OpenCV实战篇

1.轮廓查找 findContours

contours, hierarchy = cv2.findContours(image, mode, method)

返回值

1. contours：列表，存储所有轮廓 每一个轮廓是一组坐标点数组 (N,1,2)，代表一条闭合曲线。
2. hierarchy：层级数组，记录轮廓父子嵌套关系，仅层级模式需要。

参数

1. image 必须是二值图（0 黑，255 白，白色为前景轮廓）； 推荐前置：灰度→二值化 / Canny 边缘图。

2. mode 轮廓检索模式

   表格

   模式	抓取范围	层级结构	常用场景
   RETR_EXTERNAL	仅最外层轮廓	无层级	物体检测、计数、框选（首选）
   RETR_LIST	所有轮廓	无层级	单纯统计轮廓总数
   RETR_CCOMP	外层 + 紧邻孔洞	仅限 2 层	区分物体与内部孔洞
   RETR_TREE	全部轮廓	完整树形多层嵌套	复杂多层镂空图形分析

3. method 轮廓逼近方式

   表格

   常量	作用	特点
   cv2.CHAIN_APPROX_NONE	存储轮廓所有像素点	点极多，占用内存大
   cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE	压缩拐点，只存顶点	只保留拐角坐标，大幅精简，日常首选

2.轮廓绘制

cv2.drawContours(image, contours, contourIdx, color, thickness, lineType=None, hierarchy=None, maxLevel=None, offset=None)

核心常用参数

1. image 绘制画布，建议传入原图副本，不要直接修改原图；格式：BGR 彩色图。
2. contours findContours 得到的轮廓列表。
3. contourIdx
   • 填数字：绘制第 N 个轮廓；
   • 填 -1：一次性绘制全部轮廓。
4. color BGR 格式颜色元组： 红色(0,0,255)、绿色(0,255,0)、蓝色(255,0,0)、白色(255,255,255)、黑色(0,0,0)。
5. thickness
   • 正数：轮廓线条粗细；
   • -1：把轮廓围成的区域内部全部填充。

3.轮廓的面积与周长

一、轮廓面积：cv2.contourArea(contour)

作用

计算单个闭合轮廓包围区域的像素面积。

参数

• contour：单条轮廓（contours列表里其中一个元素）

二、轮廓周长：cv2.arcLength(contour, closed)

作用

计算轮廓边线的像素长度。

参数

1. contour：单条轮廓；
2. closed：布尔值
   • True：闭合轮廓（首尾相连，日常绝大多数场景用 True）
   • False：开放曲线，不闭合。

4.多边形逼近与凸包

approx = cv2.approxPolyDP(curve, epsilon, closed)

参数

1. curve ：单条原始轮廓 cnt
2. epsilon ：逼近精度，最重要参数 含义：原始轮廓与拟合多边形最大允许距离； 常用写法：epsilon = 0.02 * cv2.arcLength(cnt, True) epsilon 越大，顶点越少、图形越粗糙；越小越贴近原图。
3. closed ：True=闭合多边形，False=开放折线

hull = cv2.convexHull(points, clockwise=False, returnPoints=True)

参数

1. points：轮廓点集合（单条轮廓 cnt）
2. returnPoints：默认 True，返回凸包顶点坐标；False 返回点索引

5.外接矩阵

函数	形状	能否旋转	紧凑程度	适用场景
boundingRect	正矩形	不可旋转	松散	常规框选、快速定位
minAreaRect	斜矩形	可旋转	最紧凑	倾斜物体定位
minEnclosingCircle	圆形	无旋转	适中	圆形目标检测

rect = cv2.minAreaRect(contour)

返回值

rect = ((cx, cy), (w, h), angle)

1. (cx,cy)：矩形中心点坐标
2. (w,h)：矩形宽、高
3. angle：旋转倾斜角度

1.轮廓查找 findContours

contours, hierarchy = cv2.findContours(image, mode, method)

