<学习opencv>绘画和注释

 

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//                              绘画 和 注释
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我们经常想画一些图片，或者在从其他地方获得的图像上画一些东西。
为了达到这个目的，OpenCV提供了一个可以让我们制作线条、正方形、圆形等的功能。

OpenCv的绘图功能可以处理任何深度的图像，
但大多数只影响前三个通道-对于单通道图像，默认为仅第一个通道。
大多数绘图功能都支持对象的颜色、粗细、线条类型（实际上是指是否反混叠线条）和子像素对齐。

指定颜色时，约定是使用cv:：scalar对象，即使大多数情况下只使用前三个值。
（有时使用cv:：scalar中的第四个值来表示alpha通道比较方便，但绘图函数目前不支持alpha混合）
此外，按照惯例，opencv使用bgrordering将多通道图像转换为颜色渲染
（这是u由绘制函数imshow（）生成，它实际上在屏幕上绘制图像以供查看）。
当然，您不必使用这个约定，而且如果您使用的是其他库中的数据，
并且这些库的顶部有opencv头，那么它可能不理想。
在任何情况下，库的核心功能总是与您可能分配给某个通道的任何“含义”无关。



线条艺术和填充多边形
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绘制一种或另一种线条（段、圆、矩形等）的函数通常接受厚度和线型参数。
两者都是整数，但后者唯一可接受的值是4、8或cv::LINE_AA。
厚度是以像素为单位测量的线条的厚度。
对于圆、矩形和所有其他闭合形状，厚度参数也可以设置为cv:：filled（它是−1的别名）。


画一条线,种类或其他（片段，圆形，矩形等）的函数通常会接受a thickness 和lineType 参数。 
两者都是整数，但对于后者的唯一可接受的值为4 ，8 ，或cv::LINE_AA 。
thickness 是以像素为单位测量的线条粗细。
对于圆形，矩形和所有其他闭合形状，thickness 参数也可以设置为cv::FILLED （这是别名−1 ）。
在这种情况下，结果是绘制的图形将填充与边缘相同的颜色。 
该lineType 参数表示线路是“4连接”， “8连接”还是抗锯齿。
对于下面两个示例 ，使用了Bresenham算法，而对于抗锯齿线， 使用高斯滤波。宽线总是绘制圆形末端。

列出的绘制算法 ，端点（线），中心点（圆），角（矩形）等通常指定为整数。
但是，这些算法通过shift 参数支持子像素对齐。在shift 可用的地方，
它被解释为整数参数中作为小数位处理的位数。
例如，如果您想要一个以（5,5）为中心的圆，但设置shift 为1，则圆将在（2.5,2.5）处绘制。
这种效果通常非常微妙，取决于所使用的线型。对于抗锯齿线，效果最明显。

【绘图功能】
【【线条艺术和填充多边形】】
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功能                      |                    描述
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cv::circle()              |         画出一个简单的圆圈
|——用法: 
    circle(
        cv::Mat &img ,              //要绘制的图像
        cv::Point center ,          //圆心的位置
        int radius ,                //圆的半径
        const cv::Scalar& color,    //颜色，RGB形式    
        int thickness = 1 ,         //线的粗细
        int lineType = 8 ,          // Connectedness，4或8
        int shift = 0               //作为分数处理的半径位
    )
    cv:：circle（）的第一个参数就是图像img。接下来是圆心、二维点和半径。
    其余参数是标准颜色、厚度、线型和SHIFT。移动同时应用于半径和中心位置。

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cv::clipLine()            |         确定一条线是否在给定的椭圆之中
|——用法:
    bool clipLine（//如果'imgRect'中的任何一行，则为True
        cv :: Rect imgRect，//要剪切的矩形
        cv :: Point＆pt1，//行的第一个端点，被覆盖
        cv :: Point＆pt2 //行的第二个端点，被覆盖
    ）;

    bool clipLine（//如果图像大小为行的任何部分，则为True
        cv :: Size imgSize，//图像大小，表示矩形为0,0
        cv :: Point＆pt1，//行的第一个端点，被覆盖
        cv :: Point＆pt2 //行的第二个端点，被覆盖
    ）;
    此函数用于确定两点pt1和pt2指定的线是否位于矩形边界内。
    在第一个版本中，提供了一个cv:：rect，并将该行与该矩形进行比较。
    cv:：clipline（）仅当行完全在指定矩形区域之外时才会返回false。
    第二个版本是相同的，只是它采用了cv:：size参数。
    调用第二个版本相当于使用一个矩形（x，y）位置为（0,0）调用第一个版本。

