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Python+OpenCV实现角度测量

python 来源：互联网 作者：秩名 发布时间：2022-03-05 23:21:25 人浏览
摘要

最终实现效果：在图片上用鼠标确认三点，程序将会显示由此三点确定的角度，如下图所示。 1、鼠标选点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 # -*- coding: utf-8 -*- import

最终实现效果：在图片上用鼠标确认三点，程序将会显示由此三点确定的角度，如下图所示。

1、鼠标选点

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# -*- coding: utf-8 -*-

  

import cv2

  

path = "picture_mqa\\angle_measure.bmp"

img = cv2.imread(path)

pointsList = []

  

def mousePoints(event,x,y,flags,params):

    if event  == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:

        cv2.circle(img,(x,y),5,(0,0,255),cv2.FILLED)

        print(x,y)

  

while True:

    cv2.imshow('Image', img)

    cv2.setMouseCallback('Image',mousePoints)

     

    key_scan = cv2.waitKey(1) & 0xff

     

    if key_scan == ord("q"):

        pointsList = []

        img = cv2.imread(path)

    elif key_scan == ord("s"):

        break

     

cv2.destroyAllWindows()

while循环内cv2.setMouseCallback('Image',mousePoints)为鼠标中断触发事件的开启函数，作用是当在Image图片上鼠标触发中断事件时，程序跳转到mousePoints()中断服务函数内，并给mousePoints()的五个入口参数event,x,y,flags,params赋值。其中， event是cv2_EVENT_* (MouseEventTypes)类型的变量，为鼠标触发中断事件的类型；x和y为鼠标触发中断事件时在image图像的横纵坐标；flags是cv2_EVENT_FLAG_* (MouseEventFlags)类型的变量，为特殊中断事件的标志位；param是用户自定义的参数。本文的程序中使用 EVENT_LBUTTONDOW#左键点击触发事件，当鼠标左键点击时，标注该点并记录其坐标。

event的赋值：

  • EVENT_MOUSEMOVE             #滑动
  • EVENT_LBUTTONDOWN         #左键点击
  • EVENT_RBUTTONDOWN        #右键点击
  • EVENT_MBUTTONDOWN       #中键点击
  • EVENT_LBUTTONUP               #左键放开
  • EVENT_RBUTTONUP              #右键放开
  • EVENT_MBUTTONUP              #中键放开
  • EVENT_LBUTTONDBLCLK      #左键双击
  • EVENT_RBUTTONDBLCLK     #右键双击
  • EVENT_MBUTTONDBLCLK    #中键双击

2、角度计算 

由1可以得到鼠标点击位置处的坐标，我们将其放入pointList列表内。当列表内的坐标数目为3的倍数时调用getAngle()函数，计算出三点确定的两条直线的夹角。

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def gradient(pt1,pt2):

    return ((pt2[1]-pt1[1])/(pt2[0]-pt1[0]))

  

def getAngle(pointsList):

    pt1,pt2,pt3 = pointsList[-3:]

    m1 = gradient(pt1, pt2)

    m2 = gradient(pt1, pt3)

    angR = abs(math.atan((m2-m1)/(1+m2*m1)))

    angD = round(math.degrees(angR))

     

    cv2.putText(img,str(angD),(pt1[0]-40,pt1[1]-20),cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX,

                1.5,(0,0,255))

由直线的两点式方程可得直线的倾斜角为angle = arctan(y2-y1,x2-x1)，则两条直线的夹角为angle0 =angle1-angle2 = arctan(y2-y1,x2-x1) - arctan(y2-y3,x2-x3)。以上函数便可根据三点的坐标值求其形成夹角的角度。

3、完整程序

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# -*- coding: utf-8 -*-

'''

测量鼠标点击过的三点形成的角度

'''

import cv2

import math

  

path = "picture_mqa\\angle_measure.bmp"  #图片路径

img = cv2.imread(path)

pointsList = []

  

#鼠标中断触发函数，将鼠标触发事件位置处描点并将该点的坐标值纪录入pointList列表内

#连接相邻三点使其形成一个夹角

def mousePoints(event,x,y,flags,params):

    if event  ==cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:

        size = len(pointsList)

        if size != 0 and size%3 !=0:

            cv2.line(img,tuple(pointsList[round((size-1)/3)*3]),(x,y),(0,0,255))

        cv2.circle(img,(x,y),5,(0,0,255),cv2.FILLED)

        pointsList.append([x,y])

  

#由两点的坐标值计算两点所在直线的斜率       

def gradient(pt1,pt2):

    return ((pt2[1]-pt1[1])/(pt2[0]-pt1[0]))

  

#根据相邻的三点计算出其形成夹角的角度值

def getAngle(pointsList):

    pt1,pt2,pt3 = pointsList[-3:]

    m1 = gradient(pt1, pt2)

    m2 = gradient(pt1, pt3)

    angR = abs(math.atan((m2-m1)/(1+m2*m1)))

    angD = round(math.degrees(angR))

     

    cv2.putText(img,str(angD),(pt1[0]-40,pt1[1]-20),cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX,

                1.5,(0,0,255))      

  

  

while True:

    cv2.imshow('Image', img) #图片显示

    cv2.setMouseCallback('Image',mousePoints) #鼠标触发事件开启

     

    if len(pointsList) % 3 ==0 and len(pointsList)!=0: #鼠标每触发中断3次计算一次其形式夹角的角度值

        getAngle(pointsList)

     

    key_scan = cv2.waitKey(1) & 0xff #键盘扫描

    if key_scan == ord("q"):  #输入'q'时图片刷新

        pointsList = []

        img = cv2.imread(path)

         

    elif key_scan == ord("s"): #输入's'时退出程序

        break

     

cv2.destroyAllWindows()

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