OpenCV_Tutorials——CORE MODULE.THE CORE FUNCTIONALITY——Random genenrator and text with OpenCV
2.7 隨機產生器和OpenCV當中的文字
目標
在教程中，你會學習到：ios
一、使用隨機數字產生類（RNG）而且如何從均勻分佈中得到隨機數字。dom
二、使用OpenCV的putText函數在窗口中顯示文字函數
代碼
一、在前一個的教程（Basic Drawing）中，咱們畫了不一樣的幾何圖形，給出了例如座標（使用Points形式的）的輸入參數，顏色，線條粗細，等等。你可能已經注意到咱們對於那些參數都是給出了特殊的值。學習
二、在本教程中，咱們打算使用爲繪圖參數使用隨機值。一樣，咱們打算使用大量的幾何圖形來填滿咱們的圖形。由於咱們打算使用隨機的形式來進行初始化，這個過程將經過循環的形式自動進行。字體
三、這裏的代碼在OpenCV的事例文件夾（OpenCV\sample）。ui
/**this
* @file Drawing_2.cppspa
* @brief Simple sample codecode
*/orm
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace cv;
/// Global Variables
const int NUMBER = 100;
const int DELAY = 5;
const int window_width = 900;
const int window_height = 600;
int x_1 = -window_width/2;
int x_2 = window_width*3/2;
int y_1 = -window_width/2;
int y_2 = window_width*3/2;
/// Function headers
static Scalar randomColor( RNG& rng );
int Drawing_Random_Lines( Mat image, char* window_name, RNG rng );
int Drawing_Random_Rectangles( Mat image, char* window_name, RNG rng );
int Drawing_Random_Ellipses( Mat image, char* window_name, RNG rng );
int Drawing_Random_Polylines( Mat image, char* window_name, RNG rng );
int Drawing_Random_Filled_Polygons( Mat image, char* window_name, RNG rng );
int Drawing_Random_Circles( Mat image, char* window_name, RNG rng );
int Displaying_Random_Text( Mat image, char* window_name, RNG rng );
int Displaying_Big_End( Mat image, char* window_name, RNG rng );
/**
* @function main
*/
int main( void )
{
int c;
/// Start creating a window
char window_name[] = "Drawing_2 Tutorial";
/// Also create a random object (RNG)
RNG rng( 0xFFFFFFFF );
/// Initialize a matrix filled with zeros
Mat image = Mat::zeros( window_height, window_width, CV_8UC3 );
/// Show it in a window during DELAY ms
imshow( window_name, image );
waitKey( DELAY );
/// Now, let's draw some lines
c = Drawing_Random_Lines(image, window_name, rng);
if( c != 0 ) return 0;
/// Go on drawing, this time nice rectangles
c = Drawing_Random_Rectangles(image, window_name, rng);
if( c != 0 ) return 0;
/// Draw some ellipses
c = Drawing_Random_Ellipses( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;
/// Now some polylines
c = Drawing_Random_Polylines( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;
/// Draw filled polygons
c = Drawing_Random_Filled_Polygons( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;
/// Draw circles
c = Drawing_Random_Circles( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;
/// Display text in random positions
c = Displaying_Random_Text( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;
/// Displaying the big end!
c = Displaying_Big_End( image, window_name, rng );
if( c != 0 ) return 0;
waitKey(0);
return 0;
}
/// Function definitions
/**
* @function randomColor
* @brief Produces a random color given a random object
*/
static Scalar randomColor( RNG& rng )
{
int icolor = (unsigned) rng;
return Scalar( icolor&255, (icolor>>8)&255, (icolor>>16)&255 );
}
/**
* @function Drawing_Random_Lines
*/
int Drawing_Random_Lines( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
Point pt1, pt2;
for( int i = 0; i < NUMBER; i++ )
{
pt1.x = rng.uniform( x_1, x_2 );
pt1.y = rng.uniform( y_1, y_2 );
pt2.x = rng.uniform( x_1, x_2 );
pt2.y = rng.uniform( y_1, y_2 );
line( image, pt1, pt2, randomColor(rng), rng.uniform(1, 10), 8 );
imshow( window_name, image );
if( waitKey( DELAY ) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
/**
* @function Drawing_Rectangles
*/
int Drawing_Random_Rectangles( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
Point pt1, pt2;
int lineType = 8;
int thickness = rng.uniform( -3, 10 );
for( int i = 0; i < NUMBER; i++ )
{
pt1.x = rng.uniform( x_1, x_2 );
pt1.y = rng.uniform( y_1, y_2 );
pt2.x = rng.uniform( x_1, x_2 );
pt2.y = rng.uniform( y_1, y_2 );
rectangle( image, pt1, pt2, randomColor(rng), MAX( thickness, -1 ), lineType );
imshow( window_name, image );
if( waitKey( DELAY ) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
/**
* @function Drawing_Random_Ellipses
*/
