在這個(gè)文章中，我們將學(xué)習(xí)如何在感興趣區(qū)域周圍畫(huà)最小面積矩形框。

1.最小面積矩形框

下圖顯示了兩個(gè)矩形框，綠色的是普通矩形框，紅色的是最小面積矩形框?？梢园l(fā)現(xiàn)，紅色的是旋轉(zhuǎn)矩形。

OpenCV提供了一個(gè)函數(shù)cv2.minAreaRect來(lái)尋找最小面積的旋轉(zhuǎn)矩形。將2D點(diǎn)集作為輸入，并返回一個(gè)Box2D結(jié)構(gòu)，其中包括以下詳細(xì)信息–（中心(x,y)，（寬度、高度）、旋轉(zhuǎn)角度）。

(center(x,y), (width, height), angle of rotation) = cv2.minAreaRect(points)

但是要繪制一個(gè)矩形，我們需要矩形的四個(gè)角，因此為了將Box2D結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為4個(gè)角點(diǎn)，OpenCV提供了另一個(gè)函數(shù)cv2.boxPoints()，這將Box2D結(jié)構(gòu)作為輸入并返回4個(gè)角點(diǎn)。4個(gè)角點(diǎn)從y最高的點(diǎn)開(kāi)始按順時(shí)針順序排列。語(yǔ)法如下：

points = cv2.boxPoints(box)

在繪制矩形之前，需要將4個(gè)角點(diǎn)轉(zhuǎn)換為整數(shù)類型?？梢允褂胣p.int32或者np.int64（不要使用np.int8，因?yàn)樗试S最大值127并截?cái)啵?。有時(shí)，你可能會(huì)看到使用了np.int0，不要混淆，這相當(dāng)于np.int32或者np.int64，具體取決于你的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。完整的代碼如下：

rect = CV2.minAreaRect(cnt)
box = cv2.boxPoints(rect)
box = np.int0(box)

得到四個(gè)坐標(biāo)后，就可以輕松繪制圖形了。現(xiàn)在，讓我們討論一下旋轉(zhuǎn)角度。

2.旋轉(zhuǎn)角度

獲得四個(gè)角點(diǎn)以后，這四個(gè)角點(diǎn)從具有最高y的點(diǎn)開(kāi)始按順時(shí)針順序排列，如下所示。如果2個(gè)點(diǎn)具有相同的最高y，則最右的點(diǎn)是起點(diǎn)。這些點(diǎn)被編號(hào)為0，1，2，3（0開(kāi)始，3結(jié)束）。

因此，OpenCV的cv2.minAreaRect()給出的旋轉(zhuǎn)角度實(shí)際上是直線（連接起點(diǎn)和終點(diǎn)）與水平線之間的角度，如下所示。

因此角度值始終位于[-90, 0)之間。為什么？因?yàn)槿绻麑?duì)象旋轉(zhuǎn)超過(guò)90°，則使用下一條邊來(lái)計(jì)算與水平面的角度。因此計(jì)算出的角度始終位于[-90,0)之間。

實(shí)際角度是對(duì)象旋轉(zhuǎn)的角度，計(jì)算出的角度是cv.minAreaRect()返回的角度。

補(bǔ)充：cv2.minAreaRect輸出旋轉(zhuǎn)角度測(cè)試

函數(shù)使用方法

min_rect = cv2.minAreaRect(cnt)  
# 輸入?yún)?shù)cnt是通過(guò)findContours識(shí)別出來(lái)的輪廓信息
# 輸出min_rect是一個(gè)元組，其中的結(jié)構(gòu)是最小外接矩形的(中心(x,y),(邊1長(zhǎng)度,邊2長(zhǎng)度),旋轉(zhuǎn)角度)

簡(jiǎn)單測(cè)試一下對(duì)幾個(gè)角度的矩形和平行四邊形的識(shí)別效果

圖片可能較小，建議放大觀看

可以看到，輸出的旋轉(zhuǎn)角度和矩形邊2的選擇有關(guān)，具體函數(shù)是按照什么規(guī)則來(lái)確定邊1和邊2，我還不清楚，但是根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，大致可以推測(cè)出以下規(guī)律：

• 規(guī)定水平矩陣為上圖第一個(gè)矩形形狀，即長(zhǎng)邊平行于x軸，短邊垂直于x軸，
• 按住水平矩形的左上角，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)矩形不超過(guò)90度 形成的矩形，長(zhǎng)邊作為邊2；
• 按住水平矩形的左上角，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)矩形小于90度 形成的矩形，短邊作為邊2。

參考目錄

https://theailearner.com/tag/cv2-minarearect/

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Python OpenCV中cv2.minAreaRect的文章就介紹到這了,更多相關(guān)OpenCV cv2.minAreaRect解析內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！