「中秋来袭」没想到，用OpenCV竟能画出这么漂亮的月饼「附源码」

一、前言

中秋佳节即将来临，作为传统的中国节日之一，人们除了品尝美味的月饼、赏月外，还喜欢通过绘画来表达对这个节日的喜悦和祝福。而如今，随着科技的不断发展，竟然可以借助计算机视觉库OpenCV来绘制精美的月饼和可爱的玉兔图像，真是令人大开眼界。

OpenCV，全称为Open Source Computer Vision Library，是一个广泛应用于计算机视觉领域的开源库。它提供了许多强大的图像处理和计算机视觉函数，为开发者提供了丰富的工具和功能，使得实现各种图像操作变得相对容易。其灵活性和高效性受到了广大开发者的青睐。

在中秋节这样一个特殊的时刻，使用OpenCV来绘制月饼和玉兔的图像，不仅能够展示对传统文化的尊重与承托，更能结合现代技术的力量，创造出独特而精美的作品。通过OpenCV，可以绘制出具有浓厚节日氛围的月饼，无论是其光滑的外表还是凹凸不平的纹理，都能栩栩如生地展现在面前。同时，使用OpenCV绘制玉兔的图像，可以展现出可爱的卡通风格，将传统元素与时尚潮流相结合，给人耳目一新的感觉。

除了绘制月饼和玉兔，OpenCV还提供了丰富的绘图函数，例如绘制基本几何形状、线条和文字等功能，为提供了广泛的创作空间。通过调用这些函数，可以轻松实现各种绘图需求，并为自己的作品增添独特的视觉效果。

在使用OpenCV时，首先需要安装相应的库文件，并熟悉其使用方法。通过学习OpenCV的基本操作和函数调用，能够更好地利用这个强大的工具来实现自己的创意。无论是专业的计算机视觉开发者还是对图像处理有兴趣的初学者，掌握OpenCV都是一个不错的选择。

今年中秋节，不妨尝试一下用OpenCV来绘制精美的月饼和可爱的玉兔图像，感受传统文化与现代技术的碰撞。用画笔在计算机屏幕上挥洒，定格下这美好的瞬间，借助OpenCV的力量，一起迎接中秋佳节的到来。

二、绘制样图展示

三、OpenCV安装

3.1 OpenCV下载

OpenCV下载地址：opencv.org/releases/pa...

目前最新的版本是4.3，那么就下载最新的版本。

下载下来是一个exe文件，双击就可以安装，实际就是解压，可以选择解压的路径，解压出来的文件包含源文件、库文件一大堆，比较大，可以直接放在一个固定的目录，后面程序里直接填路径来调用即可。 这个下载下来的库文件里只包含了X64的库，适用于MSVS 64位编译器。

解压完成。

解压后在build目录下看到有VC14和VC15的目录。这表示什么含义呢？

OpenCV VC14和VC15的区别在于它们所使用的编译器版本不同。VC14使用的是Visual Studio 2015的编译器,而VC15使用的是Visual Studio 2017的编译器。这意味着VC15可以利用更先进的编译器技术,从而提高代码的性能和效率。此外,VC15还支持更多的C++11和C++14特性,使得开发更加方便和灵活。

3.2 VS2022环境

我这里介绍下我用的环境安装过程。 所有版本的VS都可以的，OpenCV只是个第三方库，哪里调用都行。

我当前环境是在Windows下，IDE用的是地表最强IDEVS2022。

下载地址：visualstudio.microsoft.com/zh-hans/dow...

因为我这里只需要用到C++和C语言编程，那么安装的时候可以自己选择需要安装的包。

安装好之后，创建项目。

3.3 新建工程

这是创建好的空工程，我写了一段OpenCV的代码。

工程创建好之后需要添加OpenCV头文件的引用和OpenCV库文件的引用。

点击这个属性。

第一步在C++、常规 选项里添加用到的OpenCV头文件路径。

这个路径具体在哪里，要看自己的OpenCV安装路径。

为了方便大家粘贴，我这里贴出来。

C:/opencv_4.x/opencv/build/include/opencv2
C:/opencv_4.x/opencv/build/include/opencv
C:/opencv_4.x/opencv/build/include