int Drawing_Random_Ellipses( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
int lineType = 8;
for ( int i = 0; i < NUMBER; i++ )
{
Point center;
center.x = rng.uniform(x_1, x_2);
center.y = rng.uniform(y_1, y_2);
Size axes;
axes.width = rng.uniform(0, 200);
axes.height = rng.uniform(0, 200);
double angle = rng.uniform(0, 180);
ellipse( image, center, axes, angle, angle - 100, angle + 200,
randomColor(rng), rng.uniform(-1,9), lineType );
imshow( window_name, image );
if( waitKey(DELAY) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
/**
* @function Drawing_Random_Polylines
*/
int Drawing_Random_Polylines( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
int lineType = 8;
for( int i = 0; i< NUMBER; i++ )
{
Point pt[2][3];
pt[0][0].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[0][0].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[0][1].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[0][1].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[0][2].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[0][2].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[1][0].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[1][0].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[1][1].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[1][1].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[1][2].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[1][2].y = rng.uniform(y_1, y_2);
const Point* ppt[2] = {pt[0], pt[1]};
int npt[] = {3, 3};
polylines(image, ppt, npt, 2, true, randomColor(rng), rng.uniform(1,10), lineType);
imshow( window_name, image );
if( waitKey(DELAY) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
/**
* @function Drawing_Random_Filled_Polygons
*/
int Drawing_Random_Filled_Polygons( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
int lineType = 8;
for ( int i = 0; i < NUMBER; i++ )
{
Point pt[2][3];
pt[0][0].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[0][0].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[0][1].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[0][1].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[0][2].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[0][2].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[1][0].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[1][0].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[1][1].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[1][1].y = rng.uniform(y_1, y_2);
pt[1][2].x = rng.uniform(x_1, x_2);
pt[1][2].y = rng.uniform(y_1, y_2);
const Point* ppt[2] = {pt[0], pt[1]};
int npt[] = {3, 3};
fillPoly( image, ppt, npt, 2, randomColor(rng), lineType );
imshow( window_name, image );
if( waitKey(DELAY) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
/**
* @function Drawing_Random_Circles
*/
int Drawing_Random_Circles( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
int lineType = 8;
for (int i = 0; i < NUMBER; i++)
{
Point center;
center.x = rng.uniform(x_1, x_2);
center.y = rng.uniform(y_1, y_2);
circle( image, center, rng.uniform(0, 300), randomColor(rng),
rng.uniform(-1, 9), lineType );
imshow( window_name, image );
if( waitKey(DELAY) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
/**
* @function Displaying_Random_Text
*/
int Displaying_Random_Text( Mat image, char* window_name, RNG rng )
{
int lineType = 8;
for ( int i = 1; i < NUMBER; i++ )
{
Point org;
org.x = rng.uniform(x_1, x_2);
org.y = rng.uniform(y_1, y_2);
putText( image, "Testing text rendering", org, rng.uniform(0,8),
rng.uniform(0,100)*0.05+0.1, randomColor(rng), rng.uniform(1, 10), lineType);
imshow( window_name, image );
if( waitKey(DELAY) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
/**
* @function Displaying_Big_End
*/
int Displaying_Big_End( Mat image, char* window_name, RNG )
{
Size textsize = getTextSize("OpenCV forever!", FONT_HERSHEY_COMPLEX, 3, 5, 0);
Point org((window_width - textsize.width)/2, (window_height - textsize.height)/2);
int lineType = 8;
Mat image2;
for( int i = 0; i < 255; i += 2 )
{
image2 = image - Scalar::all(i);
