C++ OpenCV如何绘制形状和文字

OpenCV 是一个功能强大的计算机视觉库，广泛应用于图像处理和计算机视觉任务。在 OpenCV 中，绘制形状和文字是常见的操作，可以用于标注图像、生成可视化效果或调试代码。本文将介绍如何使用 C++ 和 OpenCV 绘制各种形状和文字。

1. 准备工作

在开始之前，确保你已经安装了 OpenCV 库，并且配置好了开发环境。你可以通过以下命令安装 OpenCV：

sudo apt-get install libopencv-dev

接下来，创建一个新的 C++ 文件，并包含必要的头文件：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

2. 创建一个空白图像

在绘制形状和文字之前，我们需要创建一个空白图像。可以使用 Mat 类来创建一个指定大小和颜色的图像：

int main() {
    // 创建一个 500x500 的空白图像，背景为白色
    Mat image = Mat::zeros(500, 500, CV_8UC3);
    image.setTo(Scalar(255, 255, 255));

    // 在这里绘制形状和文字

    // 显示图像
    imshow("Image", image);
    waitKey(0);

    return 0;
}

3. 绘制形状

OpenCV 提供了多种函数来绘制常见的几何形状，如直线、矩形、圆形等。

3.1 绘制直线

使用 line 函数可以在图像上绘制一条直线。该函数的参数包括图像、起点、终点、颜色和线宽。

// 绘制一条从 (50, 50) 到 (450, 450) 的红色直线，线宽为 2
line(image, Point(50, 50), Point(450, 450), Scalar(0, 0, 255), 2);

3.2 绘制矩形

使用 rectangle 函数可以在图像上绘制一个矩形。该函数的参数包括图像、左上角点、右下角点、颜色和线宽。

// 绘制一个从 (100, 100) 到 (400, 400) 的绿色矩形，线宽为 3
rectangle(image, Point(100, 100), Point(400, 400), Scalar(0, 255, 0), 3);

3.3 绘制圆形

使用 circle 函数可以在图像上绘制一个圆形。该函数的参数包括图像、圆心、半径、颜色和线宽。

// 绘制一个圆心在 (250, 250)，半径为 100 的蓝色圆形，线宽为 4
circle(image, Point(250, 250), 100, Scalar(255, 0, 0), 4);

3.4 绘制椭圆

使用 ellipse 函数可以在图像上绘制一个椭圆。该函数的参数包括图像、中心点、轴长、旋转角度、起始角度、结束角度、颜色和线宽。

// 绘制一个中心在 (250, 250)，长轴 200，短轴 100，旋转角度 45 的黄色椭圆
ellipse(image, Point(250, 250), Size(200, 100), 45, 0, 360, Scalar(0, 255, 255), 2);

3.5 绘制多边形

使用 polylines 函数可以在图像上绘制一个多边形。该函数的参数包括图像、顶点数组、是否闭合、颜色和线宽。

// 定义一个多边形的顶点
vector<Point> points;
points.push_back(Point(100, 100));
points.push_back(Point(200, 50));
points.push_back(Point(300, 100));
points.push_back(Point(250, 200));
points.push_back(Point(150, 200));

// 绘制一个闭合的紫色多边形
polylines(image, points, true, Scalar(255, 0, 255), 2);

4. 绘制文字

在图像上绘制文字可以使用 putText 函数。该函数的参数包括图像、文字内容、起始位置、字体、字体大小、颜色、线宽和线型。

// 在图像上绘制 "Hello, OpenCV!"，字体为 FONT_HERSHEY_SIMPLEX，大小为 1.5，颜色为黑色
putText(image, "Hello, OpenCV!", Point(50, 450), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.5, Scalar(0, 0, 0), 2);

5. 完整示例代码

以下是一个完整的示例代码，展示了如何在图像上绘制各种形状和文字：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个 500x500 的空白图像，背景为白色
    Mat image = Mat::zeros(500, 500, CV_8UC3);
    image.setTo(Scalar(255, 255, 255));

    // 绘制一条从 (50, 50) 到 (450, 450) 的红色直线，线宽为 2
    line(image, Point(50, 50), Point(450, 450), Scalar(0, 0, 255), 2);

    // 绘制一个从 (100, 100) 到 (400, 400) 的绿色矩形，线宽为 3
    rectangle(image, Point(100, 100), Point(400, 400), Scalar(0, 255, 0), 3);

    // 绘制一个圆心在 (250, 250)，半径为 100 的蓝色圆形，线宽为 4
    circle(image, Point(250, 250), 100, Scalar(255, 0, 0), 4);

    // 绘制一个中心在 (250, 250)，长轴 200，短轴 100，旋转角度 45 的黄色椭圆
    ellipse(image, Point(250, 250), Size(200, 100), 45, 0, 360, Scalar(0, 255, 255), 2);

    // 定义一个多边形的顶点
    vector<Point> points;
    points.push_back(Point(100, 100));
    points.push_back(Point(200, 50));
    points.push_back(Point(300, 100));
    points.push_back(Point(250, 200));
    points.push_back(Point(150, 200));

    // 绘制一个闭合的紫色多边形
    polylines(image, points, true, Scalar(255, 0, 255), 2);

    // 在图像上绘制 "Hello, OpenCV!"，字体为 FONT_HERSHEY_SIMPLEX，大小为 1.5，颜色为黑色
    putText(image, "Hello, OpenCV!", Point(50, 450), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.5, Scalar(0, 0, 0), 2);

    // 显示图像
    imshow("Image", image);
    waitKey(0);

    return 0;
}

6. 总结

本文介绍了如何使用 C++ 和 OpenCV 绘制各种形状和文字。通过这些基本的绘图函数，你可以在图像上添加标注、生成可视化效果或进行调试。OpenCV 提供了丰富的绘图功能，可以满足大多数图像处理任务的需求。希望本文对你有所帮助，祝你在 OpenCV 的学习和开发中取得更多进展！