Random generator and text with OpenCV

此为OpenCV官方教程的个人翻译

目标

在本篇文章中，您将学习如何：

使用随机数生成器类 （RNG）以及学习如何从均匀分布中获取随机数。
通过使用函数 putText 在 OpenCV 窗口上显示文本

代码

在上一教程（基本绘图）中，我们绘制了各种几何图形，并给出了坐标（以Point的形式），颜色，厚度等输入参数。您可能已经注意到，我们为这些参数提供了特定的值。
在本教程中，我们打算对绘图参数使用随机值。此外，我们打算用大量的几何图形填充我们的图像。由于我们将以随机方式初始化它们，因此此过程将自动进行，并使用循环。
此代码位于 OpenCV 示例文件夹中。或者，您可以从这里获取它。

解释

让我们从查看 main 函数开始。我们观察到，我们做的第一件事是创建一个随机数生成器对象（RNG）：
```
RNG rng( 0xFFFFFFFF );
```
RNG 实现了一个随机数生成器。在此示例中，rng 是一个 RNG 对象，使用值0xFFFFFFFF

然后，我们创建一个初始化为零的矩阵（这意味着它将显示为黑色），指定其高度，宽度和类型：

/// Initialize a matrix filled with zeros
Mat image = Mat::zeros( window_height, window_width, CV_8UC3 );

/// Show it in a window during DELAY ms
imshow( window_name, image );

然后我们继续画疯狂的东西。看一下代码，可以看到它主要分为8个部分，定义为函数：

/// Now, let's draw some lines
c = Drawing_Random_Lines(image, window_name, rng);
if( c != 0 ) return 0;

/// Go on drawing, this time nice rectangles
c = Drawing_Random_Rectangles(image, window_name, rng);
if( c != 0 ) return 0;

/// Draw some ellipses
c = Drawing_Random_Ellipses( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;

/// Now some polylines
c = Drawing_Random_Polylines( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;

/// Draw filled polygons
c = Drawing_Random_Filled_Polygons( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;

/// Draw circles
c = Drawing_Random_Circles( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;

/// Display text in random positions
c = Displaying_Random_Text( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;

/// Displaying the big end!
c = Displaying_Big_End( image, window_name, rng );

所有这些函数都遵循相同的模式，因此我们将只分析其中的几个函数，因为相同的解释适用于所有函数。

我们来看看函数Drawing_Random_Lines：
```
int Drawing_Random_Lines( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
  int lineType = 8;
  Point pt1, pt2;

  for( int i = 0; i < NUMBER; i++ )
  {
   pt1.x = rng.uniform( x_1, x_2 );
   pt1.y = rng.uniform( y_1, y_2 );
   pt2.x = rng.uniform( x_1, x_2 );
   pt2.y = rng.uniform( y_1, y_2 );

   line( image, pt1, pt2, randomColor(rng), rng.uniform(1, 10), 8 );
   imshow( window_name, image );
   if( waitKey( DELAY ) >= 0 )
   { return -1; }
  }
  return 0;
}
```
我们可以观察到以下情况：
- for 循环将重复多次。由于函数line位于此循环内，这意味着将生成 NUMBER 行。
- 线端点由 pt1 和 pt2 给出。对于 pt1，我们可以看到：
```
pt1.x = rng.uniform( x_1, x_2 );
pt1.y = rng.uniform( y_1, y_2 );
```
  - 我们知道 rng 是一个随机数生成器对象。在上面的代码中，我们调用 rng.uniform（a，b）。。这将在值 a 和 b 之间生成随机均匀分布（包含a而不包含b）。
  - 从上面的解释中，我们推断出端点 pt1 和 pt2 将是随机值，因此行的位置将非常不可预测，从而产生不错的视觉效果（查看下面的“结果”部分）。
  - 作为另一个观察结果，我们注意到在line参数中，对于颜色输入，我们输入：
```
randomColor(rng)
```
    让我们看一下函数实现：
```
static Scalar randomColor( RNG& rng )
  {
  int icolor = (unsigned) rng;
  return Scalar( icolor&255, (icolor>>8)&255, (icolor>>16)&255 );
  }
```
    正如我们所看到的，返回值是一个具有3个随机初始化值的Scalar，这些值用作线条颜色的R，G和B参数。因此，线条的颜色也将是随机的！
上述说明适用于生成圆、椭圆、多边形等的其他函数。中心和顶点等参数也是随机生成的。
在完成之前，我们还应该看一下Display_Random_Text函数和Displaying_Big_End，因为它们都有一些有趣的功能：

Display_Random_Text：

int Displaying_Random_Text( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
  int lineType = 8;

  for ( int i = 1; i < NUMBER; i++ )
  {
    Point org;
    org.x = rng.uniform(x_1, x_2);
    org.y = rng.uniform(y_1, y_2);

    putText( image, "Testing text rendering", org, rng.uniform(0,8),
             rng.uniform(0,100)*0.05+0.1, randomColor(rng), rng.uniform(1, 10), lineType);

    imshow( window_name, image );
    if( waitKey(DELAY) >= 0 )
      { return -1; }
  }

  return 0;
}

一切看起来都很熟悉，但对于putText：

putText( image, "Testing text rendering", org, rng.uniform(0,8),
         rng.uniform(0,100)*0.05+0.1, randomColor(rng), rng.uniform(1, 10), lineType);

那么，函数 putText 是做什么的呢？在我们的示例中：

在image中绘制文本“Testing text rendering”**
文本的左下角将位于Point中
字体类型是以下区域中的随机整数值：\((0,8]\)
字体的比例由表达式 rng.uniform（0， 100）x0.05 + 0.1 表示,其范围为:\([0.1,5.1)\)
文本颜色是随机的（用 randomColor（rng）表示）)
文本粗细范围介于 1 和 10 之间，由 rng.uniform（1，10） 指定

因此，我们将在随机位置的图像上获得（与其他绘图函数相似）NUMBER文本。

Displaying_Big_End

int Displaying_Big_End( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
  Size textsize = getTextSize("OpenCV forever!", CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX, 3, 5, 0);
  Point org((window_width - textsize.width)/2, (window_height - textsize.height)/2);
  int lineType = 8;

  Mat image2;

  for( int i = 0; i < 255; i += 2 )
  {
    image2 = image - Scalar::all(i);
    putText( image2, "OpenCV forever!", org, CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX, 3,
           Scalar(i, i, 255), 5, lineType );

    imshow( window_name, image2 );
    if( waitKey(DELAY) >= 0 )
      { return -1; }
  }

  return 0;
}

除了函数 getTextSize（获取参数文本的大小）之外，我们可以观察到的新操作位于 foor 循环中：