返回值

1. contours：列表，存储所有轮廓 每一个轮廓是一组坐标点数组 (N,1,2)，代表一条闭合曲线。
2. hierarchy：层级数组，记录轮廓父子嵌套关系，仅层级模式需要。

参数

1. image 必须是二值图（0 黑，255 白，白色为前景轮廓）； 推荐前置：灰度→二值化 / Canny 边缘图。

2. mode 轮廓检索模式

   表格

   模式	抓取范围	层级结构	常用场景
   RETR_EXTERNAL	仅最外层轮廓	无层级	物体检测、计数、框选（首选）
   RETR_LIST	所有轮廓	无层级	单纯统计轮廓总数
   RETR_CCOMP	外层 + 紧邻孔洞	仅限 2 层	区分物体与内部孔洞
   RETR_TREE	全部轮廓	完整树形多层嵌套	复杂多层镂空图形分析

3. method 轮廓逼近方式

   表格

   常量	作用	特点
   cv2.CHAIN_APPROX_NONE	存储轮廓所有像素点	点极多，占用内存大
   cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE	压缩拐点，只存顶点	只保留拐角坐标，大幅精简，日常首选

2.轮廓绘制

cv2.drawContours(image, contours, contourIdx, color, thickness, lineType=None, hierarchy=None, maxLevel=None, offset=None)

核心常用参数

1. image 绘制画布，建议传入原图副本，不要直接修改原图；格式：BGR 彩色图。
2. contours findContours 得到的轮廓列表。
3. contourIdx
   • 填数字：绘制第 N 个轮廓；
   • 填 -1：一次性绘制全部轮廓。
4. color BGR 格式颜色元组： 红色(0,0,255)、绿色(0,255,0)、蓝色(255,0,0)、白色(255,255,255)、黑色(0,0,0)。
5. thickness
   • 正数：轮廓线条粗细；
   • -1：把轮廓围成的区域内部全部填充。

3.轮廓的面积与周长

一、轮廓面积：cv2.contourArea(contour)

作用

计算单个闭合轮廓包围区域的像素面积。

参数

• contour：单条轮廓（contours列表里其中一个元素）

二、轮廓周长：cv2.arcLength(contour, closed)

作用

计算轮廓边线的像素长度。

参数

1. contour：单条轮廓；
2. closed：布尔值
   • True：闭合轮廓（首尾相连，日常绝大多数场景用 True）
   • False：开放曲线，不闭合。

4.多边形逼近与凸包

approx = cv2.approxPolyDP(curve, epsilon, closed)

参数

1. curve ：单条原始轮廓 cnt
2. epsilon ：逼近精度，最重要参数 含义：原始轮廓与拟合多边形最大允许距离； 常用写法：epsilon = 0.02 * cv2.arcLength(cnt, True) epsilon 越大，顶点越少、图形越粗糙；越小越贴近原图。
3. closed ：True=闭合多边形，False=开放折线

hull = cv2.convexHull(points, clockwise=False, returnPoints=True)

参数

1. points：轮廓点集合（单条轮廓 cnt）
2. returnPoints：默认 True，返回凸包顶点坐标；False 返回点索引

5.外接矩阵

函数	形状	能否旋转	紧凑程度	适用场景
boundingRect	正矩形	不可旋转	松散	常规框选、快速定位
minAreaRect	斜矩形	可旋转	最紧凑	倾斜物体定位
minEnclosingCircle	圆形	无旋转	适中	圆形目标检测

rect = cv2.minAreaRect(contour)

返回值

rect = ((cx, cy), (w, h), angle)

1. (cx,cy)：矩形中心点坐标
2. (w,h)：矩形宽、高
3. angle：旋转倾斜角度

x, y, w, h = cv2.boundingRect(contour)

参数与返回值

• 入参：单条轮廓cnt
• 返回：

  • x,y：矩形左上角坐标

  • w：矩形宽度

  • h：矩形高度

    x, y, w, h = cv2.boundingRect(contour)

参数与返回值

• 入参：单条轮廓cnt
• 返回：
  • x,y：矩形左上角坐标
  • w：矩形宽度
  • h：矩形高度