opencv 7 -- 边界矩形

Posted 2022-12-03 wust小吴

有两类边界矩形

一、直边界矩形—boundingRect()

一个直矩形(就是没有旋转的矩形)。它不会考虑对象是否旋转。
所以边界矩形的面积不是最小的。
可以使用函数 cv2.boundingRect() 查找得到

(x，y)为矩形左上角的坐标，(w，h)是矩形的宽和高

x,y,w,h = cv2.boundingRect(cnt)

cv2.boundingRect()接收的参数一般是轮廓，
cnt这个参数，如果自己构造，至少需要四个点
可以使用bumpy 构造一个轮廓，

cnt = np.array([[x1,y1],[x2,y2],[x3,y3],[x4,y4]]) # 必须是array数组的形式

二、旋转的边界矩形

这个边界矩形是面积最小的，因为它考虑了对象的旋转。
用到的函数为 cv2.minAreaRect()。
返回的是一个 Box2D 结构：

Box2D结构 rect：（最小外接矩形的中心（x，y），（宽度，高度），旋转角度）
自己构造就是这样的：

min_rect = ((min_rect[0][0],min_rect[0][1]),(min_rect[1][0],min_rect[1][1]),0)

其中包含矩形左上角角点的坐标(x，y)，矩形的宽和高(w，h)，以及旋转角度。
但是要绘制这个矩形需要矩形的 4 个角点，可以通过函数 cv2.boxPoints() 获得

box：[ [x0,y0], [x1,y1], [x2,y2], [x3,y3] ]

        # 拿到每个轮廓的坐标
        x, y, w, h = cv2.boundingRect(contours[i]) 
        # 计算最小外界矩形
        min_rect = cv2.minAreaRect(contours[i])
        # 得到四个角点
        min_rect = ((min_rect[0][0],min_rect[0][1]),(min_rect[1][0],min_rect[1][1]),0)
        box = cv2.boxPoints(min_rect)

minAreaRect函数返回矩形的中心点坐标，长宽，旋转角度[-90,0)，当矩形水平或竖直时均返回-90

最小外接矩形的4个顶点顺序、中心坐标、宽度、高度、旋转角度（是度数形式，不是弧度数）的对应关系如下：

注意：旋转角度θ是水平轴（x轴）逆时针旋转，与碰到的矩形的第一条边的夹角。并且这个边的边长是width，另一条边边长是height。也就是说，在这里，width与height不是按照长短来定义的

在opencv中，坐标系原点在左上角，相对于x轴，逆时针旋转角度为负，顺时针旋转角度为正。在这里，θ∈（-90度，0]