第二步就是设置库文件的路径。 在链接器-输入 选项里，添加依赖选项。

这个库在哪里，根据自己OpenCV解压的路径进行填。

这是我的路径：

C:/opencv_4.x/opencv/build/x64/vc15/lib/opencv_world430.lib

3.4 运行库的拷贝

如果写好了OpenCV代码，直接按下Ctrl + F5 运行程序，如果第一次运行，会报错。

提示如下：

这个提示是告诉我们，程序运行时找不到OpenCV的运行库。 只要使用了第三方库都需要知道这一点，运行的时候需要把用到的库拷贝到生成的exe同级目录下。

把OpenCV解压目录下的opencv_world430.dll文件拷贝到编译出来的exe运行同级目录下。 否则程序运行因为找不到库而导致异常结束。

拷贝到这里。

再次运行，程序就正常的运行了。

四、OpenCV绘图函数介绍

OpenCV提供了一系列用于图像处理和绘图的函数，其中包括一些常用的绘图函数。下面是其中一部分常用的绘图函数：

4.1 cv::line：绘制一条直线

void cv::line(cv::Mat& img, cv::Point pt1, cv::Point pt2,
              const cv::Scalar& color, int thickness=1,
              int lineType=cv::LINE_8, int shift=0);

参数说明：

• img：要绘制直线的图像。
• pt1：直线的起点坐标。
• pt2：直线的终点坐标。
• color：直线的颜色。
• thickness：直线的线宽，默认为1。
• lineType：直线的类型，默认为8连通线（cv::LINE_8）。
• shift：坐标的小数位数，默认为0。

4.2 cv::rectangle：绘制一个矩形

void cv::rectangle(cv::Mat& img, cv::Rect rect, const cv::Scalar& color,
                   int thickness=1, int lineType=cv::LINE_8,
                   int shift=0);

参数说明：

• img：要绘制矩形的图像。
• rect：矩形的大小和位置信息，即左上角坐标和宽、高。
• color：矩形的颜色。
• thickness：矩形的线宽，默认为1。
• lineType：矩形的类型，默认为8连通线（cv::LINE_8）。
• shift：坐标的小数位数，默认为0。

4.3 cv::circle：绘制一个圆形

void cv::circle(cv::Mat& img, cv::Point center, int radius,
                const cv::Scalar& color, int thickness=1,
                int lineType=cv::LINE_8, int shift=0);

参数说明：

• img：要绘制圆形的图像。
• center：圆心的坐标。
• radius：圆形的半径。
• color：圆形的颜色。
• thickness：圆形的线宽，默认为1。
• lineType：圆形的类型，默认为8连通线（cv::LINE_8）。
• shift：坐标的小数位数，默认为0。

4.4 cv::ellipse：绘制一个椭圆形

void cv::ellipse(cv::Mat& img, cv::Point center,
                 cv::Size axes, double angle, double startAngle,
                 double endAngle, const cv::Scalar& color,
                 int thickness=1, int lineType=cv::LINE_8,
                 int shift=0);

参数说明：

• img：要绘制椭圆形的图像。
• center：椭圆中心的坐标。
• axes：椭圆的长轴和短轴大小。
• angle：椭圆的旋转角度，以度为单位。
• startAngle：椭圆的起始角度，以度为单位。
• endAngle：椭圆的结束角度，以度为单位。
• color：椭圆的颜色。
• thickness：椭圆的线宽，默认为1。
• lineType：椭圆的类型，默认为8连通线（cv::LINE_8）。
• shift：坐标的小数位数，默认为0。

4.5 cv::putText：在图像中绘制文本

void cv::putText(cv::Mat& img, const std::string& text,
                 cv::Point org, int fontFace, double fontScale,
                 const cv::Scalar& color, int thickness=1,
                 int lineType=cv::LINE_8, bool bottomLeftOrigin=false);

参数说明：

• img：要在其上绘制文本的图像。
• text：要绘制的文本内容。
• org：文本的左下角坐标。
• fontFace：字体的类型。
• fontScale：字体的缩放比例。
• color：字体的颜色。
• thickness：字体的线宽，默认为1。
• lineType：字体的类型，默认为8连通线（cv::LINE_8）。
• bottomLeftOrigin：是否以左下角为原点，默认为false，即以左上角为原点。

4.6 cv::polylines：绘制多边形的边界。

void cv::polylines(cv::Mat& img, const cv::Point* pts,
                   const int* npts, int ncontours,
                   bool isClosed, const cv::Scalar& color,
                   int thickness=1, int lineType=cv::LINE_8,
                   int shift=0);

