OpenCV Python：绘制 minAreaRect（未实现 RotatedRect）答案

【问题标题】：OpenCV Python: Draw minAreaRect ( RotatedRect not implemented)OpenCV Python：绘制 minAreaRect（未实现 RotatedRect）
【发布时间】：2013-08-14 22:57:11
【问题描述】：

是否有任何辅助方法可以绘制由cv2.minAreaRect() 返回的旋转矩形，推测为((x1,y1),(x2,y2),angle)？ cv2.rectangle() 不支持角度。而且由于返回的元组不属于“RotatedRect”类（因为它似乎没有在 Python 绑定中实现），因此没有 points() 方法，如 C++ 教程 "Creating Bounding rotated boxes and ellipses for contours¶" 中所示。

如何从直线绘制旋转矩形 - 围绕中心点或给定的第一个点旋转？

【问题讨论】：

标签： python opencv

【解决方案1】：

rect = cv2.minAreaRect(cnt)
box = cv2.cv.BoxPoints(rect) # cv2.boxPoints(rect) for OpenCV 3.x
box = np.int0(box)
cv2.drawContours(im,[box],0,(0,0,255),2)

应该可以解决问题。

来源：

1) http://opencvpython.blogspot.in/2012/06/contours-2-brotherhood.html

2) Python OpenCV Box2D

【讨论】：

@handle：未来读者的附加信息：以上答案是 OpenCV 2.4.x 版本的最佳选择。 OpenCV 3.x 即将发布。它具有相同的功能cv2.boxPoints(rect)。 cv2.cv.BoxPoints(rect) 将被删除。
对于不使用“minAreaRect”功能的人，可以自定义旋转矩形结构为“rot_rect = ((x, y), (width, height), angle)”
box = np.int0(box) 行是做什么的？
@csg 它将box 的值转换为整数

【解决方案2】：

我知道这是很久以前问过的，但我想分享一种与接受的答案提出的不同的方法，也许这对其他人有帮助（实际上这已经在 C++ 中完成了，但似乎python 仍然缺少RotatedRect 类）。

这个想法是从一个角度、一个大小（W 和 H）和一个初始点来定义一个旋转的矩形。这个初始点是相对左上角（相同大小的矩形的左上角，没有旋转角度）。从这里可以得到四个顶点，这样我们就可以用四条线绘制旋转的矩形。

class RRect:
  def __init__(self, p0, s, ang):
    self.p0 = (int(p0[0]),int(p0[1]))
    (self.W, self.H) = s
    self.ang = ang
    self.p1,self.p2,self.p3 = self.get_verts(p0,s[0],s[1],ang)
    self.verts = [self.p0,self.p1,self.p2,self.p3]

  def get_verts(self, p0, W, H, ang):
    sin = numpy.sin(ang/180*3.14159)
    cos = numpy.cos(ang/180*3.14159)
    P1 = (int(self.H*sin)+p0[0],int(self.H*cos)+p0[1])
    P2 = (int(self.W*cos)+P1[0],int(-self.W*sin)+P1[1])
    P3 = (int(self.W*cos)+p0[0],int(-self.W*sin)+p0[1])
    return [P1,P2,P3]

  def draw(self, image):
    print(self.verts)
    for i in range(len(self.verts)-1):
      cv2.line(image, (self.verts[i][0], self.verts[i][1]), (self.verts[i+1][0],self.verts[i+1][1]), (0,255,0), 2)
    cv2.line(image, (self.verts[3][0], self.verts[3][1]), (self.verts[0][0], self.verts[0][1]), (0,255,0), 2)

(W, H) = (30,60)
ang = 35 #degrees
P0 = (50,50)
rr = RRect(P0,(W,H),ang)
rr.draw(image)
cv2.imshow("Text Detection", image)
cv2.waitKey(200)

