繪製各種形狀

這篇教學會介紹如何運用 OpenCV 裡的 line()、rectangle()、circle()、ellipse()、polylines() 方法，在影像上繪製直線、方形、圓形、橢圓、多邊形、實心多邊形、箭頭線條...等形狀。

快速導覽：

• line() 畫直線
• arrowedLine() 畫箭頭線條
• rectangle() 畫四邊形
• circle() 畫圓形
• ellipse() 畫橢圓形
• polylines() 畫多邊形

因為程式中的 OpenCV 會需要使用鏡頭或 GPU，所以請使用本機環境 ( 參考：使用 Python 虛擬環境 ) 或使用 Anaconda Jupyter 進行實作 ( 參考：使用 Anaconda ) ，並安裝 OpenCV 函式庫 ( 參考：OpenCV 函式庫 )。

line() 畫直線

line() 方法可以在影像裡繪製直線，使用方法如下：

cv2.line(img, pt1, pt2, color, thickness)
# img 來源影像
# pt1 起始點座標 pt2 結束點座標
# color 線條顏色，使用 BGR
# thickness 線條粗細，預設 1

下方的程式執行後，會在 300x300 的黑色畫布上，產生一條左上到右下的紅色直線：

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')   # 繪製 300x300 的黑色畫布
cv2.line(img,(50,50),(250,250),(0,0,255),5)  # 繪製線條
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)                               # 按下任意鍵停止
cv2.destroyAllWindows()

arrowedLine() 畫箭頭線條

arrowedLine() 方法可以在影像裡繪製箭頭線條，使用方法如下：

cv2.arrowedLine(img, pt1, pt2, color, thickness, tipLength)
# img 來源影像
# pt1 起始點座標 pt2 結束點座標
# color 線條顏色，使用 BGR
# thickness 線條粗細，預設 1
# tipLength 箭頭長度，預設 0.1 ( 箭頭線條長度 x 0.1 )

下方的程式執行後，會在 300x300 的黑色畫布上，產生一條左上到右下帶有箭頭的紅色直線：

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
cv2.arrowedLine(img,(50,50),(250,250),(0,0,255),5)  # 繪製箭頭線條
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

rectangle() 畫四邊形

rectangle() 方法可以在影像裡繪製四邊形，使用方法如下：

cv2.rectangle(img, pt1, pt2, color, thickness)
# img 來源影像
# pt1 左上座標 pt2 右下座標
# color 線條顏色，使用 BGR
# thickness 線條粗細，預設 1，設定 -1 表示填滿

下方的程式執行後，會在 300x300 的黑色畫布上，產生一個 200x200 的紅色正方形外框：

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
cv2.rectangle(img,(50,50),(250,250),(0,0,255),5)  # 繪製正方形
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

如果要繪製「實心」正方形，可以有兩種方法，第一種只要將 thickness 參數設定為 -1，就可以填滿正方形。

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
cv2.rectangle(img,(50,50),(250,250),(0,0,255),-1)  # 設定 -1
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

第二種直接使用 numpy 產生對應的陣列就能產生實心正方形。

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
img[50:250, 50:250] = [0,0,255] # 將中間 200x200 的陣列內容改成 [0,0,255]
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

circle() 畫圓形

circle() 方法可以在影像裡繪製圓形，使用方法如下：

cv2.circle(img, center, radius, color, thickness)
# img 來源影像
# center 中心點座標
# radius 半徑
# color 線條顏色，使用 BGR
# thickness 線條粗細，預設 1，設定 -1 表示填滿

下方的程式執行後，會在 300x300 的黑色畫布上，產生一個半徑為 100 的紅色圓形外框：

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
cv2.circle(img,(150,150),100,(0,0,255),5)  # 繪製圓形
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

如果要繪製「實心」圓形，只要將 thickness 參數設定為 -1，就可以繪製實心圓形。

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
cv2.circle(img,(150,150),100,(0,0,255),-1)  # 設定 -1
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

ellipse() 畫橢圓形

ellipse() 方法可以在影像裡繪製橢圓形，使用方法如下：

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, thickness)
# img 來源影像
# center 中心點座標
# axes 長軸與短軸
# angle 轉向角度，正值逆時針，負值順時針
# startAngle 起始角度，endAngle 結束角度，範圍 0～360
# color 線條顏色，使用 BGR
# thickness 線條粗細，預設 1，設定 -1 表示填滿

下方的程式執行後，會在 300x300 的黑色畫布上，產生三個不同的橢圓形外框：

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
cv2.ellipse(img,(150,150),(100,50),45,0,360,(0,0,255),5)
cv2.ellipse(img,(150,150),(30,100),90,0,360,(255,150,0),5)
cv2.ellipse(img,(150,150),(20,120),30,0,360,(0,255,255),5)
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

polylines() 畫多邊形

polylines() 方法可以在影像裡繪製多邊形，使用方法如下：

cv2.polylines(img, pts, isClosed, color, thickness)
# img 來源影像
# pts 座標陣列 ( 使用 numpy 陣列 )
# isClosed 多邊形是否閉合，True 閉合，False 不閉合
# color 線條顏色，使用 BGR
# thickness 線條粗細，預設 1

下方的程式執行後，會在 300x300 的黑色畫布上，產生一個紅色外框多邊形：

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
pts = np.array([[150,50],[250,100],[150,250],[50,100]])   # 產生座標陣列
cv2.polylines(img,[pts],True,(0,0,255),5)   # 繪製多邊形
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

如果要繪製「實心」多邊形，則需使用 fillPoly() 方法，使用方法如下：

cv2.fillPoly(img, pts, color)
# img 來源影像
# pts 座標陣列 ( 使用 numpy 陣列 )
# color 線條顏色，使用 BGR

下方的程式執行後，會在 300x300 的黑色畫布上，產生一個紅色實心多邊形：

import cv2
import numpy as np
img = np.zeros((300,300,3), dtype='uint8')
pts = np.array([[150,50],[250,100],[150,250],[50,100]])
cv2.fillPoly(img,[pts],(0,0,255))
cv2.imshow('oxxostudio', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

意見回饋

如果有任何建議或問題，可傳送「意見表單」給我，謝謝～