.. _Drawing_1: 基本绘图 **************** 目的 ====== 本节你将学到: .. container:: enumeratevisibleitemswithsquare * 如何用 :point:`Point <>` 在图像中定义 2D 点 * 如何以及为何使用 :scalar:`Scalar <>` * 用OpenCV的函数 :line:`line <>` 绘 **直线** * 用OpenCV的函数 :ellipse:`ellipse <>` 绘 **椭圆** * 用OpenCV的函数 :rectangle:`rectangle <>` 绘 **矩形** * 用OpenCV的函数 :circle:`circle <>` 绘 **圆** * 用OpenCV的函数 :fill_poly:`fillPoly <>` 绘 **填充的多边形** OpenCV 原理 =============== 本节中，我门将大量使用 :point:`Point <>` 和 :scalar:`Scalar <>` 这两个结构： Point ------- .. container:: enumeratevisibleitemswithsquare 次数据结构表示了由其图像坐标 :math:`x` 和 :math:`y` 指定的2D点。可定义为： .. code-block:: cpp Point pt; pt.x = 10; pt.y = 8; 或者 .. code-block:: cpp Point pt = Point(10, 8); Scalar ------- * 表示了具有4个元素的数组。次类型在OpenCV中被大量用于传递像素值。 * 本节中，我们将进一步用它来表示RGB颜色值（三个参数）。如果用不到第四个参数，则无需定义。 * 我们来看个例子，如果给出以下颜色参数表达式： .. code-block:: cpp Scalar( a, b, c ) 那么定义的RGB颜色值为： *Red = c*, *Green = b* and *Blue = a* 代码 ===== * 这些代码都来自OpenCV代码的sample文件夹。或者可 `点击此处 `_ 获取。 代码分析 ============= #. 我们打算画两个例子（原子和赌棍）， 所以必须创建两个图像和对应的窗口以显示。 .. code-block:: cpp /// 窗口名字 char atom_window[] = "Drawing 1: Atom"; char rook_window[] = "Drawing 2: Rook"; /// 创建空全黑像素的空图像 Mat atom_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 ); Mat rook_image = Mat::zeros( w, w, CV_8UC3 ); #. 创建用来画不同几何形状的函数。比如用 *MyEllipse* 和 *MyFilledCircle* 来画原子。 .. code-block:: cpp /// 1. 画一个简单的原子。 /// 1.a. 创建椭圆 MyEllipse( atom_image, 90 ); MyEllipse( atom_image, 0 ); MyEllipse( atom_image, 45 ); MyEllipse( atom_image, -45 ); /// 1.b. 创建圆 MyFilledCircle( atom_image, Point( w/2.0, w/2.0) ); #. 接下来用 *MyLine*，*rectangle* 和 a *MyPolygon* 来画赌棍： .. code-block:: cpp /// 2. 画一个赌棍 /// 2.a. 创建一个凸多边形 MyPolygon( rook_image ); /// 2.b. 创建矩形 rectangle( rook_image, Point( 0, 7*w/8.0 ), Point( w, w), Scalar( 0, 255, 255 ), -1, 8 ); /// 2.c. 画几条直线 MyLine( rook_image, Point( 0, 15*w/16 ), Point( w, 15*w/16 ) ); MyLine( rook_image, Point( w/4, 7*w/8 ), Point( w/4, w ) ); MyLine( rook_image, Point( w/2, 7*w/8 ), Point( w/2, w ) ); MyLine( rook_image, Point( 3*w/4, 7*w/8 ), Point( 3*w/4, w ) ); #. 现在来看看每个函数内部如何定义: * *MyLine* .. code-block:: cpp void MyLine( Mat img, Point start, Point end ) { int thickness = 2; int lineType = 8; line( img, start, end, Scalar( 0, 0, 0 ), thickness, lineType ); } 正如我们所见, *MyLine* 调用函数 :line:`line <>` 来实现以下操作: .. container:: enumeratevisibleitemswithsquare * 画一条从点 **start** 到点 **end** 的直线段 * 此线段将被画到图像 **img** 上 * 线的颜色由 **Scalar( 0, 0, 0)** 来定义，在此其相应RGB值为 **黑色** * 线的粗细由 **thickness** 设定(此处设为 2) * 此线为8联通 (**lineType** = 8) * *MyEllipse* .. code-block:: cpp void MyEllipse( Mat img, double angle ) { int thickness = 2; int lineType = 8; ellipse( img, Point( w/2.0, w/2.0 ), Size( w/4.0, w/16.0 ), angle, 0, 360, Scalar( 255, 0, 