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cv::ellipse()             |         画一个椭圆，可以是倾斜的或椭圆弧的
|——用法:
    bool ellipse（
        cv :: Mat＆img，//要绘制的图像
        cv ::Point center，//椭圆中心的位置
        cv ::Size axes，//长轴和短轴的长度
        double angle，//长轴倾斜角度
        double startAngle，//弧形绘制的起始角度
        double endAngle，//弧形绘制的结束角度
        const cv ::Scalar& color，//颜色，BGR形式
        int thickness = 1，//线的粗细
        int lineType = 8，// Connectedness，4或8
        int shift = 0 //作为分数处理的半径位
    ）;

    bool ellipse（
        cv :: Mat＆img，//要绘制的图像
        const cv :: RotatedRect＆rect，//旋转矩形边界椭圆
        const cv ::Scalar& color，//颜色，BGR形式
        int thickness = 1，//线的粗细
        int lineType = 8，// Connectedness，4或8
        int shift = 0 //作为分数处理的半径位
    ）;
    cv:：Ellipse（）函数与cv:：Circle（）函数非常相似，
    主要区别在于轴参数，其类型为cv:：Size。
    在这种情况下，height和width参数表示椭圆长轴和短轴的长度。
    角度是长轴的角度（以度为单位），从水平（即从x轴）逆时针测量。
    同样，start angle和endangle指示（也以度为单位）圆弧的开始和结束角度。
    因此，对于完整的椭圆，必须分别将这些值设置为0和360。

指定椭圆图形的另一种方法是使用边界框。
在这种情况下，cv:：rotatedrect类型的参数框完全指定椭圆的大小和方向。
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cv::ellipse2Poly()        |         计算椭圆弧的多边形近似
|——用法:
    void ellipse2Poly（
        cv ::Point center，//椭圆中心的位置
        cv ::Size axes，//长轴和短轴的长度
        double angle，//长轴倾斜角度
        double startAngle，//弧形绘制的起始角度
        double endAngle，//弧形绘制的结束角度
        int delta，//连续顶点之间的角度
        vector <cv :: Point>＆pts //结果，STL-点向量
    ）;
    cv:：ellipse2poly（）函数在cv:：ellipse（）内部用于计算椭圆弧，但您也可以自己调用它。
    给定有关椭圆弧（中心、轴、角度、开始角度和结束角度-均如cv:：Ellipse（）中定义）
    和参数delta（指定要采样的后续点之间的角度）的信息，
    cv:：Ellipse2Poly（）计算形成多边形a的点序列与指定的椭圆弧近似。
    计算的点返回到向量<>pts中。

