本文分享自华为云社区《[Python从零到壹] 三十五.图像处理基础篇之OpenCV绘制各类几何图形》，作者：eastmount。

一.绘制直线

在 OpenCV 中，绘制直线需要获取直线的起点和终点坐标，调用 cv2.line()函数实现该功能。该函数原型如下所示：

• img = line(img, pt1, pt2, color[, thickness[, lineType[, shift]]])

• – img 表示需要绘制的那幅图像

• – pt1 表示线段第一个点的坐标

• – pt2 表示线段第二个点的坐标

• – color 表示线条颜色，需要传入一个 RGB 元组，如(255,0,0)代表蓝色

• – thickness 表示线条粗细

• – lineType 表示线条的类型

• – shift 表示点坐标中的小数位数

下面的代码是绘制一条直线，通过 np.zeros()创建一幅黑色图像，接着调用 cv2.line()绘制直线，参数包括起始坐标和颜色、粗细。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((256,256,3), np.uint8)
#绘制直线cv2.line(img, (0,0), (255,255), (55,255,155), 5)
#显示图像cv2.imshow("line", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-1 所示，从坐标（0,0）到（255,255）绘制一条直线，其直线颜色为(55,255,155)，粗细为 5。

二.绘制矩形

在 OpenCV 中，绘制矩形通过 cv2.rectangle()函数实现，该函数原型如下所示：

• img = rectangle(img, pt1, pt2, color[, thickness[, lineType[, shift]]])

• – img 表示需要绘制的那幅图像

• – pt1 表示矩形的左上角位置坐标

• – pt2 表示矩形的右下角位置坐标

• – color 表示矩形的颜色

• – thickness 表示边框的粗细

• – lineType 表示线条的类型

• – shift 表示点坐标中的小数位数

下面的代码是绘制一个矩形，通过 np.zeros()创建一幅黑色图像，接着调用 cv2.rectangle()绘制矩形。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((256,256,3), np.uint8)
#绘制矩形cv2.rectangle(img, (20,20), (150,250), (255,0,0), 2)
#显示图像cv2.imshow("rectangle", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-2 所示，从左上角坐标为（20,20），右下角坐标为（150,250），绘制的矩形颜色为蓝色（255,0,0），粗细为 2。

三.绘制圆形

在 OpenCV 中，绘制矩形通过 cv2.rectangle()函数实现，该函数原型如下所示：

• img = circle(img, center, radius, color[, thickness[, lineType[, shift]]])

• – img 表示需要绘制圆的图像

• – center 表示圆心坐标

• – radius 表示圆的半径

• – color 表示圆的颜色

• – thickness 如果为正值，表示圆轮廓的厚度；负厚度表示要绘制一个填充圆

• – lineType 表示圆的边界类型

• – shift 表示中心坐标和半径值中的小数位数

下面代码是绘制一个圆形。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((256,256,3), np.uint8)
#绘制圆形cv2.circle(img, (100,100), 50, (255,255,0), 4)
#显示图像cv2.imshow("circle", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-3 所示，它在圆形为（100,100）的位置，绘制了一个半径为 50，颜色为（255,255,0）、粗细为 4 的圆。

注意，如果将粗细设置为“-1”，则绘制的圆为实心，如图 3-4 所示。

• cv2.circle(img, (100,100), 50, (255,255,0), -1)

四.绘制椭圆

在 OpenCV 中，绘制椭圆比较复杂，要多输入几个参数，如中心点的位置坐标，长轴和短轴的长度，椭圆沿逆时针方向旋转的角度等。cv2.ellipse()函数原型如下所示：

• img = ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color[, thickness[, lineType[, shift]]])

• – img 表示需要绘制椭圆的图像

• – center 表示椭圆圆心坐标

• – axes 表示轴的长度（短半径和长半径）

• – angle 表示偏转的角度（逆时针旋转）

• – startAngle 表示圆弧起始角的角度（逆时针旋转）

• – endAngle 表示圆弧终结角的角度（逆时针旋转）

• – color 表示线条的颜色

• – thickness 如果为正值，表示椭圆轮廓的厚度；负值表示要绘制一个填充椭圆

• – lineType 表示圆的边界类型

• – shift 表示中心坐标和轴值中的小数位数

下面是绘制一个椭圆的代码。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((256,256,3), np.uint8)
#绘制椭圆#椭圆中心(120,100) 长轴和短轴为(100,50)#偏转角度为20#圆弧起始角的角度0 圆弧终结角的角度360#颜色(255,0,255) 线条粗细2cv2.ellipse(img, (120, 100), (100, 50), 20, 0, 360, (255, 0, 255), 2)
#显示图像cv2.imshow("ellipse", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-5 所示，其椭圆中心为（120,100），长轴为 100，短轴为 50，偏转角度为 20，圆弧起始角的角度为 0，圆弧终结角的角度为 360，表示一个完整的椭圆。绘制的颜色为(255,0,255)，粗细为 2。

