绘图

来源：互联网发布：软件企业评估编辑：程序博客网时间：2024/04/29 08:05

我们经常需要绘制图像或者在已有的图像上方绘制一些图形。为此，OpenCV提供了一系列的函数帮助我们绘制直线、方形和圆形等。

直线

cvLine()是绘图函数中最简单的，只需用Bresenham算法[Bresenham65]画一条线：

void cvLine(
CvArr* array,
CvPoint pt1,
CvPoint pt2,
CvScalar color,
int thickness = 1,
int connectivity = 8
);
cvLine()函数中的第一个属性是CvArr*。在这里，它一般为一个图像类型的指针IplImage*。随后两个CvPoint是一种简单的数据结构，它只包括整型变量x和y。我们可以用CvPoint(int x, int y)函数快速地构造一个CvPoint类型的变量，这样可以方便地把两个整型变量值赋给CvPoint数据结构。

下一个属性是CvScalar类型的颜色变量。CvScalar也是一种数据结构，定义如下所示：

typdef struct {
double val[4];
} CvScalar;
可以看出，这种结构只是四个双精度浮点型变量的集合。在这里，前三个分别代表红，绿，蓝通道；没有用到第四个(它只在适当的时候用于alpha通道)。一个常用的便捷宏指令是CV_RGB(r, g, b)，该指令采用三个数字作为参数并将其封装到CvScalar。

接下来的两个属性是可选的。thickness是线的粗细(像素)，connectivity被设为反走样模式，默认值为"8连通"，这种是较为平滑不会走样的线型。也可以设置为"4连通"，这样的话，斜线会产生重叠以致看上去过于粗重，不过画起来速度要快得多。

cvRectangle()和cvLine()几乎同样便捷。cvRectangle()用于画矩形。除了没有connectivity参数，它和cvLine()的其他参数都是一样的。因为由此产生的矩形总是平行与X和Y轴。利用cvRectangle()，我们只需给出两个对顶点，OpenCV便于画出一个矩形。

矩形
void cvRectangle(
CvArr* array,
CvPoint pt1,
CvPoint pt2,
CvScalar color,
int thickness = 1
);

圆形和椭圆

画圆同样简单，其参数与前相同。

void  cvCircle (  
  CvArr*    array,  
  CvPoint   center,  
  int       radius,  
  CvScalar  color,  
  int       thickness    = 1,  
 
 
  int       connectivity = 8 
);

对圆形和矩阵等很多封闭图形来说，thickness参数也可以设置为CV_FILL，其值是-1；其结果是使用与边一样的颜色填充圆内部。

椭圆函数比cvCircle()略微复杂一些：

void cvEllipse(  
  CvArr*    img,  
  CvPoint   center,  
  CvSize    axes,  
  double    angle,  
  double    start_angle,  
  double    end_angle,  
  CvScalar  color,  
  int       thickness = 1,  
  int       line_type = 8 
);

【79】

这里，主要的新成员是axes属性，其类型为CvSize。CvSize函数与CvPoint和CvScalar非常相似；这是一个仅包含宽度和高度的简单结构。同CvPoint和CvScalar一样，CvSize也有一个简单的构造函数cvSize(int height, int width)，在需要的时候返回一个CvSize数据。在这种情况下，height和width参数分别代表椭圆的长短半轴长。

angle是指偏离主轴的角度，从X轴算起，逆时针方向为正。同样，start_angle和end_angle表示弧线开始和结束位置的角度。因此，一个完整的椭圆必须分别将这两个值分别设为0°和360°。

外接矩形

使用外接矩形是描述椭圆绘制的另一种方法：

void cvEllipseBox(  
  CvArr*    img,  
  CvBox2D   box,  
  CvScalar  color,  
  int       thickness = 1,  
  int       line_type = 8,  
  int       shift     = 0 
);

这里用到OpenCV的另一个结构CvBox2D：

typdef struct {  
  CvPoint2D32f  center;  
  CvSize2D32f   size;  
  float         angle;  
} CvBox2D;

CvPoint2D32f是CvPoint的浮点形式，同时CvSizet2D32f也是CvSize的浮点形式。这些，连同倾斜角度，可以有效地描述椭圆的外接矩形

多边形

最后，我们有一系列绘制多边形的函数。

void cvFillPoly(  
  CvArr*        img,  
  CvPoint**     pts,  
  int*          npts,  
  int           contours,  
  CvScalar      color,  
  int           line_type = 8 
);  
 
void cvFillConvexPoly(  
  CvArr*    img,  
  CvPoint*  pts,  
  int       npts,  
  CvScalar  color,  
  int       line_type = 8 
);  
 
void cvPolyLine(  
  CvArr*        img,  
  CvPoint**     pts,  
  int*          npts,  
  int           contours,  
  int           is_closed,  
  CvScalar      color,  
  int           thickness = 1,  
 
 
  int           line_type = 8 
);

【79～80】

上述三种方法依据同一思路又略有不同，其主要区别是如何描述点。

在cvFillPoly()中，点是由CvPoint数组提供的。它允许cvFillPoly()在一次调用中绘制多个多边形。同样地，npts是由记数点构成的数组，与多边形对应。如果把变量is_closed设为true，那么下一个多边形的第一个线段就会从上一多边形最后一点开始。cvFillPoly()很稳定，可以处理自相交多边形，有孔的多边形等复杂问题。然而不幸的是，函数运行起来相对缓慢。

cvFillConvexPoly()和cvFillPoly()类似。不同的是，它一次只能画一个多边形，而且只能画凸多边形。好处是，cvFillConvexPoly()运行得更快。

第三个cvPolyLine()，其参数与cvFillPoly()相同，但因为只需画出多边形的边，不需处理相交情况。因此，这种函数运行速度远远超过cvFillPoly()。