【进阶】外接矩形、面积和周长

1. 轮廓外接矩形

轮廓外接矩形分为正矩形和最小矩形。使用 cv2.boundingRect(contour)来获取轮廓的外接正矩形，它不考虑物体的旋转，所以该矩形的面积一般不会最小；使用 cv.minAreaRect(contour) 可以获取轮廓的外接最小矩形。

两者区别如下图所示，绿线表示外接正矩形，红线表示外接最小矩形：

image.png

1.1 外接正矩形

cv2.boundingRect(cnt) 的返回值包含四个值，矩形框左上角的坐标(x, y)、宽度w和高度h。

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

image.png

其代码实现如下

"""
Author: Will Wang
Email: WillWang1998@163.com
"""

import cv2

color_red = (0, 0, 255)  # 画笔颜色(BGR)

img = cv2.imread('arrow.png')
img = cv2.resize(img, (512, 512))
img_c = img.copy()

gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # 转化为灰度图
ret, thresh = cv2.threshold(gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)  # 阈值二值化
contours, hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)  # 寻找轮廓

x, y, w, h = cv2.boundingRect(contours[0])  # 由于该图像只有一个轮廓，所以直接取 contours[0]
cv2.rectangle(img=img, pt1=(x, y), pt2=(x + w, y + h), color=color_red, thickness=2)  # 绘制矩形

cv2.imshow('origin', img_c)
cv2.imshow('result', img)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

1.2 外接最小矩形

cv.minAreaRect(contour) 的返回值中还包含旋转信息，返回值信息为包括中心点坐标(x,y)，宽高(w, h)和旋转角度。

rect = cv2.minAreaRect(contour)

image.png

注意上图左下角返回信息，其代码如下

"""
Author: Will Wang
Email: WillWang1998@163.com
"""

import cv2
import numpy as np

color_red = (0, 0, 255)  # 画笔颜色(BGR)

img = cv2.imread('arrow.png')
img = cv2.resize(img, (512, 512))
img_c = img.copy()

gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # 转化为灰度图
ret, thresh = cv2.threshold(gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)  # 阈值二值化
contours, hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)  # 寻找轮廓

rect = cv2.minAreaRect(contours[0])  # 由于该图像只有一个轮廓，所以直接取 contours[0]
print(rect)
box = cv2.boxPoints(rect)
box = np.int0(box)
cv2.drawContours(img, [box], 0, color_red, 2)

cv2.imshow('origin', img_c)
cv2.imshow('result', img)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

2. 轮廓面积

可以通过cv2.contourArea(contour) 来获取轮廓的面积，这里的面积表示该形状内包含的像素点数量。

image.png

代码略，

3. 轮廓周长

我们可以通过cv2.arcLength(contour,True)来绘制轮廓周长或者曲线长度，第二个参数指定形状是为闭合轮廓（True）还是普通曲线。这里的周长/长度表示该形状边界上的像素点数量。

image.png