OPENCV图形计算面积、弧长API讲解（1）

一.OPENCV图形面积、弧长计算的API介绍

之前我们已经把图形轮廓的检测、画框等功能讲解了一遍。那今天我们主要结合轮廓检测的API去计算图形的面积，这些面积可以是矩形、圆形等等。图形面积计算和弧长计算常用于车辆识别、桥梁识别等重要功能，常用的API如contourArea、arcLength、minAreaRect、boundingRect、rectangle、line等等。

1.contourArea的API讲解

作用： 计算轮廓的曲线面积，也就是去计算**图像本身的面积，**计算的过程一般是用微积分等方式去计算。

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CV_EXPORTS_W double contourArea( InputArray contour, bool oriented = false );
第一个参数：contour指的是每一个轮廓的数据，也称之为轮廓的点
第二个参数：oriented表示的是某一个方向上轮廓的面积值
返回值：计算后的轮廓面积

2.arcLength的API讲解

**作用：**是计算轮廓的周长，也就是图形形状本身的曲线弧度周长

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CV_EXPORTS_W double arcLength( InputArray curve, bool closed );
第一个参数：curve轮廓曲线的2D像素点
第二个参数：closed轮廓或者曲线是否闭合标志，true表示闭合
返回值：计算后的轮廓周长

3.minAreaRect的API讲解

**作用：**是计算最小的外接矩形，最小外接矩形指的是找到一个矩形能够完全包裹所有的给定点，并且这个矩形是最小的。

如下图：从下图我们可以看到8这个形状，被minAreaRect的矩形包围了。这个矩形包含了整个形状的所有点，**更重要的这个矩形具有旋转功能，**这个8实际上有倾斜的角度，而这个最小矩形也能够完美包含进来。

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CV_EXPORTS_W RotatedRect minAreaRect( InputArray points );
第一个参数：points输入的二维点数，可以Mat类型也可以是std::vector的向量类型
返回值：RotatedRect的矩形对象， 它表示的是一个轮廓的最小外接矩形，

我们来看看RotatedRect结构体成员变量

center ：旋转矩形的质心

size **：**旋转矩形的宽度和高度

angle **：**顺时针的旋转角度。

RotatedRect的四个点的确定

在RotatedRect中矩形四个点通常用Point2f来表示，其中p $0$ 点的确定是最关键的，p $0$ 的位置通常分为两种情况：

如果当前最小外接矩形没有与坐标轴平行，则Y坐标最大的为点p $0$ ，如2,3,4三张图
如果当前最小矩形和坐标轴平行，则有两个Y坐标最大的点，如图1

4.boundingRect的API讲解

作用： 是计算图形轮廓垂直边界的最小矩形，这个矩形必须要和图像是上下边界平行的。

我们看上图：我们还是看8这个形状依然还是之前的位置，然后boundingRect产生的矩形对整个8进行垂直边界包围。

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CV_EXPORTS_W Rect boundingRect( InputArray array );
第一个参数：array输入的灰度图像或者2D点集，数据类型为vector或者Mat矩阵数据
返回值：Rect的矩形对象，它表示的是物体轮廓的最大外接矩形。我们来看看Rect主要的成员变量

Rect结构体

x **：**矩形的x坐标轴

y ：矩形的y坐标轴

width **：**矩形的宽度

height **：**矩形的高度

5.rectangle 的 API 讲解

**作用：**是绘制矩形，它有两种表示形式

1.以两个顶点的方式画矩形

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

**第一个参数：**输入的矩阵图像数据

**第二个参数：**pt1是矩形的一个顶点，左上角的顶点

**第三个参数：**pt2矩形中与pt1相对的顶点，也就是两个点在对角线上，也就是右下角的顶点

**第四个参数：**Scalar颜色的标量

**第五个参数：**thickness线宽

**第六个参数：**lineType线的类型，默认是LINE_8就行，具体的类型如下图：

**第七个参数：**shift坐标的小数点位，默认为0就可以

2.以 Rect 的方式画矩形

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

第一个参数：输入的矩阵图像数据

第二个参数：Rect的结构体，我们来看看这个Rect的重要成员变量

x：矩形的x坐标轴

y ：矩形的y坐标轴

width **：**矩形的宽度

height **：**矩形的高度

**第三个参数：**Scalar颜色的标量

**第四个参数：**thickness线宽，默认是1

**第五个参数：**lineType线的类型，默认是LINE_8就行，line的类型如下:

**第六个参数：**shift坐标点的小数点位

6.line 的 API 讲解

**作用：**是通过两个点绘制直线

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

**第一个参数：**输入的矩阵图像数据

第二个参数： pt1是线的起始坐标，也就是图上x1坐标和y1坐标
**第三个参数：**pt2是线的终点坐标，也就是图上x2坐标和y2坐标

第四个参数： Scalar是颜色标量，绘制直线的颜色
**第五个参数：**thickness它是线的粗细程度，默认为1

**第六个参数：**lineType线的类型，默认是LINE_8就行，具体的类型

**第七个参数：**shift坐标点的小数点位数