cv2.ellipse的使用

一、基礎概念

cv2.ellipse是OpenCV中一個非常常用的函數，它可以用來在圖像上繪製橢圓。該函數的基本用法如下：

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

參數含義如下：

• img：要繪製橢圓的圖像
• center：橢圓中心的坐標
• axes：橢圓半長軸和半短軸的長度
• angle：橢圓旋轉角度
• startAngle：橢圓起始角度（順時針方向，以x軸正半軸為起點）
• endAngle：橢圓終止角度（順時針方向，以x軸正半軸為起點）
• color：橢圓的顏色，以BGR格式表示
• thickness：橢圓邊框的粗細，如果為負數，則表示填充橢圓的顏色
• lineType：橢圓邊框的線型，可以為cv2.LINE_AA等
• shift：坐標點小數點位數

二、參數解釋

1. center參數

以坐標系的原點為中心，有一個長度為100的x軸和長度為50的y軸，我們畫出它們的交點（即坐標系原點），然後在該點畫出一個填充紅色的橢圓：

import numpy as np
import cv2

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

# 繪製坐標系
cv2.line(img, (0,256), (512,256), (255,255,255), 1)
cv2.line(img, (256,0), (256,512), (255,255,255), 1)

# 繪製橢圓
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)

# 顯示圖片
cv2.imshow("img", img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

運行該代碼，即可得到以下結果：

2. axes參數

在上一個例子中，我們使用了axes參數來調整橢圓長軸和短軸的長度。如果將axes設置為(50,100)，則橢圓的形狀就會變成橫向拉伸了：

...
# 繪製橢圓
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (50, 100) # 此處修改為(50, 100)
angle = 0
startAngle = 0
endAngle = 360

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

得到的結果如下：

3. angle參數

在上一個例子中，我們使用了angle參數來調整橢圓的旋轉角度。如果將angle設置為45，則橢圓會向左上角旋轉45度：

...
# 繪製橢圓
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (50, 100)
angle = 45 # 此處修改為45
startAngle = 0
endAngle = 360

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

得到的結果如下：

4. startAngle和endAngle參數

在上一個例子中，我們使用了startAngle和endAngle參數來調整橢圓的起始角度和終止角度。如果將startAngle設置為45，endAngle設置為135，則繪製出的橢圓就會只有上方一半，而下方被裁去：

...
# 繪製橢圓
color = (0, 0, 255)
center = (256, 256)
axes = (50, 100)
angle = 45
startAngle = 45 # 此處修改為45
endAngle = 135 # 此處修改為135

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

得到的結果如下：

三、附加特性

1. thickness參數

從上面的四個例子中可以看出，thickness參數控制了橢圓的邊框粗細和是否填充。如果thickness為正數，則表示繪製邊框，並且borderWidth表示邊框寬度；如果thickness為負數，則表示填充橢圓，並且thickness的絕對值表示填充顏色的透明度。下面是一個填充顏色的例子：

...
# 繪製橢圓
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為-1，填充橢圓

# 顯示圖片
cv2.imshow("img", img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

得到的結果如下：

2. lineType參數

lineType參數可以控制邊框的線型，常見的線型有cv2.LINE_AA、cv2.LINE_4和cv2.LINE_8等。例如，將lineType設置為cv2.LINE_AA，則邊框會更加平滑：

...
# 繪製橢圓
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為2，線型為cv2.LINE_AA

# 顯示圖片
cv2.imshow("img", img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

得到的結果如下：

四、總結

通過本文的介紹，我們了解了cv2.ellipse的基本用法和參數含義，並且介紹了一些可選參數。cv2.ellipse是OpenCV中非常常用的函數，對於繪製橢圓形的圖形處理來說，非常有效。