OpenCV（cv::rectangle()）

• 1. 函数定义
• 2. 示例代码
• 3. 应用场景
• 4. 注意事项

cv::rectangle() 是 OpenCV 提供的一个函数，用于在图像上绘制矩形。可以通过此函数指定矩形的位置、大小、颜色、边框粗细等，适合在图像处理中标记感兴趣区域（ROI）或绘制边框。以下是对 cv::rectangle() 的详细解析：

1. 函数定义

void cv::rectangle(
    cv::InputOutputArray img,
    cv::Point pt1,
    cv::Point pt2,
    const cv::Scalar &color,
    int thickness = 1,
    int lineType = cv::LINE_8,
    int shift = 0
);

参数说明：

1. img：指定绘制矩形的图像，通常是通过 cv::Mat 对象表示。该图像会被直接修改，因此必须是可写的（非常量）。

2. pt1：矩形左上角的坐标，以 (x, y) 表示。该点定义了矩形的一个顶点。

3. pt2：矩形右下角的坐标，以 (x, y) 表示。与 pt1 一起定义了矩形的大小和位置。

4. color：矩形的颜色，由 BGR 或 BGRA 值构成（如：Scalar(255, 0, 0) 表示蓝色）。Scalar 类可以接受 1 到 4 个参数，对应图像的通道数（3 或 4）。

5. thickness（可选）：矩形边框的厚度，单位是像素。默认值1，若设置为负数（通常为 -1），则绘制实心矩形，填充矩形内部。

6. lineType（可选）

   • 默认值：cv::LINE_8
   • 线条类型，可选项有：
     • cv::LINE_8（默认值）：8 连通线条（较常用）
     • cv::LINE_4：4 连通线条
     • cv::LINE_AA：抗锯齿线条，适用于需要平滑边缘的情况

7. shift（可选）：坐标的小数位精度，默认值 0 表示无精度位，若为 1 则 pt1 和 pt2 的坐标均乘以 2^1 = 2 以提高精度，依次类推。

2. 示例代码

以下代码在图像上绘制一个红色矩形：

#include <opencv2/opencv.hpp>

int main() {
    // 创建一个黑色图像
    cv::Mat img = cv::Mat::zeros(400, 400, CV_8UC3);

    // 定义矩形左上角和右下角坐标
    cv::Point pt1(50, 50);
    cv::Point pt2(300, 300);

    // 绘制红色矩形，边框厚度为 2 像素
    cv::rectangle(img, pt1, pt2, cv::Scalar(0, 0, 255), 2, cv::LINE_8);

    // 显示图像
    cv::imshow("Rectangle", img);
    cv::waitKey(0);
    return 0;
}

3. 应用场景

1. 标记 ROI：可以使用矩形标记感兴趣区域（Region of Interest），比如目标物体的边框、检测区域等。
2. 结合检测模型：在图像上标出检测到的物体边框，比如人脸检测、物体检测等。
3. 填充矩形：设置 thickness = -1 时会填充矩形，可以用来遮挡图像的某些区域，或为注释区域添加背景。

4. 注意事项

• 如果 pt1 和 pt2 超出图像边界，OpenCV 会自动裁剪矩形以适应图像大小，但在程序设计时尽量确保坐标在图像范围内。
• 若 lineType 设置为 cv::LINE_AA，矩形边缘会更平滑，但对性能略有影响，因此一般用于需要高质量边缘的图像处理。

通过 cv::rectangle()，可以灵活地在图像上标注、绘制边框，应用广泛且性能优异。