参数说明：

• img：要绘制多边形的图像。
• pts：多边形每个顶点的坐标数组。
• npts：多边形每个闭合环的顶点数量数组。
• ncontours：多边形的数量。
• isClosed：是否闭合多边形。
• color：多边形的颜色。
• thickness：多边形边界的线宽，默认为1。
• lineType：多边形的类型，默认为8连通线（cv::LINE_8）。
• shift：坐标的小数位数，默认为0。

4.7 cv::fillPoly：填充多边形内部。

void cv::fillPoly(cv::Mat& img, const cv::Point** pts,
                  const int* npts, int ncontours,
                  const cv::Scalar& color,
                  int lineType=cv::LINE_8, int shift=0,
                  cv::Point offset=cv::Point());

参数说明：

• img：要填充多边形的图像。
• pts：多边形每个顶点的坐标数组的指针。
• npts：多边形每个闭合环的顶点数量数组。
• ncontours：多边形的数量。
• color：填充的颜色。
• lineType：多边形的类型，默认为8连通线（cv::LINE_8）。
• shift：坐标的小数位数，默认为0。
• offset：填充多边形时的偏移量。

4.8 cv::polylines 和 cv::fillPoly 的使用示例

cv::Mat image(500, 500, CV_8UC3, cv::Scalar(255, 255, 255));  // 创建一张白色图像
​
// 定义多边形的顶点坐标
cv::Point pts[1][4];
pts[0][0] = cv::Point(100, 100);
pts[0][1] = cv::Point(200, 100);
pts[0][2] = cv::Point(200, 200);
pts[0][3] = cv::Point(100, 200);
​
// 绘制多边形的边界
const cv::Point* ppt[1] = { pts[0] };
int npt[] = { 4 };
cv::polylines(image, ppt, npt, 1, true, cv::Scalar(0, 0, 255), 2);
​
// 填充多边形的内部
cv::fillPoly(image, ppt, npt, 1, cv::Scalar(0, 255, 0));
​
// 显示图像
cv::imshow("Image", image);
cv::waitKey(0);

这段示例代码创建了一个白色的图像，并在图像上绘制了一个红色边界的矩形，同时填充了矩形的内部为绿色。通过使用 cv::polylines 和 cv::fillPoly 函数，可以绘制更复杂的多边形形状和填充效果。

五、月饼、玉兔绘图代码

5.1 最简单的月饼

#include <opencv2/opencv.hpp>
​
int main()
{
    // 创建一个黑色背景图像作为画布
    cv::Mat canvas(400, 400, CV_8UC3, cv::Scalar(0, 0, 0));
​
    // 定义月饼的参数
    cv::Point center(canvas.cols / 2, canvas.rows / 2);
    int radius = 150;
    cv::Scalar mooncakeColor(139, 69, 19); // 棕色
​
    // 绘制月饼的主体
    cv::circle(canvas, center, radius, mooncakeColor, cv::FILLED);
​
    // 在窗口中显示绘制的月饼
    cv::imshow("Circular Mooncake", canvas);
    cv::waitKey(0);
​
    return 0;
}

代码里创建了一个大小为400x400像素的黑色背景图像，使用cv::circle()函数绘制一个圆形的棕色月饼。通过指定圆心坐标、半径和颜色来绘制圆形月饼。最后，在窗口中显示绘制的月饼。

5.2 最简单的玉兔

#include <opencv2/opencv.hpp>
​
int main()
{
    // 创建一个黑色背景图像作为画布
    cv::Mat canvas(400, 400, CV_8UC3, cv::Scalar(0, 0, 0));
​
    // 绘制兔子身体
    cv::ellipse(canvas, cv::Point(canvas.cols / 2, canvas.rows / 2), cv::Size(150, 200), 0, 0, 360, cv::Scalar(255, 255, 255), cv::FILLED);
​
    // 绘制兔子内耳朵
    cv::ellipse(canvas, cv::Point(canvas.cols / 2 - 60, canvas.rows / 2 - 110), cv::Size(70, 100), 0, 0, 360, cv::Scalar(255, 255, 255), cv::FILLED);
    cv::ellipse(canvas, cv::Point(canvas.cols / 2 + 60, canvas.rows / 2 - 110), cv::Size(70, 100), 0, 0, 360, cv::Scalar(255, 255, 255), cv::FILLED);
​
    // 绘制兔子眼睛
    cv::circle(canvas, cv::Point(canvas.cols / 2 - 40, canvas.rows / 2), 20, cv::Scalar(0, 0, 0), cv::FILLED);
    cv::circle(canvas, cv::Point(canvas.cols / 2 + 40, canvas.rows / 2), 20, cv::Scalar(0, 0, 0), cv::FILLED);
​
    // 绘制兔子嘴巴
    cv::ellipse(canvas, cv::Point(canvas.cols / 2, canvas.rows / 2 + 60), cv::Size(60, 30), 0, 180, 360, cv::Scalar(0, 0, 0), cv::FILLED);
​
    // 绘制兔子鼻子
    cv::circle(canvas, cv::Point(canvas.cols / 2, canvas.rows / 2 + 40), 10, cv::Scalar(255, 0, 0), cv::FILLED);
​
    // 在窗口中显示绘制的兔子
    cv::imshow("Rabbit", canvas);
    cv::waitKey(0);
​
    return 0;
}
​

