OpenCv中基础图形的绘制

目录

一、基本概念

二、绘制函数详解

[2.1. 直线：cv::line()](#2.1. 直线：cv::line())

[2.2. 矩形：cv::rectangle()](#2.2. 矩形：cv::rectangle())

[2.3. 圆形：cv::circle()](#2.3. 圆形：cv::circle())

[2.4. 椭圆：cv::ellipse()](#2.4. 椭圆：cv::ellipse())

[2.5. 多边形：cv::polylines() / cv::fillPoly()](#2.5. 多边形：cv::polylines() / cv::fillPoly())

[2.6. 文本：cv::putText()](#2.6. 文本：cv::putText())

[2.7 绘制通用参数](#2.7 绘制通用参数)

[2.8 一些常见应用场景](#2.8 一些常见应用场景)

[2.8.1. 目标检测 / 识别可视化](#2.8.1. 目标检测 / 识别可视化)

[2.8.2. 图像处理调试](#2.8.2. 图像处理调试)

[2.8.3. 信息展示](#2.8.3. 信息展示)

三、绘制函数使用举例

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一、基本概念

OpenCV 提供了一套轻量级、高效的 2D 图形绘制 API ，。这些函数是计算机视觉可视化、调试、标注的基础工具，几乎所有视觉项目都会用到其核心函数如下：

图形类型	函数	核心作用
直线	cv::line()	绘制两点之间的线段
矩形	cv::rectangle()	绘制矩形框（可填充）
圆形	cv::circle()	绘制圆形（可填充）
椭圆	cv::ellipse()	绘制椭圆 / 圆弧
多边形	cv::polylines() / cv::fillPoly()	绘制 / 填充多边形
文本	cv::putText()	在图像上绘制文字
箭头	cv::arrowedLine()	绘制带箭头的线段

二、绘制函数详解

2.1. 直线：cv::line()

void cv::line(
    InputOutputArray img,    // 要绘制的图像（会被修改）
    Point pt1,               // 起点坐标 (x,y)
    Point pt2,               // 终点坐标 (x,y)
    const Scalar& color,     // 颜色（BGR 格式，如 Scalar(0,0,255) 红色）
    int thickness = 1,       // 线条宽度（-1 表示填充，仅对封闭图形有效）
    int lineType = LINE_8,  // 线条类型：LINE_4（4邻接）、LINE_8（8邻接）、LINE_AA（抗锯齿）
    int shift = 0            // 坐标点的小数位数（一般用0）
);

• lineType 说明 ：
  • LINE_4 / LINE_8：像素连接方式，LINE_8 更平滑；
  • LINE_AA：抗锯齿，线条更柔和，但绘制稍慢。

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2.2. 矩形：cv::rectangle()

void cv::rectangle(
    InputOutputArray img,
    Rect rect,               // 矩形区域 Rect(x,y,w,h)
    const Scalar& color,
    int thickness = 1,       // thickness=-1 时填充矩形
    int lineType = LINE_8,
    int shift = 0
);
// 或传入两点：
void cv::rectangle(
    InputOutputArray img,
    Point pt1, Point pt2,    // 对角两点
    const Scalar& color,
    int thickness = 1,
    int lineType = LINE_8,
    int shift = 0
);

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2.3. 圆形：cv::circle()

void cv::circle(
    InputOutputArray img,
    Point center,            // 圆心坐标
    int radius,              // 半径
    const Scalar& color,
    int thickness = 1,       // thickness=-1 时填充圆形
    int lineType = LINE_8,
    int shift = 0
);

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2.4. 椭圆：cv::ellipse()

void cv::ellipse(
    InputOutputArray img,
    Point center,            // 椭圆中心
    Size axes,               // 半长轴、半短轴 (w,h)
    double angle,            // 椭圆旋转角度（度）
    double startAngle,       // 起始角度
    double endAngle,         // 结束角度（0~360 为完整椭圆）
    const Scalar& color,
    int thickness = 1,
    int lineType = LINE_8,
    int shift = 0
);

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2.5. 多边形：cv::polylines() / cv::fillPoly()

// 绘制多边形轮廓
void cv::polylines(
    InputOutputArray img,
    const Point* pts,        // 多边形顶点数组
    int npts,                // 顶点数量
    bool isClosed,           // 是否闭合（true 则首尾连接）
    const Scalar& color,
    int thickness = 1,
    int lineType = LINE_8,
    int shift = 0
);

// 填充多边形
void cv::fillPoly(
    InputOutputArray img,
    const Point* pts,
    int npts,
    const Scalar& color,
    int lineType = LINE_8,
    int shift = 0
);