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cv::fillConvexPoly()      |         绘制简单多边形的填充版本
|——用法:
    void fillConvexPoly(
        cv::Mat& img ,              //要绘制的图像
        const cv::Point* pts ,      /// C风格的点数组
        int npts ,                  //'pts'中的点数
        const cv::Scalar& color ,   //颜色，BGR形式
        int lineType = 8 ,          // Connectedness，4或8
        int shift = 0               //作为分数处理的半径位
    )
    此函数绘制一个填充多边形。它比cv：：fillpy（）快得多，因为它使用的算法要简单得多。
    但是，如果传递给它的多边形具有自交集，则cv:：FillConverxpoly（）使用的算法将无法正常工作。
    PTS中的点被视为连续的，并且PTS中的最后一点和第一点之间的一段是隐含的（即假定多边形是闭合的）。
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cv::fillPoly()            |         绘制任意多边形的填充版本
|——用法:
    void fillPoly（
        cv :: Mat＆img，                //要绘制的图像
        const cv :: Point * pts，       // C样式的点数组数组
        int npts，                      //'pts [i]'中的点数
        int ncontours，                 //'pts'中的数组数
        const cv ::Scalar& color，      //颜色，BGR形式
        int lineType = 8，              // Connectedness，4或8
        int shift = 0，                 //作为分数处理的半径位
        cv :: Point offset = Point（）  //应用于所有点的均匀偏移量
    ）;
    此函数绘制任意数量的填充多边形。cv::fillConvexPoly() 与之不同，它可以处理具有自交叉的多边形。
    所述ncontours 参数指定不同多边形轮廓有多少会，并且npts 参数是一个C数组，
    指示多少个点有在每个轮廓（即，npts[i] 表示有多少点有在多边形i ）。
    pts 是包含这些多边形中所有点的C样式数组的C样式数组
    （即，pts[i][j]包含第多个多边形j中的i第th个点）。
    cv::fillPoly() 还有一个附加参数，offset 它是一个像素偏移量，在绘制多边形时将应用于所有顶点位置。
    假设多边形是闭合的（即，从最后一个元素开始的一个分段）pts[i][] 将假设第一个元素）。
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cv::line()                |         画一条简单的线
|——用法:
    line（
        cv :: Mat＆img，            //要绘制的图像
        cv :: Point pt1，           //行的第一个端点
        cv :: Point pt2             //行的第二个端点
        const cv ::Scalar& color，  //颜色，BGR形式
        int lineType = 8，          // Connectedness，4或8
        int shift = 0               //作为分数处理的半径位
    ）;
    函数cv:：line（）在图像img中绘制一条从pt1到pt2的直线。线条被图像边界自动裁剪。
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cv::rectangle()           |         画一个简单的线
|——用法:
    void rectangle（
        cv :: Mat＆img，            //要绘制的图像
        cv :: Point pt1，           //矩形的第一个角
        cv :: Point pt2             //矩形的对角
        const cv ::Scalar& color，  //颜色，BGR形式
        int lineType = 8，          // Connectedness，4或8
        int shift = 0               //作为分数处理的半径位
    ）;

    void rectangle（
        cv :: Mat＆img，            //要绘制的图像
        cv :: Rect r，              //要绘制的矩形
        const cv ::Scalar& color，  //颜色，BGR形式
        int lineType = 8，          // Connectedness，4或8
        int shift = 0               //作为分数处理的半径位
    ）;
    函数的作用是：在图像img中绘制一个角为pt1到pt2的矩形。
    此函数的另一种形式允许由单个cv:：rect参数r指定矩形的位置和大小。

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cv::polyLines()           |         绘制多条多边形曲线
|——用法:
    void polyLines（
        cv :: Mat＆img，            //要绘制的图像
        const cv :: Point * pts，   // C样式的点数组数组
        int npts，                  //'pts [i]'中的点数
        int ncontours，             //'pts'中的数组数
        bool isClosed，             //如果为true，则连接last和first pts
        const cv ::Scalar& color，  //颜色，BGR形式
        int lineType = 8，          // Connectedness，4或8
        int shift = 0               //作为分数处理的半径位
    ）;
    此函数绘制任意数量的未填充多边形。它可以处理一般多边形，包括具有自交叉的多边形。
    所述ncontours 参数指定不同多边形轮廓有多少会，并且npts 参数是一个C数组，
    指示多少个点有在每个轮廓（即，npts[i] 表示有多少点有在多边形i ）。
    pts 是包含这些多边形中所有点的C样式数组的C样式数组
    （即，pts[i][j]包含第多个多边形j中的i第th个点）。不假设多边形是封闭的。
    如果参数isClosed 是true ，那么pts[i][] 将假定从最后一个元素到第一个元素的一个段。
    否则，轮廓被视为一个开放的轮廓，仅包含npts[i]-1 在轮廓之间的区段npts[i]列出的点数。 
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cv::LineIterator()          |       
|——用法: 
    LineIterator()::LineIterator(
        cv::Mat& img  ,             //要绘制的图像
        cv::Point pt1 ,             //行的第一个端点
        cv::Point pt2 ,             //行的第二个端点
        int lineType = 8 ,          //Connectedness,4或8
        bool leftToRight = false    //如果为true，则始终在左侧开始
    )
    cv:：lineIterator对象是一个迭代器，用于按顺序获取光栅线的每个像素。
    行迭代器是opencv中函数的第一个示例。我们将在下一章中看到更多这些“做事情的对象”。
    行迭代器的构造函数接受行的两个端点，以及一个行类型说明符和一个附加的布尔值，该值指示行应该遍历的方向。

