OpenCV入门（C++/Python）- 使用OpenCV标注图像（六）

news2024/12/26 12:04:22

使用OpenCV标注图像

  • 用颜色线标注图像
  • 绘制圆
  • 绘制实心圆
  • 绘制矩阵
  • 绘制椭圆
  • 绘制带轮廓和填充半椭圆
  • 使用文本注释图像

为图像和视频添加标注的目的不止一个，包含：

  • 向视频中添加信息
  • 在对象检测的情况下，在对象周围绘制边界框，
  • 用不同颜色的像素以进行图像分割

一旦有了标注图像，标注视频帧似乎也同样简单。这是因为视频中的每一帧都被表示为图像。我们将在这里演示如何用几何形状和文本标注图像，示例代码如下：
Python

# Import dependencies
import cv2
# Read Images
img = cv2.imread('sample.jpg')
# Display Image
cv2.imshow('Original Image',img)
cv2.waitKey(0)
# Print error message if image is null
if img is None:
    print('Could not read image')
# Draw line on image
imageLine = img.copy()
# Draw the image from point A to B
pointA = (200,80)
pointB = (450,80)
cv2.line(imageLine, pointA, pointB, (255, 255, 0), thickness=3, lineType=cv2.LINE_AA)
cv2.imshow('Image Line', imageLine)
cv2.waitKey(0)

C++

// Import dependencies
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
// Using namespaces to nullify use of c::function(); syntax and std::function(); syntax
using namespace std;
using namespace cv;
int main()
{
    // Read Images
    Mat img = imread("sample.jpg");
    // Display Image
    imshow("Original Image", img);
    waitKey();
    // Print Error message if image is null
    if (img.empty())
        {
            cout << "Could not read image" << endl;
        }
    // Draw line on image
    Mat imageLine = img.clone();
    Point pointA(200,80);
    Point pointB(450,80);
    line(imageLine, pointA, pointB, Scalar(255, 255, 0), 3, 8, 0);
    imshow("Lined Image", imageLine);
    waitKey();
}

用颜色线标注图像

在上面示例中，使用OpenCV中的line()函数，用颜色线标注图像。在调用line()函数之前，使用以下命令创建原始图像的副本：

  • Python中的copy()函数
  • C++中的clone()函数

副本将确保对图像所做的任何更改都不会影响原始图像。在C++中，首先为原始图像的副本创建一个矩阵。

下面是line()函数的语法：

line(image, start_point, end_point, color, thickness)
  • 第一个参数是图像。
  • 接下来的两个参数是直线的起点和终点。

从点 A ( x 1 , y 1 ) A(x_1,y_1) A(x1​,y1​)到点 B ( x 2 , y 2 ) B(x_2,y_2) B(x2​,y2​)画一条线，其中A和B表示图像中的任意两点。

  • x轴表示图像的水平方向或列。
  • y轴表示图像的垂直方向或行。

如下代码所示：

  • 指定起点和终点，以在图像上水平绘制一条250像素长的线
  • 将其颜色指定为蓝色和绿色的混合，其厚度指定为3。

Python

#Make copy of the image
imageLine = img.copy()
# Draw the image from point A to B
pointA = (200,80)
pointB = (450,80)
cv2.line(imageLine, pointA, pointB, (255, 255, 0), thickness=3))
cv2.imshow('Image Line', imageLine)
cv2.waitKey(0)

C++

// Make copy of the image
   Mat imageLine = img.clone();
   // Draw the image from point A to B
   Point pointA(200,80);
   Point pointB(450,80);
   line(imageLine, PointA, PointB, Scalar(255, 255, 0), 3, 8, 0);
   imshow("Lined Image", line_image);
   waitKey();

在这里插入图片描述

绘制圆

接下来，使用OpenCV中的circle()函数为图像添加一个圆。看看它的语法:

circle(image, center_coordinates, radius, color, thickness)
  • 与OpenCV中的所有绘图函数一样，第一个参数是图像。
  • 接下来的两个参数定义圆心及其半径的坐标。
  • 最后两个参数指定线条的颜色和粗细。

在本例中，对图像进行标注，并在美女的脸周围添加一个红色圆圈。然后使用imshow()函数显示带标注的图像。

Python

# Make a copy of image
imageCircle = img.copy()
# define the center of circle
circle_center = (415,450)
# define the radius of the circle
radius =100
#  Draw a circle using the circle() Function
cv2.circle(imageCircle, circle_center, radius, (0, 0, 255), thickness=3, lineType=cv2.LINE_AA) 
# Display the result
cv2.imshow("Image Circle",imageCircle)
cv2.waitKey(0)