//填充多边形 可以一次绘制多个多边形
void cv::fillPoly(
    InputOutputArray img,        // 绘制图像
    const Point** pts,           // 【二维指针】多个多边形的顶点数组（每个元素是一个多边形的顶点指针）
    const int* npts,             // 【数组】每个多边形对应的顶点数（如 [3,4,5] 表示3个多边形分别有3/4/5个顶点）
    int ncontours,               // 要绘制的多边形总数（如3）
    const Scalar& color,         // 填充颜色（所有多边形同色）
    int lineType = LINE_8,
    int shift = 0,
    Point offset = Point()       // 可选：所有多边形整体偏移
);

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2.6. 文本：cv::putText()

void cv::putText(
    InputOutputArray img,
    const String& text,      // 要绘制的文字
    Point org,               // 文字左下角坐标
    int fontFace,            // 字体（如 FONT_HERSHEY_SIMPLEX）
    double fontScale,        // 字体缩放比例
    Scalar color,
    int thickness = 1,
    int lineType = LINE_8,
    bool bottomLeftOrigin = false // 坐标是否为左下角
);

• 常用字体：FONT_HERSHEY_SIMPLEX（简洁无衬线）、FONT_HERSHEY_COMPLEX（复杂衬线）。

2.7 绘制通用参数

参数	含义	典型取值
img	输入输出图像（会被直接修改 ，建议先 clone() 再绘制）	Mat img = imread("test.jpg"); Mat drawImg = img.clone();
color	颜色（BGR 顺序）	红色：Scalar(0,0,255)，绿色：Scalar(0,255,0)，蓝色：Scalar(255,0,0)，白色：Scalar(255,255,255)
thickness	线条宽度	正数：轮廓宽度；-1：填充图形（仅对矩形 / 圆形 / 椭圆 / 多边形有效）
lineType	线条渲染类型	LINE_8（默认，速度快）、LINE_AA（抗锯齿，更平滑）
shift	坐标小数位数	一般为 0（整数坐标），高精度场景可设为 1~4

2.8 一些常见应用场景

2.8.1. 目标检测 / 识别可视化

• 场景：在图像上框出检测到的物体（人脸、车辆、文字等），标注类别和置信度。
• 用到的函数 ：
  • rectangle()：绘制目标框；
  • putText()：标注类别名称（如 "face 0.98"）；
  • circle()：标记关键点（如人脸关键点）。
• 如YOLO/Faster R-CNN 等检测算法的结果可视化。

2.8.2. 图像处理调试

• 场景：在图像上标记特征点、轮廓、ROI 区域，方便调试算法。
• 用到的函数 ：
  • line()：连接特征点，绘制轮廓；
  • circle()：标记角点 / 特征点；
  • rectangle()：框出 ROI 区域。

2.8.3. 信息展示

• 场景：在图像上叠加提示信息、时间戳、状态文字。
• 用到的函数 ：putText() + rectangle()（绘制背景框提升文字可读性）。

三、绘制函数使用举例

void testDraw()
{
	Mat img = Mat(Size(512, 512), CV_8UC3,Scalar(255,255,255));//白板
	//绘制圆形
	circle(img, Point(50, 50), 25, Scalar(0, 0, 255), -1);
	circle(img, Point(100, 50), 20, Scalar(0, 255, 0), 4);
	//绘制直线
	line(img, Point(100, 100), Point(200, 150), Scalar(255, 0, 0), 2, LINE_4, 0);
	line(img, Point(100, 120), Point(200, 170), Scalar(255, 0, 0), 2, LINE_8, 0);
	//绘制椭圆
	ellipse(img, Point(100, 255), Size(100, 70), 0,0, 360, Scalar(255, 0, 0), -1);
	ellipse(img, Point(100, 255), Size(100, 70), 0, 0, 360, Scalar(0, 255, 0), 4);
	//绘制矩形
	rectangle(img, Point(50, 400), Point(150, 500), Scalar(125, 125, 125), -1);


	//绘制多边形 填充
	Point PointsSet[3][5] = { { Point(220, 100),Point(220, 120),Point(330, 130),Point(440, 160) ,Point(380, 120) } ,
	{ Point(220, 300),Point(220, 180),Point(300, 170),Point(320, 200) ,Point(300, 200) },
	{ Point(280, 250),Point(300, 290),Point(500, 300),Point(440, 200) ,Point(400, 180) } };
	int npts[3] = { 5,5,5 };
	const Point *Set[3] = { PointsSet[0],PointsSet[1],PointsSet[2]};
	fillPoly(img, Set, npts, 3, Scalar(125, 125, 125),LINE_8);

	polylines(img, Set, npts, 3,true, Scalar(0, 0, 255),4);

	//生成文字
	putText(img, "Good Good Study Day Day Up", Point(10, 350), 2, 1, Scalar(0, 0, 255),2);
	imshow("draw", img);

	waitKey();
}