    初始化后，行中的像素数存储在成员整数cv:：lineIterator:：count中。
    重载的取消引用运算符cv:：lineIterator:：operator*（）返回类型为uchar*的指针，
    该指针指向“当前”像素。当前像素从行的一端开始，
    并通过重载的递增运算符cv:：lineIterator:：operator++（）递增。
    实际的遍历是根据前面提到的Bresenham算法完成的。


    [注意]
    重载解除引用运算符的样式cv::LineIterator::operator*()与STL等库可能习惯的样式略有不同。
    不同之处在于迭代器的返回值本身就是一个指针，因此迭代器的行为不像指针，而是指向指针的指针。
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【【字体和文字】】
另一种绘图形式是绘制文本。
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    功能                |                     描述
cv::putText()          |                在图像中绘制指定的文本
|——用法:
    void cv::putText(
        cv::Mat＆ img，          //要绘制的图像
        const string& text ,    //要写这个(通常来自cv::format)
        int fontFace    ,       //Font(例如,cv::FONT_HERSHEY_PLAIN)
        double fontScale ,      //size(乘数,不是"points"")
        cv::Scalar& color ,     //颜色，RGB
        int thickness = 1 ,     //线的粗细
        int lineType = 8  ,     //Connectedness，4或8
        bool bottomLeftOrigin = false //true = "左下角的原点" 
    )
    这个函数是OpenCV的一个主要文本绘图程序; 它只是将一些文本抛到图像上。
    指示的文本text 打印时，文本框的左上角位于origin 和指示的颜色color，
    除非bottomLeftOrigin 标志是true，在这种情况下，文本框的左下角位于origin 。
    使用的字体由fontFace 参数选择，其中可以是任何一个列于下表的字体。
    可用的字体（都是Hershey的变体）

    识别码    描述
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    cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX    正常尺寸sans-serif
    cv::FONT_HERSHEY_PLAIN    小尺寸无衬线
    cv::FONT_HERSHEY_DUPLEX    正常尺寸sans-serif; 比...更复杂cv::FONT_HERSHEY_​SIM⁠PLEX
    cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX    正常大小的衬线; 比...更复杂cv::FONT_HERSHEY_DUPLEX
    cv::FONT_HERSHEY_TRIPLEX    正常大小的衬线; 比...更复杂cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX
    cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL    较小的版本 cv::FONT_HERSHEY_COMPLEX
    cv::FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX    手写风格
    cv::FONT_HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX    更复杂的变种 cv::FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX
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    列出的任何字体名称 也可以组合（通过OR运算符）以cv::FONT_HERSHEY_ITALIC 斜体显示指示的字体。
    每种字体都有“自然”大小。如果fontScale 不是1.0，则在绘制文本之前，通过此数字缩放字体大小。

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cv::getTextSize()      |               确定文本字符串的宽度和高度
|——用法:    
    cv::Size::getTextSize(
        const string& text ,
        cv::Point origin   ,
        int fontFace       ,
        double fontScale   ,
        int thickness      ,
        int* baseLine
    ) ;
    cv：：gettextsize（）函数回答了这样一个问题：
    如果不在图像上绘制文本（使用一些参数集），那么某些文本会有多大。
    cv:：gettextsize（）唯一新颖的参数是baseline，它实际上是一个输出参数。
    基线是文本基线相对于文本最低点的Y坐标
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参考书籍：<学习opencv>