OpenCV circle函数全面解析

一、什么是OpenCV circle函数

OpenCV是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台的计算机视觉库，包含了非常多的图像处理和计算机视觉算法。OpenCV circle函数是OpenCV库中用来绘制圆形的函数，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，各个参数的含义如下：

• img：需要绘制圆形的图像
• center：圆形的中心点坐标
• radius：圆形的半径
• color：圆形的颜色
• thickness：圆形的线条粗细
• lineType：圆形线条的类型
• shift：圆形线条位置的小数位数

二、如何在图片中绘制圆形

在OpenCV中绘制圆形有两种方式，一种是将圆形绘制在原图上，另一种是将圆形绘制在新的空白图片上。

三、在原图上绘制圆形

在原图上绘制圆形的主要步骤如下：

1. 读取一张图片，使用circle函数绘制圆形
2. 显示绘制后的图片

具体代码如下：

#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、在空白图片上绘制圆形

在空白图片上绘制圆形的主要步骤如下：

1. 创建一张空白的图片，使用circle函数绘制圆形
2. 显示绘制后的图片

具体代码如下：

#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、如何绘制多个圆形

需要绘制多个圆形时，只需要多次使用circle函数即可。

具体代码如下：

#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、实际案例：在视频中实时检测并标注圆形

在实际应用中，需要实时检测并标注一些目标，比如检测一个运动的球并画出其轨迹。具体步骤如下：

1. 打开摄像头，读取视频流
2. 对每一帧图像进行处理，使用circle函数检测并绘制目标圆形
3. 显示处理后的每一帧图像

具体代码如下：

#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;
}