代码l里创建了一个大小为400x400像素的黑色背景图像，使用cv::ellipse()和cv::circle()函数来绘制兔子的身体、内耳朵、眼睛、嘴巴和鼻子。通过指定中心点、尺寸、角度和颜色等参数来绘制不同的部分。最后，在窗口中显示绘制的兔子。

5.3 绘制带花纹轮廓的月饼

#include <opencv2/opencv.hpp>
​
int main()
{
    // 创建一个画布，大小为800x800像素
    cv::Mat canvas(800, 800, CV_8UC3, cv::Scalar(255, 255, 255));
​
    // 设置画笔属性
    int thickness = 20;
    cv::Scalar color(245, 225, 111); // 黄色
    int lineType = cv::LINE_8;
​
    // 绘制太阳花花瓣
    for (int i = 0; i < 20; ++i)
    {
        // 计算当前花瓣的角度
        double angle = i * 18.0;
​
        // 计算当前花瓣的终点坐标
        double x = 400 + 220 * cos(angle * CV_PI / 180);
        double y = 400 + 220 * sin(angle * CV_PI / 180);
​
        // 绘制直线
        cv::line(canvas, cv::Point(400, 400), cv::Point(x, y), color, thickness, lineType);
​
        // 绘制半圆
        cv::Point center(x, y);
        cv::ellipse(canvas, center, cv::Size(40, 40), 0, 180, 360, color, -1);
    }
​
    // 绘制中心圆
    cv::Scalar fill_color(255, 153, 51); // 橙色
    cv::Point center(400, 400);
    cv::circle(canvas, center, 200, fill_color, -1);
​
    // 绘制花瓣图案
    cv::Scalar petal_color(245, 225, 111); // 黄色
    for (int i = 0; i < 12; ++i)
    {
        // 计算当前花瓣的起点和终点角度
        double startAngle = i * 30.0;
        double endAngle = startAngle + 120.0;
​
        // 绘制圆弧
        cv::ellipse(canvas, center, cv::Size(60, 60), 0, startAngle, endAngle, petal_color, -1);
​
        // 旋转180度，绘制对称的圆弧
        cv::ellipse(canvas, center, cv::Size(60, 60), 0, startAngle + 180, endAngle + 180, petal_color, -1);
    }
​
    // 显示结果
    cv::imshow("Sunflower", canvas);
    cv::waitKey(0);
    cv::destroyAllWindows();
​
    return 0;
}
​

代码创建了一个800x800像素的画布，使用OpenCV的函数和方法来绘制太阳花图案。cv::line()绘制直线，cv::circle()绘制圆，cv::ellipse()绘制半圆和圆弧。

5.4 绘制兔子

#include <opencv2/opencv.hpp>
​
int main()
{
    // 创建一个800x800像素的画布
    cv::Mat canvas(800, 800, CV_8UC3, cv::Scalar(255, 255, 255));
​
    // 设置画笔属性
    int thickness = -1; // 填充形状
    cv::Scalar color(0, 0, 0); // 黑色
    int lineType = cv::LINE_8;
​
    // 绘制兔子的头部
    cv::Point center(400, 400);
    cv::circle(canvas, center, 60, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制兔子的眼睛
    cv::Point eye1(380, 500);
    cv::Point eye2(420, 500);
    cv::circle(canvas, eye1, 25, color, thickness, lineType);
    cv::circle(canvas, eye2, 25, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制兔子的嘴巴
    cv::Point mouth_center(400, 480);
    cv::Size axes(10, 10);
    cv::ellipse(canvas, mouth_center, axes, 0, 0, 180, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制兔子的身体
    cv::circle(canvas, center, 100, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制兔子的脚
    cv::Point foot1(340, 600);
    cv::Point foot2(460, 600);
    cv::ellipse(canvas, foot1, axes, 0, 0, 180, color, thickness, lineType);
    cv::ellipse(canvas, foot2, axes, 0, 0, 180, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制兔子的尾巴
    cv::Point tail(480, 400);
    cv::circle(canvas, tail, 20, color, thickness, lineType);
​
    // 显示结果
    cv::imshow("Rabbit", canvas);
    cv::waitKey(0);
    cv::destroyAllWindows();
​
    return 0;
}

