色（255, 0, 0）等。

• thickness: 可選參數，表示繪制直線的寬度。默認值為 1 表示繪制一個像素寬度的直線，如果設置為負值，則表示繪制一條填充直線。

• lineType
  

  : 可選參數，表示直線的類型，可以取以下幾個值：

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

• shift: 可選參數，表示坐標點像素值所占用的位數，默認為 0。

【2】繪制圓

cv::circle 函數用于在圖像上繪制一個圓，其參數如下：

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，表示待繪制的目標圖像。

• center: 輸入參數，表示圓心坐標，是一個 cv::Point 類型的對象。

• radius: 輸入參數，表示圓的半徑。

• color: 輸入參數，表示繪制圓的顏色以及透明度，是一個 cv::Scalar 類型的對象。

• thickness: 可選參數，表示圓線條的寬度。默認值為 1 表示繪制一個像素寬度的圓，如果設置為負值，則表示繪制一條填充的圓。

• lineType
  

  : 可選參數，表示圓邊界的類型，可以取以下幾個值：

  • cv::LINE_4: 表示繪制四個相鄰的點的圓邊界，默認值。
  • cv::LINE_8: 表示繪制八個相鄰的點的圓邊界。
  • cv::LINE_AA: 表示繪制抗鋸齒的圓邊界。

• shift: 可選參數，表示坐標點像素值所占用的位數，默認值為 0。

【3】繪制矩形

cv::rectangle 函數用于在圖像上繪制一個矩形，其參數如下：

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，表示待繪制的目標圖像。

• rect: 輸入參數，表示矩形，是一個 cv::Rect 類型的對象，可以通過傳遞左上角和右下角坐標的方式來定義一個矩形。

• color: 輸入參數，表示繪制矩形的顏色以及透明度，是一個 cv::Scalar 類型的對象。

• thickness: 可選參數，表示矩形邊框的寬度。默認值為 1 表示繪制一個像素寬度的矩形，如果設置為負值，則表示繪制一條填充的矩形。

• lineType
  

  : 可選參數，表示矩形邊框的類型，可以取以下幾個值：

  • cv::LINE_4: 表示繪制四個相鄰的點的矩形邊框，默認值。
  • cv::LINE_8: 表示繪制八個相鄰的點的矩形邊框。
  • cv::LINE_AA: 表示繪制抗鋸齒的矩形邊框。

• shift: 可選參數，表示坐標點像素值所占用的位數，默認值為 0。

【4】繪制文本

cv::putText 函數用于在圖像上繪制文本，其參數如下：

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，表示待繪制的目標圖像。

• text: 輸入參數，表示要繪制的文本字符串。

• org: 輸入參數，表示文本框左下角的坐標點，是一個 cv::Point 類型的對象。

• fontFace
  

  : 輸入參數，表示字體類型，可以取以下幾個值：

  • cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX: 復雜風格字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL: 小字號復雜風格字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_DUPLEX: 雙線條字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_PLAIN: 單線條字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX: 正常大小的字體。
  • cv::FONT_HERSHEY_TRIPLEX: 三線條字體。

• fontScale: 輸入參數，表示字體大小縮放比例。

• color: 輸入參數，表示繪制文本的顏色以及透明度，是一個 cv::Scalar 類型的對象。

• thickness: 可選參數，表示文本輪廓線條的寬度。默認值為 1 表示繪制一個像素寬度的文本，如果設置為負值，則表示繪制一條填充的文本。

• lineType
  

  : 可選參數，表示文本邊界的類型，可以取以下幾個值：

  • cv::LINE_4: 表示繪制四個相鄰的點的文本邊界，默認值。
  • cv::LINE_8: 表示繪制八個相鄰的點的文本邊界。
  • cv::LINE_AA: 表示繪制抗鋸齒的文本邊界。

• bottomLeftOrigin: 可選參數，表示坐標點是否為文本框左下角的坐標點，默認值為 false，表示坐標點為文本框左上角的坐標點。

審核編輯 黃宇