cv2.ellipse的使用

一、基础概念

cv2.ellipse是OpenCV中一个非常常用的函数，它可以用来在图像上绘制椭圆。该函数的基本用法如下：

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color[, thickness[, lineType[, shift]]])

参数含义如下：

• img：要绘制椭圆的图像
• center：椭圆中心的坐标
• axes：椭圆半长轴和半短轴的长度
• angle：椭圆旋转角度
• startAngle：椭圆起始角度（顺时针方向，以x轴正半轴为起点）
• endAngle：椭圆终止角度（顺时针方向，以x轴正半轴为起点）
• color：椭圆的颜色，以BGR格式表示
• thickness：椭圆边框的粗细，如果为负数，则表示填充椭圆的颜色
• lineType：椭圆边框的线型，可以为cv2.LINE_AA等
• shift：坐标点小数点位数

二、参数解释

1. center参数

以坐标系的原点为中心，有一个长度为100的x轴和长度为50的y轴，我们画出它们的交点（即坐标系原点），然后在该点画出一个填充红色的椭圆：

import numpy as np
import cv2

# 创建黑色背景
img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)

# 绘制坐标系
cv2.line(img, (0,256), (512,256), (255,255,255), 1)
cv2.line(img, (256,0), (256,512), (255,255,255), 1)

# 绘制椭圆
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (100, 50)
angle = 0
startAngle = 0
endAngle = 360

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, -1)

# 显示图片
cv2.imshow("img", img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

运行该代码，即可得到以下结果：

2. axes参数

在上一个例子中，我们使用了axes参数来调整椭圆长轴和短轴的长度。如果将axes设置为(50,100)，则椭圆的形状就会变成横向拉伸了：

...
# 绘制椭圆
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (50, 100) # 此处修改为(50, 100)
angle = 0
startAngle = 0
endAngle = 360

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, -1)
...

得到的结果如下：

3. angle参数

在上一个例子中，我们使用了angle参数来调整椭圆的旋转角度。如果将angle设置为45，则椭圆会向左上角旋转45度：

...
# 绘制椭圆
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (50, 100)
angle = 45 # 此处修改为45
startAngle = 0
endAngle = 360

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, -1)
...

得到的结果如下：

4. startAngle和endAngle参数

在上一个例子中，我们使用了startAngle和endAngle参数来调整椭圆的起始角度和终止角度。如果将startAngle设置为45，endAngle设置为135，则绘制出的椭圆就会只有上方一半，而下方被裁去：

...
# 绘制椭圆
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (50, 100)
angle = 45
startAngle = 45 # 此处修改为45
endAngle = 135 # 此处修改为135

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, -1)
...

得到的结果如下：

三、附加特性

1. thickness参数

从上面的四个例子中可以看出，thickness参数控制了椭圆的边框粗细和是否填充。如果thickness为正数，则表示绘制边框，并且borderWidth表示边框宽度；如果thickness为负数，则表示填充椭圆，并且thickness的绝对值表示填充颜色的透明度。下面是一个填充颜色的例子：

...
# 绘制椭圆
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (100, 50)
angle = 0
startAngle = 0
endAngle = 360

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, -1) # 修改thickness为-1，填充椭圆

# 显示图片
cv2.imshow("img", img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

得到的结果如下：

2. lineType参数

lineType参数可以控制边框的线型，常见的线型有cv2.LINE_AA、cv2.LINE_4和cv2.LINE_8等。例如，将lineType设置为cv2.LINE_AA，则边框会更加平滑：

...
# 绘制椭圆
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (100, 50)
angle = 0
startAngle = 0
endAngle = 360

cv2.ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, 2, cv2.LINE_AA) # 修改thickness为2，线型为cv2.LINE_AA

# 显示图片
cv2.imshow("img", img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

得到的结果如下：

四、总结

通过本文的介绍，我们了解了cv2.ellipse的基本用法和参数含义，并且介绍了一些可选参数。cv2.ellipse是OpenCV中非常常用的函数，对于绘制椭圆形的图形处理来说，非常有效。