OpenCV-Python绘制多边形和选择随机颜色

迈不过友情╰ 2022-09-14 15:16 307阅读 0赞

## 绘制多边形 ##

在使用 opencv 绘制几何图像时，除了大多数情况下绘制的[简单形状][Link 1]，有时也需要绘制复杂的多边形形状。下面就来一起尝试如何绘制多边形形状。

首先需要了解几个 opencv 库函数。

*  `cv.polylines()`多边形绘制  
    需要传入画布、轮廓点、是否闭合、绘制颜色、线条粗细、线条类型、顶点坐标小数位。
 *  `cv.fillPoly()`多边形填充  
    需要传入画布、轮廓点、填充颜色、线条类型、顶点坐标小数位。
 *  `drawContours()`既可以填充也可以绘制多边形  
    需要传入画布（三通道画布才能显示轮廓）、轮廓点、绘制轮廓数（-1 表示绘制其中的所有轮廓）、颜色、轮廓粗细（-1 表示填充）。

话不多说，直接上代码：

# -*-coding:utf-8-*-
    """
    File Name: image_shape_painting.py
    Program IDE: PyCharm
    Date: 21:12
    Create File By Author: Hong
    """
    import cv2 as cv
    import numpy as np
    
    
    def polygon_drawing():
        canvas = np.zeros((512, 512, 3), dtype=np.uint8)
    
        # 定义多边形的顶点
        pts = np.array([[100, 100], [350, 100], [450, 280], [320, 450], [80, 400]], dtype=np.int32)
        # 多边形绘制
        # cv.polylines(canvas, [pts], True, (0, 0, 255), 2, 8, 0)
        # 多边形填充
        # cv.fillPoly(canvas, [pts], (255, 0, 255), 8, 0)
        # 既可以填充也可以绘制形状, thickness为时绘制形状，-1时填充形状
        # 可以添加多个轮廓，用,号隔开，比如[pts1, pts2, ...]
        cv.drawContours(canvas, [pts], -1, (255, 0, 0), thickness=-1)
    
        cv.imshow('polyline', canvas)
        cv.waitKey(0)
    
        cv.destroyAllWindows()
    
    
    if __name__ == '__main__':
        polygon_drawing()

结果展示：

![多边形绘制][075cb0fcf836570471248d46872870bd.png]  
![多边形填充][17fd9fb85f2b4bafc5b545ee179559e1.png]

## 随机颜色和随机数 ##

在 opencv 中，有时需要随机的地使用一些颜色而不是固定的给出某种颜色，这个时候就需要使用随机数的方式来设置随机颜色。

主要用到的是 numpy 中的随机数函数，先介绍几种 np 中的随机数函数。

1.  `np.random.randn()`函数
    
    > `np.random.randn(d0,d1,d2……dn)`  
    > 1）当函数括号内没有参数时，则返回一个浮点数；  
    > 2）当函数括号内有一个参数时，则返回秩为 1 的数组，不能表示向量和矩阵；  
    > 3）当函数括号内有两个及以上参数时，则返回对应维度的数组，能表示向量或矩阵；  
    > 4）`np.random.standard_normal()`函数与`np.random.randn()`类似，但是`np.random.standard_normal()`的输入参数为元组（tuple）；  
    > 5)`np.random.randn()`的输入通常为整数，但是如果为浮点数，则会自动直接截断转换为整数；  
    > 6）通过该函数可以返回一个或一组服从标准正态分布的随机样本值。
2.  `np.random.rand()`函数
    
    > `np.random.rand(d0,d1,d2……dn)`  
    > 注：使用方法与`np.random.randn()`函数相同。  
    > 1）通过本函数可以返回一个或一组服从 **“0~1”均匀分布** 的随机样本值。随机样本取值范围是\[0,1)，不包括 1。
3.  np.random.randint()函数
    
    > `numpy.random.randint(low, high=None, size=None, dtype=’l’)`  
    > 输入：  
    > low——为最小值  
    > high——为最大值  
    > size——为数组维度大小  
    > dtype——为数据类型，默认的数据类型是`np.int`  
    > 返回值：  
    > 返回随机整数或整型数组，范围区间为\[low,high），包含 low，不包含 high；high 没有填写时，默认生成随机数的范围是\[0，low）

在随机颜色的实现中用到的是第三种函数，具体代码如下:

"""
    File Name: image_shape_painting.py
    Program IDE: PyCharm
    Date: 21:12
    Create File By Author: Hong
    """
    import cv2 as cv
    import numpy as np
    
    
    def random_color():
        img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
        cv.imshow('img', img)
    
        while True:
            # 设置随机位置
            xx = np.random.randint(0, 300, 2, dtype=np.int32)
            yy = np.random.randint(0, 300, 2, dtype=np.int32)
            # 设置随机颜色，可以用于目标检测画不同目标边界框的随机颜色
            bgr = np.random.randint(0, 255, 3, dtype=np.int32)
            print(bgr[0], bgr[1], bgr[2])
            # 画直线，将每个bgr分量int转换以下，不然被认为不是数字，出错。
            cv.line(img, (xx[0], yy[0]), (xx[1], yy[1]), (int(bgr[0]), int(bgr[1]), int(bgr[2])), 1, 8, 0)
    
            cv.imshow('line', img)
            c = cv.waitKey(1)
            if c == 27:
                break
    
        cv.destroyAllWindows()
    
    
    if __name__ == '__main__':
        random_color()

结果展示：

![随机颜色][2899a6a38dc7d6a0a78ac5ddd5a8d508.png]

更多计算机视觉内容，请关注微信公众号 **“AI 与计算机视觉”**。

[Link 1]: https://blog.csdn.net/hallobike/article/details/120611521
[075cb0fcf836570471248d46872870bd.png]: /images/20220828/874c239e9a084f5e85a2d600df6582ee.png
[17fd9fb85f2b4bafc5b545ee179559e1.png]: /images/20220828/acc004762c3949f3a9e36df73bfd8081.png
[2899a6a38dc7d6a0a78ac5ddd5a8d508.png]: /images/20220828/4476a5b345d849418071ea96a242b404.png