C++

// Make a copy of image
   Mat circle_image = img.clone();
   // define the center of circle
   Point circle_center(415,190);
   // define the radius of circle
   int radius = 100;
   // Draw a circle using the circle() Function
   circle(circle_image, circle_center, radius, Scalar(0, 0, 255), 3, 8, 0);
   // Display the result
   imshow("Circle on Image", circle_image);
   waitKey();

在这里插入图片描述

绘制实心圆

刚刚完成了对带有红色圆圈的图像的标注。如果现在想用纯色填充这个圆圈怎么办？这很简单。只需将thickness参数更改为-1，如下代码所示。
Python

# make a copy of the original image
imageFilledCircle = img.copy()
# define center of the circle 
circle_center = (415,450)
# define the radius of the circle
radius =100
# draw the filled circle on input image
cv2.circle(imageFilledCircle, circle_center, radius, (255, 0, 0), thickness=-1, lineType=cv2.LINE_AA)
# display the output image 
cv2.imshow('Image with Filled Circle',imageFilledCircle)
cv2.waitKey(0)

C++

// make a copy of the original image
   Mat Filled_circle_image = img.clone();
   // define the center of circle
   Point circle_center(415,190);
   // define the radius of the circle
   int radius = 100;
   //Draw a Filled Circle using the circle() Function
   circle(Filled_circle_image, circle_center, radius, Scalar(255, 0, 0), -1, 8, 0);
   // display the output image
   imshow("Circle on Image", circle_image);
   waitKey();

在这里插入图片描述

绘制矩阵

现在，使用OpenCV中的rectangle()函数在图像上绘制一个矩形。查看其语法：

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

在rectangle()函数中，为矩形的角提供起点（左上）和终点（右下）。
现在通过这个示例代码，在美女的脸上用红色矩形标注图像。

Python

# make a copy of the original image
imageRectangle = img.copy()
# define the starting and end points of the rectangle
start_point =(350,400)
end_point =(500,550)
# draw the rectangle
cv2.rectangle(imageRectangle, start_point, end_point, (0, 0, 255), thickness= 3, lineType=cv2.LINE_8)
# display the output
cv2.imshow('imageRectangle', imageRectangle)
cv2.waitKey(0)

C++

// make a copy of the original image
   Mat rect_image = image.clone();
   // Define the starting and end points for the rectangle
   Point start_point(300,115);
   Point end_point(475,225);
   // Draw a rectangle using the rectangle() function
   rectangle(rect_image, start_point, end_point, Scalar(0,0,255), 3, 8, 0);
   imshow("Rectangle on Image", rect_image);
   waitKey();

在这里插入图片描述

绘制椭圆

使用OpenCV中的ellipse()函数在图像上绘制椭圆。ellipse()函数的语法与圆的语法非常相似。除了，您需要指定以下值而不是半径：

  • 椭圆的长轴和短轴长度
  • 旋转角度
  • 椭圆的起始角和终止角

。

ellipse(image, centerCoordinates, axesLength, angle, startAngle, endAngle, color, thickness)

在下面的示例代码中，使用以下内容对图像进行标注：

  • 水平蓝色椭圆
  • 垂直红色椭圆

OpenCV中的绘图功能非常相似，因此很容易掌握。此外，它们还提供可选参数，以便可以自由定义许多基本几何形状的位置和方向。

Python

# make a copy of the original image
imageEllipse = img.copy()
# define the center point of ellipse
ellipse_center = (415,190)
# define the major and minor axes of the ellipse
axis1 = (100,50)
axis2 = (125,50)
# draw the ellipse
#Horizontal
cv2.ellipse(imageEllipse, ellipse_center, axis1, 0, 0, 360, (255, 0, 0), thickness=3)
#Vertical
cv2.ellipse(imageEllipse, ellipse_center, axis2, 90, 0, 360, (0, 0, 255), thickness=3)
# display the output
cv2.imshow('ellipse Image',imageEllipse)
cv2.waitKey(0)