putText( image2, "OpenCV forever!", org, FONT_HERSHEY_COMPLEX, 3,
Scalar(i, i, 255), 5, lineType );
imshow( window_name, image2 );
if( waitKey(DELAY) >= 0 )
{ return -1; }
}
return 0;
}
解釋
一、讓咱們查看一下main函數。咱們看到第一個東西就是建立了一個隨機數字產生器類的對象。
RNG rng(0xFFFFFFFF);
RNG代表這是一個隨機數字產生器。在這個例子中，rng做爲RNG元素被初始化爲0xFFFFFFFF
二、而後咱們使用zeros函數初始化矩陣（也就是意味着顯示出來是黑色的），指明它的高、寬以及它的類型。
Mat image=Mat::zeros(window_height,window_width,CV_8UC3);
imshow(window_name,image);
三、而後咱們要畫一些雜亂的東西。在對代碼進行瀏覽以後，你能夠看到這裏主要分紅8部分，已定義函數以下：
c=Drawing_Random_Lines(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
c=Drawing_Random_Rectangles(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
c=Drawing_Random_Ellipses(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
c=Drawing_Random_Polylines(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
c=Drawing_Random_Filled_Polygons(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
c=Drawing_Random_Circles(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
c=Drawing_Random_Text(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
c=Drawing_Random_Big_End(image,window_name,rng);
if(c!=0) return 0;
全部的這些函數都遵循相同的事例，所以咱們將要分析其中幾個具備表明性的事例。
四、查看函數Drawing_Random_Lines：
int Drawing_Random_Lines(Mat image,char*window_name,RNG rng)
{
int lineType=8;
Point pt1,pt2;
for(int i=0;i<NUMBER;i++)
{
pt1.x=rng.uniform(x_1,x_2);
pt1.y=rng.uniform(y_1,y_2);
pt2.x=rng.uniform(x_1,x_2);
pt2.y=rng.uniform(y_1,y_1);
line(image,pt1,pt2,randomColor(rng),rng.uniform(1,10),8);
Imshow(window_name.image);
If(waitKey(DELAY)>=0)
{
rerturn -1;
}
return 0;
}
}
咱們能夠看出：
一、for循環將重複NUMBER次。由於line函數在循環裏面，也就意味着NUMBER條線會將要被繪製出。
二、每條線的兩端的點是pt1和pt2,。對於pt1，我麼能夠看到：
pt1.x=rng.uniform(x_1,x_2);
pt1.y=rng.uniform(y_1,y_2);
-咱們知道rng是隨機生成數字類的對象。在上面的對象咱們調用rng.uniform(a,b)。這個函數使用均勻分佈產生了在a，b之間的隨機數（隨機數的範圍包括啊，不包括b）。
-從上面的解釋中，咱們推斷出端點pt1和pt2是隨機產生的，所以線條的位置是徹底不可能預測的，產生了好的視覺效果（能夠從Result部分中看到）。
-此外咱們還注意line函數的參數，對於color參數的輸入，咱們使用：
randomColor（rng）
讓咱們看一下這個函數是什麼意思：
static Scalar randomColor（RNG& rng）
{
int icolor=(unsigned) rng;
return Scalar(icolor&255,(icolor>>8)&255,(icolor>>16)&255);
}
正如咱們所看到的，返回值是一個使用了三個隨即初始化R,G,B值的Scalar類型。這個Scalar對象被用於line函數中。所以線條的顏色也將是個隨機值！
五、上面的解釋適用於其餘的產生圓、橢圓、任意形狀等等的函數。參數中例如center和vertices也都是隨機產生的。
六、在結束以前，咱們一樣也應當看一下Display_Random_Text、Displaying_Big_End這兩個函數。這兩個函數都有一些有意思的特性：
七、Display_Random_Text：
int Displaying_Random_Text(Mat image,char *window_name,RNG rng)
{
int lineType=8;
for(int i=1;i<NUMBER;i++)
{
Point org;
org.x=rng.uniform(x_1,x_2);
org.y=rng.uniform(y_1,y_2);
putText(image,」Texting text rendering」,org,rng.uniform(0,8),rng.uniform(0,100)*0,05+0.1,randomColor(rng),rng.uniform(1,10),lineType);
Imshow(window_name,image);
If(waitKey(DELAY)>=0)
return -1;
}
return 0;
}
除了這個表達式以外，其餘的都看起來很熟悉：
putText(image,」Texting text rendering」,org,rng.uniform(0,8),rng.uniform(0,100)*0.05+0.1,randomColor(rng),rng.uniform(1,10),lineType);
putText這個函數的做用是什麼呢？在咱們的示例中：
（1）在圖像中顯示「Testing text rendering」
（2）左下端角落的文字會被定位在點org處。
（3）字體類型是是隨機的在[0,8>之間的整數值。[ >這個應該是包括前不包括後的意思。
（4）字體被顯示的範圍在這個rng.uniform(0,100)*0.05+0.1這個表達式（也就是在[0.1,5.1>範圍）
（5）文字的顏色是隨機的（由randomColor(rng)函數進行）
（6）文字的粗細範圍在1-10之間，被指定於函數rng.uniform(1,10）
就像結果中顯示的，咱們會（映射到其餘繪圖程序）在圖像的隨即位置中獲得NUMBER條文字。
八、Display_Big_End
int Displaying_Big_End(Mat image,char *window_name,RNG rng)
{
Size textsize=getTextSize(「OpenCV forever!」,CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX,3,5,0);
Point org((window_width-textsize.width)/2,(window_height-textsize.height)/2);
int lineType=8;
Mat image2;
for(int i=0;i<255;i+2)
{
Image2=image-Scalar::all(i);
putText(image2,」OpenCV forerve!」,org,CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX,3,Scalar(i,i,255),5,lineType);
imshow(window_name,image2);
If(waitKey(DELAY)>=0)
return -1;
}
return 0;
}
}
此外，getTextSize函數（獲得參數文字的尺寸），新的操做咱們能夠在for循環中看到：
image2=image-Scalar::all(i);
所以，image2是image和Scalar::all(i)的差。事實上，這個操做就是image2是image的每個像素和i值（記住對於每個像素，咱們要考慮例如R，G，B三個值，所以其中任何一個都會被影響到）得差的結果。
一樣要記得的是減操做老是包含了saturate操做，也就是說結果老是在容許的範圍內存在（在咱們的示例中，不會是負數，只會在0-255之間）。
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