我想，可以使用类似的方法来定义旋转矩形的中心，而不是其相对左上角的初始点，但我还没有尝试过。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是一个绘制旋转矩形的具体示例。想法是使用Otsu's threshold 获得二值图像，然后使用cv2.findContours() 找到轮廓。我们可以使用cv2.minAreaRect() 获得旋转的矩形，使用cv2.boxPoints() 获得四个角顶点。要绘制矩形，我们可以使用cv2.drawContours() 或cv2.polylines()。

输入->输出

代码

import cv2
import numpy as np

# Load image, convert to grayscale, Otsu's threshold for binary image
image = cv2.imread('1.jpg')
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
thresh = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV + cv2.THRESH_OTSU)[1]

# Find contours, find rotated rectangle, obtain four verticies, and draw 
cnts = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
cnts = cnts[0] if len(cnts) == 2 else cnts[1]
rect = cv2.minAreaRect(cnts[0])
box = np.int0(cv2.boxPoints(rect))
cv2.drawContours(image, [box], 0, (36,255,12), 3) # OR
# cv2.polylines(image, [box], True, (36,255,12), 3)

cv2.imshow('image', image)
cv2.waitKey()

【讨论】：

【解决方案4】：

延伸 Tobias Hermann 的回答：如果您没有轮廓，而是由其中心点、尺寸和角度定义的旋转矩形：

import cv2
import numpy as np

# given your rotated rectangle is defined by variables used below

rect = ((center_x, center_y), (dim_x, dim_y), angle)
box = cv2.cv.BoxPoints(rect) # cv2.boxPoints(rect) for OpenCV 3.x
box = np.int0(box)
cv2.drawContours(im,[box],0,(0,0,255),2)

【讨论】：

rect = ((center_x, center_y), (dim_x, dim_y), angle) 这是一个非常好的信息。谢谢你。

【解决方案5】：

根据@smajtks 的回答，我根据其中心而不是其相对的左上角初始点来定义旋转矩形。代码如下：

class RRect_center:
  def __init__(self, p0, s, ang):
    (self.W, self.H) = s # rectangle width and height
    self.d = math.sqrt(self.W**2 + self.H**2)/2.0 # distance from center to vertices    
    self.c = (int(p0[0]+self.W/2.0),int(p0[1]+self.H/2.0)) # center point coordinates
    self.ang = ang # rotation angle
    self.alpha = math.radians(self.ang) # rotation angle in radians
    self.beta = math.atan2(self.H, self.W) # angle between d and horizontal axis
    # Center Rotated vertices in image frame
    self.P0 = (int(self.c[0] - self.d * math.cos(self.beta - self.alpha)), int(self.c[1] - self.d * math.sin(self.beta-self.alpha))) 
    self.P1 = (int(self.c[0] - self.d * math.cos(self.beta + self.alpha)), int(self.c[1] + self.d * math.sin(self.beta+self.alpha))) 
    self.P2 = (int(self.c[0] + self.d * math.cos(self.beta - self.alpha)), int(self.c[1] + self.d * math.sin(self.beta-self.alpha))) 
    self.P3 = (int(self.c[0] + self.d * math.cos(self.beta + self.alpha)), int(self.c[1] - self.d * math.sin(self.beta+self.alpha))) 

    self.verts = [self.P0,self.P1,self.P2,self.P3]

  def draw(self, image):
    # print(self.verts)
    for i in range(len(self.verts)-1):
      cv2.line(image, (self.verts[i][0], self.verts[i][1]), (self.verts[i+1][0],self.verts[i+1][1]), (0,255,0), 2)
    cv2.line(image, (self.verts[3][0], self.verts[3][1]), (self.verts[0][0], self.verts[0][1]), (0,255,0), 2)

(W, H) = (30,60)
ang = 35 #degrees
P0 = (50,50)
rr = RRect_center(P0,(W,H),ang)
rr.draw(image)
cv2.imshow("Text Detection", image)
cv2.waitKey(200

这里，矩形围绕其中心旋转，而不是从初始点 P0 开始。

【讨论】：