四.绘制椭圆

在 OpenCV 中，绘制椭圆比较复杂，要多输入几个参数，如中心点的位置坐标，长轴和短轴的长度，椭圆沿逆时针方向旋转的角度等。cv2.ellipse()函数原型如下所示：

• img = ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color[, thickness[, lineType[, shift]]])

• – img 表示需要绘制椭圆的图像

• – center 表示椭圆圆心坐标

• – axes 表示轴的长度（短半径和长半径）

• – angle 表示偏转的角度（逆时针旋转）

• – startAngle 表示圆弧起始角的角度（逆时针旋转）

• – endAngle 表示圆弧终结角的角度（逆时针旋转）

• – color 表示线条的颜色

• – thickness 如果为正值，表示椭圆轮廓的厚度；负值表示要绘制一个填充椭圆

• – lineType 表示圆的边界类型

• – shift 表示中心坐标和轴值中的小数位数

下面是绘制一个椭圆的代码。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((256,256,3), np.uint8)
#绘制椭圆#椭圆中心(120,100) 长轴和短轴为(100,50)#偏转角度为20#圆弧起始角的角度0 圆弧终结角的角度360#颜色(255,0,255) 线条粗细2cv2.ellipse(img, (120, 100), (100, 50), 20, 0, 360, (255, 0, 255), 2)
#显示图像cv2.imshow("ellipse", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-5 所示，其椭圆中心为（120,100），长轴为 100，短轴为 50，偏转角度为 20，圆弧起始角的角度为 0，圆弧终结角的角度为 360，表示一个完整的椭圆。绘制的颜色为(255,0,255)，粗细为 2。

五.绘制多边形

在 OpenCV 中，调用 cv2.polylines()函数绘制多边形，它需要指定每个顶点的坐标，通过这些点构建多边形，其函数原型如下所示：

• img = polylines(img, pts, isClosed, color[, thickness[, lineType[, shift]]])

• – img 表示需要绘制的图像

• – center 表示多边形曲线阵列

• – isClosed 表示绘制的多边形是否闭合，False 表示不闭合

• – color 表示线条的颜色

• – thickness 表示线条粗细

• – lineType 表示边界类型

• – shift 表示顶点坐标中的小数位数

下面是绘制一个多边形的代码。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((256,256,3), np.uint8)
#绘制多边形pts = np.array([[10,80], [120,80], [120,200], [30,250]])cv2.polylines(img, [pts], True, (255, 255, 255), 5)
#显示图像cv2.imshow("ellipse", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-6 所示，绘制的多边形为白色的闭合图形。

下面的代码是绘制一个五角星多边形。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)
#绘制多边形pts = np.array([[50, 190], [380, 420], [255, 50], [120, 420], [450, 190]])cv2.polylines(img, [pts], True, (0, 255, 255), 10)
#显示图像cv2.imshow("ellipse", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-7 所示，它将五个顶点左边分别连接起来，构成了一个黄色的五角星。

六.绘制文字

在 OpenCV 中，调用 cv2.putText()函数添加对应的文字，其函数原型如下所示：

• img = putText(img, text, org, fontFace, fontScale, color[, thickness[, lineType[, bottomLeftOrigin]]])

• – img 表示要绘制的图像

• – text 表示要绘制的文字

• – org 表示要绘制的位置，图像中文本字符串的左下角

• – fontFace 表示字体类型，具体查看 see cv::HersheyFonts

• – fontScale 表示字体的大小，计算为比例因子乘以字体特定的基本大小

• – color 表示字体的颜色

• – thickness 表示字体的粗细

• – lineType 表示边界类型

• – bottomLeftOrigin 如果为真，则图像数据原点位于左下角，否则它在左上角

下面是绘制文字的代码。

# -*- coding:utf-8 -*-# By：Eastmountimport cv2import numpy as np
#创建黑色图像img = np.zeros((256,256,3), np.uint8)
#绘制文字font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEXcv2.putText(img, 'I love Python!I love Huawei!',            (10, 100), font, 0.5, (255, 255, 0), 2)
#显示图像cv2.imshow("polylines", img)
#等待显示cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

输出结果如图 3-8 所示，绘制的文字为“I love Python!I love Huawei!”。

七.总结

本文详细介绍了 OpenCV 绘制几何图形的方法，利用 cv2.line()、v2.circle()、cv2.rectangle()、cv2.ellipse()、cv2.polylines()、cv2.putText()函数实现。初学者通过这篇文章将了解基础图形绘制的基础用法，为后续应用提供帮助。同时，建议读者结合这篇文章实现一个画图软件，您可以吗？

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