OpenCV自学笔记二十二：绘图及交互

一、绘图基础

下面是关于OpenCV绘图基础函数的说明和举例：

1. cv2.line()：绘制直线

cv2.line(img, pt1, pt2, color, thickness, lineType)   

- img: 需要绘制直线的图像。
- pt1: 直线起始点坐标。
- pt2: 直线结束点坐标。
- color: 直线颜色，可以是BGR格式的元组（如(255, 0, 0)表示蓝色）。
- thickness: 直线的粗细，默认值为1。
- lineType（可选参数）: 直线的类型。默认情况下使用8连接线(cv2.LINE_8)。

2. cv2.rectangle()：绘制矩形

cv2.rectangle(img, pt1, pt2, color, thickness, lineType)

- img: 需要绘制矩形的图像。
- pt1: 矩形左上角的坐标。
- pt2: 矩形右下角的坐标。
- color: 矩形颜色，可以是BGR格式的元组。
- thickness: 矩形边框的粗细，默认值为1。
- lineType（可选参数）: 线条的类型。

3. cv2.circle()：绘制圆形

cv2.circle(img, center, radius, color, thickness, lineType)  

- img: 需要绘制圆形的图像。
- center: 圆心坐标。
- radius: 圆的半径。
- color: 圆形颜色，可以是BGR格式的元组。
- thickness: 线条粗细，默认值为1。
- lineType（可选参数）: 线条的类型。

4. cv2.putText()：在图像中绘制文本

 cv2.putText(img, text, org, fontFace, fontScale, color, thickness, lineType[, bottomLeftOrigin])

- img: 需要绘制文本的图像。
- text: 要绘制的文本字符串。
- org: 文本字符串的起始位置坐标，以左下角为原点。
- fontFace: 字体类型，例如cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX。
- fontScale: 字体缩放因子。
- color: 文本颜色，可以是BGR格式的元组。
- thickness: 文本线条粗细，默认值为1。
- lineType（可选参数）: 线条的类型。
- bottomLeftOrigin（可选参数）: 如果设置为True，则坐标org表示左上角的坐标。

下面是一个示例代码，展示如何使用OpenCV进行基本绘图：
import cv2
import numpy as np
# 创建一张空白图像
img = np.zeros((400, 400, 3), dtype=np.uint8)
# 绘制直线
cv2.line(img, (50, 50), (200, 50), (0, 255, 0), 3)
# 绘制矩形
cv2.rectangle(img, (100, 100), (300, 200), (0, 0, 255), 2)
# 绘制圆形
cv2.circle(img, (250, 150), 50, (255, 0, 0), -1)
# 绘制文本
cv2.putText(img, 'OpenCV', (50, 300), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 255, 255), 2)
# 显示图像
cv2.imshow('Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

以上示例代码创建了一张空白图像，并在其中绘制了一条直线、一个矩形、一个圆形和一个文本。最后，显示出绘制结果。

二、鼠标交互

1. cv2.setMouseCallback()：设置鼠标回调函数

   cv2.setMouseCallback(winname, onMouse[, param])

- winname: 窗口名称。

- onMouse: 鼠标事件的回调函数，可以自定义。

- param（可选参数）: 传递给回调函数的额外参数。

2. 鼠标回调函数常用的事件类型：

- cv2.EVENT_MOUSEMOVE: 鼠标移动事件。

- cv2.EVENT_LBUTTONDOWN: 左键按下事件。

- cv2.EVENT_RBUTTONDOWN: 右键按下事件。

- cv2.EVENT_MBUTTONDOWN: 中键按下事件。

- cv2.EVENT_LBUTTONUP: 左键释放事件。

- cv2.EVENT_RBUTTONUP: 右键释放事件。

- cv2.EVENT_MBUTTONUP: 中键释放事件。

下面是一个示例代码，展示如何使用鼠标交互函数进行简单的绘图：

import cv2
# 鼠标回调函数
def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
        cv2.circle(img, (x, y), 20, (0, 0, 255), -1)
    elif event == cv2.EVENT_RBUTTONDOWN:
        cv2.circle(img, (x, y), 20, (255, 0, 0), -1)
 
# 创建一张空白图像
img = np.zeros((400, 400, 3), dtype=np.uint8)
 
# 创建窗口并设置鼠标回调函数
cv2.namedWindow('Image')
cv2.setMouseCallback('Image', draw_circle)
 
while True:
    # 显示图像
    cv2.imshow('Image', img)
 
    # 按下 'q' 键退出循环
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break
 
# 关闭窗口
cv2.destroyAllWindows()

上述示例代码创建了一张空白图像，在鼠标左键按下时，在鼠标位置绘制一个红色的圆形；在鼠标右键按下时，在鼠标位置绘制一个蓝色的圆形。通过设置鼠标回调函数`draw_circle`，实现了简单的绘图交互功能。

三、滚动条

1. cv2.createTrackbar()：创建滚动条

   cv2.createTrackbar(trackbarName, windowName, value, count, onChange)

- trackbarName: 滚动条的名称。

- windowName: 包含滚动条的窗口名称。

- value: 滚动条的初始值。

- count: 滚动条的最大值（最小值默认为0）。

- onChange: 滚动条事件回调函数。

2. onChange回调函数：

   def onChange(value):
       # 处理滚动条变化时的操作
       pass

下面是一个示例代码，展示如何使用滚动条函数进行图像亮度调节：

import cv2
# 回调函数，修改图像亮度
def update_brightness(value):
    brightness = value - 100  # 调整范围为[-100, 100]
    new_image = cv2.add(image, brightness)  # 修改图像亮度
    cv2.imshow('Image', new_image)
 
# 读取图像
image = cv2.imread('image.jpg')
 
# 创建窗口并显示图像
cv2.namedWindow('Image')
cv2.imshow('Image', image)
 
# 创建滚动条并设置回调函数
cv2.createTrackbar('Brightness', 'Image', 100, 200, update_brightness)
 
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

上述示例代码读取一张图像，并在窗口中显示图像。创建了一个名为"Brightness"的滚动条，范围为[-100, 100]，初始值为100。通过设置回调函数`update_brightness`，当滚动条的值发生变化时，根据滚动条值的变化修改图像的亮度，并在窗口中实时显示调节后的图像。