智能硬件与机器视觉：基于树莓派、Python和OpenCV
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4.2.7　在图像上绘图

在本节中，我们将在图像上绘制矩形、圆形和直线，还会在图像上附加文本。

在使用OpenCV绘制图像之前，必须注意图像上的绘制操作是替换原图的。因此，在每个代码块的开头，需要制作原始图像的副本并存为output。然后在output图像上绘制，这样就不会破坏原始图像。

先来画一个矩形，具体实现代码如下：

 # 在脸部周围画一个2像素的红色矩形  #74
output = image.copy()   #75
cv2.rectangle(output,  (300,150), (400,260), (0, 0, 255), 2)    #76
cv2.imshow("Rectangle", output) #77
cv2.waitKey(0)  #78

首先，在第75行复制图像，然后，继续绘制矩形。

在OpenCV中绘制矩形稍微有点复杂。要预先计算坐标，这里已经给第76行的cv2.rectangle函数提供了以下参数。

·img：要绘制的目标图像。我们是在output图像上进行绘制的。

·pt1：起始像素坐标，即左上角。本例中，左上角位置是（180，40）。

·pt2：结束像素坐标即右下角。右下角位置是（260，135）。

·color：BGR元组。（0，0，255）表示红色。

·thickness：线条粗细（负值就是实心矩形）。本例设置厚度为2。

由于使用的是OpenCV的函数操作，而不是NumPy。所以可以以（x，y）顺序而不是（y，x）提供坐标，因为没有直接操作或访问NumPy数组（OpenCV会自动处理这个问题）。结果如图4-10所示。

图4-10　绘制矩形

使用OpenCV和Python绘制形状非常容易掌握。在图4-10中，我用cv2.rectangle画了一个红色的框。此示例预先确定了脸部周围的坐标，你也可以使用脸部检测方法自动获取脸部坐标。

现在，画一个实心蓝色圆圈：

 # 在以x = 170，y = 110为中心的图像上  #80
# 绘制一个蓝色的20像素（相当于填充）圆圈  #81
output = image.copy()   #82
cv2.circle(output, (170, 110), 20, (255, 0, 0), -1) #83
cv2.imshow("Circle", output)    #84
cv2.waitKey(0)  #85

要绘制圆，你需要为cv2.circle提供以下参数。

·img：输出图像。

·center：圆心坐标。本例设置为（170，110）。

·radius：圆的半径，以像素为单位。本例设置为20像素。

·color：圆形颜色。这次我选择了蓝色，在BGR元组中B的值是255，G和R都是0，即（255，0，0）。

·thickness：线条粗细。由于设置了负值（–1），因此圆圈是实心的。

结果如图4-11所示。

图4-11　绘制圆形

OpenCV的cv2.circle函数允许你在图像上的任何位置画圆圈。本例绘制了一个实心圆，用-1的thickness参数表示（正值会形成线粗可变的圆形轮廓）。

接下来，绘制一条红线，如果仔细查看函数的参数并将它们与矩形的参数进行比较，你会发现其实它们是一样的：

 # 从x = 325，y = 296到x = 618，y = 180绘制5像素的红线  #87
output = image.copy()   #88
cv2.line(output, (325, 296), (618, 180), (0, 0, 255), 5)    #89
cv2.imshow("Line", output)  #90
cv2.waitKey(0)  #91

与画矩形一样，需要提供两个点（起点、终点），颜色和线条粗细参数。OpenCV的后端会完成其余的操作。图4-12显示了代码中第89行的结果。

图4-12　绘制直线

通常，你需要在图像上叠加文本并显示。如果你正在进行人脸识别，你可能想要在他们的脸上画出这个人的名字。或者，如果你在研究计算机视觉项目，你可以构建图像分类器或目标检测器。在这些情况下，你都需要在图像上添加包含类名和概率大小的文本。

OpenCV的putText函数的实现过程如下：

 # 在图像上添加绿色文本    #93
output = image.copy()   #94
cv2.putText(output, "OpenCV + You can learn OpenCV", (10, 25),  #95
    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.7, (0, 255, 0), 2)  #96
cv2.imshow("Text", output)  #97
cv2.waitKey(0)  #98

OpenCV的putText函数负责在图像上添加文本。所需的参数包括如下几个。

·img：输出图像。

·text：要在图像上添加的文本字符串。

·pt：文本的起点。

·font：我经常使用cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX。关于更多可用字体，可参见网址（https://docs.opencv.org/3.4.1/d0/de1/group__core.html#ga0f9314ea6e35f99bb23f29567fc16e11）了解更多内容。

·scale：字体大小。

·color：文字颜色。

·thickness：线条粗细（以像素为单位）。

第95行和第96行的代码将在output图像上添加绿色文本“OpenCV+You can learn OpenCV”，如图4-13所示。

图4-13　添加文本

通常情况下，你可以使用上面的cv2.putText代码练习使用不同颜色，字体，大小或位置在图像上添加文本。

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