0 ), thickness, lineType ); } 根据以上代码，我们可看到函数 :ellipse:`ellipse <>` 按照以下规则绘制椭圆： .. container:: enumeratevisibleitemswithsquare * 椭圆将被画到图像 **img** 上 * 椭圆中心为点 **(w/2.0, w/2.0)** 并且大小位于矩形 **(w/4.0, w/16.0)** 内 * 椭圆旋转角度为 **angle** * 椭圆扩展的弧度从 **0** 度到 **360** 度 * 图形颜色为 **Scalar( 255, 255, 0)** ，既蓝色 * 绘椭圆的线粗为 **thickness** ，此处是2 * *MyFilledCircle* .. code-block:: cpp void MyFilledCircle( Mat img, Point center ) { int thickness = -1; int lineType = 8; circle( img, center, w/32.0, Scalar( 0, 0, 255 ), thickness, lineType ); } 类似于椭圆函数，我们可以看到 *circle* 函数的参数意义如下： .. container:: enumeratevisibleitemswithsquare * 圆将被画到图像 ( **img** )上 * 圆心由点 **center** 定义 * 圆的半径为: **w/32.0** * 圆的颜色为: **Scalar(0, 0, 255)** ，按BGR的格式为 *红色* * 线粗定义为 **thickness** = -1, 因此次圆将被填充 * *MyPolygon* .. code-block:: cpp void MyPolygon( Mat img ) { int lineType = 8; /** 创建一些点 */ Point rook_points[1][20]; rook_points[0][0] = Point( w/4.0, 7*w/8.0 ); rook_points[0][1] = Point( 3*w/4.0, 7*w/8.0 ); rook_points[0][2] = Point( 3*w/4.0, 13*w/16.0 ); rook_points[0][3] = Point( 11*w/16.0, 13*w/16.0 ); rook_points[0][4] = Point( 19*w/32.0, 3*w/8.0 ); rook_points[0][5] = Point( 3*w/4.0, 3*w/8.0 ); rook_points[0][6] = Point( 3*w/4.0, w/8.0 ); rook_points[0][7] = Point( 26*w/40.0, w/8.0 ); rook_points[0][8] = Point( 26*w/40.0, w/4.0 ); rook_points[0][9] = Point( 22*w/40.0, w/4.0 ); rook_points[0][10] = Point( 22*w/40.0, w/8.0 ); rook_points[0][11] = Point( 18*w/40.0, w/8.0 ); rook_points[0][12] = Point( 18*w/40.0, w/4.0 ); rook_points[0][13] = Point( 14*w/40.0, w/4.0 ); rook_points[0][14] = Point( 14*w/40.0, w/8.0 ); rook_points[0][15] = Point( w/4.0, w/8.0 ); rook_points[0][16] = Point( w/4.0, 3*w/8.0 ); rook_points[0][17] = Point( 13*w/32.0, 3*w/8.0 ); rook_points[0][18] = Point( 5*w/16.0, 13*w/16.0 ); rook_points[0][19] = Point( w/4.0, 13*w/16.0) ; const Point* ppt[1] = { rook_points[0] }; int npt[] = { 20 }; fillPoly( img, ppt, npt, 1, Scalar( 255, 255, 255 ), lineType ); } 我们用函数 :fill_poly:`fillPoly <>` 来绘制填充的多边形。请注意： .. container:: enumeratevisibleitemswithsquare * 多边形将被画到图像 **img** 上 * 多边形的顶点集为 **ppt** * 要绘制的多边形顶点数目为 **npt** * 要绘制的多边形数量仅为 **1** * 多边形的颜色定义为 **Scalar( 255, 255, 255)**, 既BGR值为 *白色* * *rectangle* .. code-block:: cpp rectangle( rook_image, Point( 0, 7*w/8.0 ), Point( w, w), Scalar( 0, 255, 255 ), -1, 8 ); 最后是函数:rectangle:`rectangle <>` （我们并没有为这家伙创建特定函数）。请注意： .. container:: enumeratevisibleitemswithsquare * 矩形将被画到图像 **rook_image** 上 * 矩形两个对角顶点为 **Point( 0, 7*w/8.0 )** 和 **Point( w, w)** * 矩形的颜色为 **Scalar(0, 255, 255)** ，既BGR格式下的 *黄色* * 由于线粗为 **-1**, 此矩形将被填充 结果 ======= 编译并运行例程，你将看到如下结果: .. image:: images/Drawing_1_Tutorial_Result_0.png :alt: Drawing Tutorial 1 - Final Result :align: center 翻译者 ======= 刘瑞华