C++

// make a copy of the original image
   Mat imageEllipse = img.clone();
   // define the center point of ellipse
   Point ellipse_center(415,190);
   // define the major and minor axes of the ellipse
   Point axis1(100, 50);
   Point axis2(125, 50);
   // Draw an ellipse using the ellipse() function
   //Horizontal
   ellipse(imageEllipse, ellipse_center, axis1, 0, 0, 360, Scalar(255, 0, 0), 3, 8, 0);
   // Vertical
   ellipse(imageEllipse, ellipse_center, axis2, 90, 0, 360, Scalar(0, 0, 255), 3, 8, 0);
   // display the output
   imshow("Ellipses on Image", imageEllipse);
   waitKey();

在这里插入图片描述

绘制带轮廓和填充半椭圆

在上面示例中，将前面的代码修改为：

  1. 只绘制蓝色椭圆的一半
  2. 将垂直红色椭圆更改为水平红色椭圆，该椭圆为半填充

为此，进行以下更改：

  • 将蓝色椭圆的endAngle设置为180度
  • 将红色椭圆的方向从90更改为0
  • 指定红色椭圆的起点和终点角度，分别为0和180
  • 将红色椭圆的厚度指定为负数

Python

# make a copy of the original image
halfEllipse = img.copy()
# define the center of half ellipse
ellipse_center = (415,190)
# define the axis point
axis1 = (100,50)
# draw the Incomplete/Open ellipse, just a outline
cv2.ellipse(halfEllipse, ellipse_center, axis1, 0, 180, 360, (255, 0, 0), thickness=3)
# if you want to draw a Filled ellipse, use this line of code
cv2.ellipse(halfEllipse, ellipse_center, axis1, 0, 0, 180, (0, 0, 255), thickness=-2)
# display the output
cv2.imshow('halfEllipse',halfEllipse)
cv2.waitKey(0)

C++

//make a copy of the original image
   Mat halfEllipse = image.clone();
   // define the center of half ellipse
   Point ellipse_center(415,190);
   //define the axis point
   Point axis1(100, 50);
   // draw the Half Ellipse, just the outline
   ellipse(halfEllipse, ellipse_center, axis1, 0, 180, 360, Scalar(255, 0, 0), 3, 8, 0);
   // if you want to draw a Filled ellipse, use this line of code
   ellipse(halfEllipse, ellipse_center, axis1, 0, 0, 180, Scalar(0, 0, 255), -2, 8, 0);
   // display the output
   imshow("Half-Ellipses on Image", halfEllipse);
   waitKey();

在这里插入图片描述

使用文本注释图像

最后，尝试用文本标注图像。为此，使用OpenCV中的putText()函数。看看它的语法，然后是参数：

putText(image, text, org, font, fontScale, color)
  • 通常，第一个参数是输入图像。
  • 下一个参数是我们要用来标注图像的实际文本字符串。
  • 第三个参数指定文本字符串左上角的起始位置。
  • 接下来的两个参数指定字体样式和比例。

OpenCV支持Hershey字体集合中的几种字体样式，以及斜体字体。查看此列表：

Column
FONT_ HERSHEY_SIMPLEX=0
FONT_ HERSHEY_PLAIN=1，
FONT_ HERSHEY_DUPLEX＝2，
FONT_ HERSHEY_ COMPLEX＝3，
FONT_ HERSHEY_TRIPLEX=4
FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL=5，
FONT_ HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX=6
FONT_ HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX=7
FONT_ITALIC=16
  • 字体比例是一个浮点值，用于向上或向下缩放字体的基本大小。根据图像的分辨率，选择适当的字体比例。
  • 最后一个必需的参数是颜色，它被指定为BGR三元组。 看看这段代码，了解如何实现这些参数以在图像上显示文本字符串。

Python

# make a copy of the original image
imageText = img.copy()
#let's write the text you want to put on the image
text = 'This is a black silk beauty!'
#org: Where you want to put the text
org = (50,350)
# write the text on the input image
cv2.putText(imageText, text, org, fontFace = cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX, fontScale = 1.5, color = (250,225,100))
# display the output image with text over it
cv2.imshow("Image Text",imageText)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

C++

// make a copy of the original image
   Mat imageText = img.clone();
   // Write text using putText() function
   putText(imageText, "This is a black silk beauty!", Point(50,350), FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1.5, Scalar(250,225,100));
   imshow("Text on Image", imageText);
   waitKey(0);

在这里插入图片描述

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