结构分析与形状识别（外接矩形 旋转角度）

class CV_EXPORTS RotatedRect  {public:      //! various constructors      RotatedRect();      RotatedRect(const Point2f& center, const Size2f& size, float angle);      RotatedRect(const CvBox2D& box);        //! returns 4 vertices of the rectangle      void points(Point2f pts[]) const;      //! returns the minimal up-right rectangle containing the rotated rectangle      Rect boundingRect() const;      //! conversion to the old-style CvBox2D structure      operator CvBox2D() const;        Point2f center; //< the rectangle mass center      Size2f size;    //< width and height of the rectangle      float angle;    //< the rotation angle. When the angle is 0, 90, 180, 270 etc., the rectangle becomes an up-right rectangle.  };RotatedRect::points(Point2f pt[]) const  {      double _angle = angle*CV_PI/180.;      float b = (float)cos(_angle)*0.5f;      float a = (float)sin(_angle)*0.5f;        pt[0].x = center.x - a*size.height - b*size.width;      pt[0].y = center.y + b*size.height - a*size.width;      pt[1].x = center.x + a*size.height - b*size.width;      pt[1].y = center.y - b*size.height - a*size.width;      pt[2].x = 2*center.x - pt[0].x;      pt[2].y = 2*center.y - pt[0].y;      pt[3].x = 2*center.x - pt[1].x;      pt[3].y = 2*center.y - pt[1].y;  }                      

#include"iostream"  #include"opencv2/opencv.hpp"    using namespace std;  using namespace cv;    int main()  {      Mat image(200, 200, CV_8UC3, Scalar(0));      RotatedRect rRect(Point2f(100, 100), Size2f(100, 50), 30);        Point2f vertices[4];      //定义矩形的4个顶点      rRect.points(vertices);   //计算矩形的4个顶点      for (int i = 0; i < 4; i++)          line(image, vertices[i], vertices[(i + 1) % 4], Scalar(0, 255, 0));        Rect brect = rRect.boundingRect(); //返回包含旋转矩形的最小矩形      rectangle(image, brect, Scalar(255, 0, 0));      imshow("rectangles", image);      waitKey(0);  }  

RotatedRect是一个存储旋转矩形的类，通常用来存储最小外包矩形函数minAreaRect( )和椭圆拟合函数fitEllipse( )返回的结果。存储的值，完全取决在于函数的返回

            

之前用到OpenCV最小外接矩形去表示一个类椭圆形的高度，特此记录备查。对给定的 2D 点集，寻找最小面积的包围矩形，使用函数：CvBox2D  cvMinAreaRect2( const CvArr* points, CvMemStorage* storage=NULL );    points    点序列或点集数组    storage    可选的临时存储仓   函数 cvMinAreaRect2 通过建立凸外形并且旋转外形以寻找给定 2D 点集的最小面积的包围矩形。其中返回的2D盒子定义如下：1 typedef struct CvBox2D 2 { 3     CvPoint2D32f center; /* 盒子的中心 */ 4     CvSize2D32f size; /* 盒子的长和宽 */ 5     float angle; /* 水平轴与第一个边的夹角，用弧度表示*/ 6 }CvBox2D; 注意夹角 angle 是水平轴逆时针旋转，与碰到的第一个边（不管是高还是宽）的夹角。如下图                                     可用函数 cvBoxPoints(box[count], point); 寻找盒子的顶点1  void cvBoxPoints( CvBox2D box, CvPoint2D32f pt[4] ) 2  { 3      double angle = box.angle*CV_PI/180. 4      float a = (float)cos(angle)*0.5f; 5      float b = (float)sin(angle)*0.5f; 6  7      pt[0].x = box.center.x - a*box.size.height - b*box.size.width; 8      pt[0].y = box.center.y + b*box.size.height - a*box.size.width; 9      pt[1].x = box.center.x + a*box.size.height - b*box.size.width; 10     pt[1].y = box.center.y - b*box.size.height - a*box.size.width; 11     pt[2].x = 2*box.center.x - pt[0].x; 12     pt[2].y = 2*box.center.y - pt[0].y; 13     pt[3].x = 2*box.center.x - pt[1].x; 14     pt[3].y = 2*box.center.y - pt[1].y; 15 } 简单证明此函数的计算公式:    计算x，由图可得到三个方程式： pt[1].x - pt[0].x = width*sin(angle)                              pt[2].x - pt[1].x = height*cos(angle)                              pt[2].x - pt[0].x = 2(box.center.x - pt[0].x)   联立方程可解得函数里的计算式，算 y 略。写了个函数绘制CvBox2D1  void DrawBox(CvBox2D box,IplImage* img) 2  { 3      CvPoint2D32f point[4]; 4      int i; 5      for ( i=0; i<4; i++) 6      { 7          point[i].x = 0; 8          point[i].y = 0; 9      } 10     cvBoxPoints(box, point); //计算二维盒子顶点 11     CvPoint pt[4]; 12     for ( i=0; i<4; i++) 13     { 14         pt[i].x = (int)point[i].x; 15         pt[i].y = (int)point[i].y; 16     } 17     cvLine( img, pt[0], pt[1],CV_RGB(255,0,0), 2, 8, 0 ); 18     cvLine( img, pt[1], pt[2],CV_RGB(255,0,0), 2, 8, 0 ); 19     cvLine( img, pt[2], pt[3],CV_RGB(255,0,0), 2, 8, 0 ); 20     cvLine( img, pt[3], pt[0],CV_RGB(255,0,0), 2, 8, 0 );