代码创建了一个800x800像素的画布，绘制了兔子的头部、眼睛、嘴巴、身体、脚和尾巴。

5.5 绘制嫦娥仙子-精简版

#include <opencv2/opencv.hpp>
​
int main()
{
    // 创建一个800x800像素的画布
    cv::Mat canvas(800, 800, CV_8UC3, cv::Scalar(255, 255, 255));
​
    // 设置画笔属性
    int thickness = -1; // 填充形状
    cv::Scalar color(0, 0, 0); // 黑色
    int lineType = cv::LINE_8;
​
    // 绘制头部
    cv::Point head_center(400, 300);
    cv::circle(canvas, head_center, 80, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制眼睛
    cv::Point eye1(360, 270);
    cv::Point eye2(440, 270);
    cv::circle(canvas, eye1, 10, color, thickness, lineType);
    cv::circle(canvas, eye2, 10, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制嘴巴
    cv::Point mouth_center(400, 330);
    cv::Size axes(30, 30);
    cv::ellipse(canvas, mouth_center, axes, 0, 0, 180, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制身体
    cv::Point body_top(400, 380);
    cv::Point body_bottom(400, 550);
    cv::line(canvas, body_top, body_bottom, color, 2, lineType);
​
    // 绘制衣裙
    cv::Point skirt_top(370, 550);
    cv::Point skirt_bottom(430, 700);
    cv::line(canvas, body_bottom, skirt_top, color, 2, lineType);
    cv::rectangle(canvas, cv::Rect(350, 570, 100, 130), color, thickness, lineType);
​
    // 绘制左手
    cv::Point hand1_start(400, 420);
    cv::Point hand1_end(320, 500);
    cv::line(canvas, hand1_start, hand1_end, color, 2, lineType);
​
    // 绘制右手
    cv::Point hand2_start(400, 420);
    cv::Point hand2_end(480, 500);
    cv::line(canvas, hand2_start, hand2_end, color, 2, lineType);
​
    // 绘制发髻
    cv::Point hair_top(400, 200);
    cv::Size hair_axes(80, 40);
    cv::ellipse(canvas, hair_top, hair_axes, 0, 180, 360, color, thickness, lineType);
​
    // 绘制发丝
    cv::Point hair1_start(400, 160);
    cv::Point hair1_end(320, 220);
    cv::line(canvas, hair1_start, hair1_end, color, 2, lineType);
​
    cv::Point hair2_start(400, 160);
    cv::Point hair2_end(480, 220);
    cv::line(canvas, hair2_start, hair2_end, color, 2, lineType);
​
    // 显示结果
    cv::imshow("Chang'e", canvas);
    cv::waitKey(0);
    cv::destroyAllWindows();
​
    return 0;
}
​
​

创建了一个800x800像素的画布，绘制了嫦娥仙子的头部、眼睛、嘴巴、身体、手、衣裙和发髻。

六、总结

中秋节是中国传统文化中重要的节日之一，而使用OpenCV绘制精美的月饼和玉兔图像，则是将传统与科技相结合的创新之举。通过OpenCV的强大功能，可以展现出独特的视觉效果，让传统元素焕发出新的魅力。同时，这也是对中秋佳节的一种独特表达方式，让大家在品味月饼和赏月的同时，感受到现代科技为我们带来的惊喜和乐趣。

无论是专业开发者还是普通爱好者，学习和掌握OpenCV都能够更好地发挥想象力和创造力，创作出属于自己的精美作品。在这个特殊的中秋节，借助OpenCV的魔力，在绘制月饼和玉兔的过程中，感受传统文化的魅力和现代科技的力量。用创意和技术，为这个美好的节日增添更多的喜悦和祝福。

提前----> 祝大家中秋快乐，月圆人团圆！