使用 OpenCV 绘制线条和矩形

news2025/1/1 22:28:41

OpenCV 是一个功能强大的计算机视觉库，它不仅提供了丰富的图像处理功能，还支持图像的绘制。绘制简单的几何图形（如线条和矩形）是 OpenCV 中常见的操作。在本篇文章中，我们将介绍如何使用 OpenCV 在图像上绘制线条和矩形。

绘制线条

在 OpenCV 中，可以使用 cv2.line() 函数来绘制直线。该函数的语法如下：

cv2.line(image, start_point, end_point, color, thickness)

image：待绘制的图像。
start_point：起点坐标（x, y）。
end_point：终点坐标（x, y）。
color：线条颜色，格式为 (B, G, R)。
thickness：线条的粗细，默认为 1。

示例代码：绘制一条红色的线

import cv2
import numpy as np

# 创建一个黑色的图像
image = np.zeros((500, 500, 3), dtype=np.uint8)

# 定义线条的起点和终点
start_point = (50, 50)
end_point = (450, 450)

# 定义线条颜色（红色）
color = (0, 0, 255)  # BGR格式

# 绘制线条
cv2.line(image, start_point, end_point, color, 5)

# 显示图像
cv2.imshow("Line", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

输出图像

绘制矩形

OpenCV 提供了 cv2.rectangle() 函数来绘制矩形。该函数的语法如下：

cv2.rectangle(image, start_point, end_point, color, thickness)

image：待绘制的图像。
start_point：矩形左上角的坐标 (x, y)。
end_point：矩形右下角的坐标 (x, y)。
color：矩形颜色，格式为 (B, G, R)。
thickness：矩形边框的粗细。如果填充矩形，则设置为 -1。

示例代码：绘制一个绿色的矩形

import cv2
import numpy as np

# 创建一个白色的图像
image = np.ones((500, 500, 3), dtype=np.uint8) * 255

# 定义矩形的起点和终点
start_point = (100, 100)
end_point = (400, 400)

# 定义矩形颜色（绿色）
color = (0, 255, 0)  # BGR格式

# 绘制矩形
cv2.rectangle(image, start_point, end_point, color, 5)

# 显示图像
cv2.imshow("Rectangle", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

输出图像

填充矩形

如果要绘制一个填充的矩形，只需将 thickness 设置为 -1，OpenCV 会自动将矩形内部填充为指定的颜色。

示例代码：绘制一个填充的蓝色矩形

import cv2
import numpy as np

# 创建一个白色的图像
image = np.ones((500, 500, 3), dtype=np.uint8) * 255

# 定义矩形的起点和终点
start_point = (100, 100)
end_point = (400, 400)

# 定义矩形颜色（蓝色）
color = (255, 0, 0)  # BGR格式

# 绘制填充矩形
cv2.rectangle(image, start_point, end_point, color, -1)

# 显示图像
cv2.imshow("Filled Rectangle", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

输出图像

代码解释

创建图像：我们使用 numpy.zeros() 创建一个黑色的图像，或者使用 numpy.ones() 创建一个白色的图像。dtype=np.uint8 表示图像数据类型为 8 位无符号整数，这在 OpenCV 中通常用于表示图像像素值（范围 0-255）。
绘制图形：通过 cv2.line() 和 cv2.rectangle() 函数来绘制线条和矩形。我们定义了起始点和结束点，选择了颜色并指定了线条粗细。
显示图像：cv2.imshow() 函数用于显示图像，cv2.waitKey(0) 等待用户按下任意键后关闭图像窗口，cv2.destroyAllWindows() 关闭所有打开的窗口。