OpenCV circle函數全面解析

一、什麼是OpenCV circle函數

OpenCV是一個基於BSD許可（開源）發行的跨平台的計算機視覺庫，包含了非常多的圖像處理和計算機視覺算法。OpenCV circle函數是OpenCV庫中用來繪製圓形的函數，其API如下：

void circle(InputOutputArray img, Point center, int radius, const Scalar& color, int thickness=1, int lineType=LINE_8, int shift=0)

其中，各個參數的含義如下：

• img：需要繪製圓形的圖像
• center：圓形的中心點坐標
• radius：圓形的半徑
• color：圓形的顏色
• thickness：圓形的線條粗細
• lineType：圓形線條的類型
• shift：圓形線條位置的小數位數

二、如何在圖片中繪製圓形

在OpenCV中繪製圓形有兩種方式，一種是將圓形繪製在原圖上，另一種是將圓形繪製在新的空白圖片上。

三、在原圖上繪製圓形

在原圖上繪製圓形的主要步驟如下：

1. 讀取一張圖片，使用circle函數繪製圓形
2. 顯示繪製後的圖片

具體代碼如下：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main()
{
    Mat img = imread("test.jpg");
    circle(img, Point(img.cols / 2, img.rows / 2), 50, Scalar(0, 0, 255), 2);
    imshow("img", img);
    waitKey(0);
    return 0;
}

四、在空白圖片上繪製圓形

在空白圖片上繪製圓形的主要步驟如下：

1. 創建一張空白的圖片，使用circle函數繪製圓形
2. 顯示繪製後的圖片

具體代碼如下：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main()
{
    Mat img = Mat::zeros(Size(500, 500), CV_8UC3);
    circle(img, Point(img.cols / 2, img.rows / 2), 50, Scalar(0, 0, 255), 2);
    imshow("img", img);
    waitKey(0);
    return 0;
}

五、如何繪製多個圓形

需要繪製多個圓形時，只需要多次使用circle函數即可。

具體代碼如下：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main()
{
    Mat img = imread("test.jpg");
    circle(img, Point(100, 100), 50, Scalar(0, 0, 255), 2);
    circle(img, Point(200, 200), 50, Scalar(0, 255, 0), 2);
    circle(img, Point(300, 300), 50, Scalar(255, 0, 0), 2);
    imshow("img", img);
    waitKey(0);
    return 0;
}

六、實際案例：在視頻中實時檢測並標註圓形

在實際應用中，需要實時檢測並標註一些目標，比如檢測一個運動的球並畫出其軌跡。具體步驟如下：

1. 打開攝像頭，讀取視頻流
2. 對每一幀圖像進行處理，使用circle函數檢測並繪製目標圓形
3. 顯示處理後的每一幀圖像

具體代碼如下：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main()
{
    VideoCapture cap(0);
    if (!cap.isOpened())
    {
        std::cout << "Cannot open camera!" << std::endl;
        return -1;
    }
    namedWindow("img", WINDOW_AUTOSIZE);

    int last_x = -1, last_y = -1;
    while (true)
    {
        Mat frame;
        cap >> frame;
        if (frame.empty()) break;

        Mat gray, canny;
        cvtColor(frame, gray, COLOR_BGR2GRAY);
        Canny(gray, canny, 50, 150, 3);

        std::vector<Vec3f> circles;
        HoughCircles(canny, circles, HOUGH_GRADIENT, 1, canny.rows / 8, 150, 30, 0, 0);

        if (!circles.empty())
        {
            for (const auto& circle : circles)
            {
                int x = (int)circle[0];
                int y = (int)circle[1];
                int radius = (int)circle[2];
                circle(frame, Point(x, y), radius, Scalar(0, 0, 255), 2);

                if (last_x != -1 && last_y != -1)
                    line(frame, Point(x, y), Point(last_x, last_y), Scalar(0, 255, 0), 2);

                last_x = x;
                last_y = y;
            }
        }
        else
        {
            last_x = -1;
            last_y = -1;
        }

        imshow("img", frame);
        if (waitKey(30) == 'q') break;
    }

    return 0;
}