Practical Python and OpenCV,3rd Edition 03

代码

import numpy as np 
import cv2 
canvas = np.zeros((300,300,3),dtype="uint8")

解释:

前两个是导入python库，接着就构造一个Numpy数组，使用.zeros方法初始化一个300 rows 和 300 columns的矩阵(也就是说画布的大小为300x300=90000个像素大小)，同时还分配了3个channels，one for Red,Green,and Blue,respectively。同时需要注意的是数据类型，dtype。由于我们将图像表示为像素在[0,255]范围内的RGB图像，因此我们使用8位无符号整数或uint8。

green = (0,255,0)
cv2.line(canvas,(0,0),(300,300),green)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
red = (0,0,255)
cv2.line(canvas,(300,0),(0,300),red,3)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)

解释:

前面我们初始化了我们的画布，接下来我们开始画直线，首先我们定义了一个元组(tuple)来定义画笔的颜色,这里是绿色，然后我们调用.line方法，该方法的第一个参数是我们绘制的画布，第二个参数是该line的起点，我们设置开始点为(0,0)，我们还需要为该line提供一个结束点（第三个参数）。我们将结束点设置为（300,300)，最后一个参数是我们画笔的颜色，我们设置为绿色。接着将我们的图像显示出来，并且wait for a keypress.

第二段代码的.line方法的最后一个参数3就是我们画笔的thickness了，也就是画笔的厚度了。

显示效果为：

cv2.rectangle(canvas,(10,10),(60,60),green)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
cv2.rectangle(canvas,(50,200),(200,225),red,5)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
blue = (255,0,0)
cv2.rectangle(canvas,(200,50),(225,125),blue,-1)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)

解释:

第一段代码我们使用了.rectangle方法，该方法的第一个参数是我们要画的画布，第二个参数是我们的rectangle的starting(x,y)位置，这里我们设置我们rectangle的开始point为(10,10)，然后我们还得设置我们矩形的结束点为(60,60),这个时候我们定义了一个(60-10,60-10)=(50,50)大小的像素区域。最后一个就是我们矩形的颜色了。第二段代码的第一行的最后一个参数是画笔的厚度，第三段代码的最后一个参数表示绘制一个solid(实心)的矩形。

显示效果为：

canvas = np.zeros((300,300,3),dtype="uint8")
(centerX,centerY) = (canvas.shape[1] // 2 , canvas.shape[0] // 2)
white = (255,255,255)
for r in range(0,175,25):
 cv2.circle(canvas,(centerX,centerY),r,white)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)

解释:

我们首先初始化我们的画布，然后我们计算两个变量：centerX和centerY。这两个变量代表图像中心的(x,y)的坐标。我们首先获取图像的宽度(也就是列)，通过.shape[1]获取，然后获取图像的高度(也就是行)，通过.shape[0]获取，最后用//(取C语言的除法，不保留小数)除以2获取中心位置。获取了圆心的位置，接下来，用一个for循环，starting from 0 and ending at 150，每一次增加25的半径来画圆。.circle方法的第一个参数是我们的画布，然后我们将圆心坐标传给第二个参数，第三个参数是我们的半径大小r，最后一个是我们的圆的颜色。

显示效果为：

for i in range(0,25):
 radius = np.random.randint(5, high = 200)
 color = np.random.randint(0, high = 256 , size = (3,)).tolist()
 pt = np.random.randint(0, high = 300, size=(2,))
 cv2.circle(canvas,tuple(pt),radius,color,-1)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)

解释:

接下来我们画25个圆，用一个for循环来实现。首先是半径，我们使用Numpy的.random.randint方法生成[5,200)范围内的半径值，接着用该方法生成RGB颜色，范围是[0,255],为了得到三个随机的整数，而不是一个整数，我们传递关键字参数size=(3,),数字3表示有3个数据，这样我们就获取了由3个值为[0,255]的随机数组成的元组来表示我们的RGB颜色了。接着哦我们需要一个圆心的point，我们也设置pt为[0,300)的值，但是圆心只需要两个数字，即(x,y)即可，因此，size=(2,)。最后我们调用.circle方法来画我们的圆。

显示效果为：

运行程序

点击图片部分，按键盘任意键结束脚本。

完整的代码

import numpy as np 
import cv2 
canvas = np.zeros((300,300,3),dtype="uint8")
green = (0,255,0)
cv2.line(canvas,(0,0),(300,300),green)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
red = (0,0,255)
cv2.line(canvas,(300,0),(0,300),red,3) 

cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
cv2.rectangle(canvas,(10,10),(60,60),green)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
cv2.rectangle(canvas,(50,200),(200,225),red,5)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
blue = (255,0,0)
cv2.rectangle(canvas,(200,50),(225,125),blue,-1)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
canvas = np.zeros((300,300,3),dtype="uint8")
(centerX,centerY) = (canvas.shape[1] // 2 , canvas.shape[0] // 2)
white = (255,255,255)
for r in range(0,175,25):
 cv2.circle(canvas,(centerX,centerY),r,white)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0)
for i in range(0,25):
 radius = np.random.randint(5, high = 200)
 color = np.random.randint(0, high = 256 , size = (3,)).tolist()
 pt = np.random.randint(0, high = 300, size=(2,))
 cv2.circle(canvas,tuple(pt),radius,color,-1)
cv2.imshow("Canvas",canvas)
cv2.waitKey(0) 

用到的函数

cv2.line

cv2.rectangle

cv2.circle

更多的参考：

https://ppao.pyimagesearch.com/lessons/ppao-chapter-5-drawing/

小测验：

请实现下图效果，尽可能用少的代码。

答案下载地址（参考我的博客）：https://0leo0.github.io/2018/OpenCV_python3_03.html

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