概述

OpenCV 是一个强大的计算机视觉库，广泛应用于图像处理和视频分析等领域。本文将详细介绍如何使用 OpenCV 实现鼠标事件回调功能，通过鼠标操作在图像上绘制圆圈和矩形。我们将通过两个示例程序来展示这一功能。

环境准备

确保已经安装了 OpenCV 库。可以使用以下命令安装：

pip install opencv-python

示例一：双击鼠标左键绘制圆圈

代码详解

import numpy as np
import cv2 as cv

# 鼠标回调函数
def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    if event == cv.EVENT_LBUTTONDBLCLK:
        cv.circle(img, (x, y), 100, (255, 0, 0), -1)

# 创建一个黑色图像，一个窗口，并绑定函数到窗口
img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)
cv.namedWindow('image')
cv.setMouseCallback('image', draw_circle)

while True:
    cv.imshow('image', img)
    if cv.waitKey(20) & 0xFF == 27:  # 按下 ESC 键退出
        break

cv.destroyAllWindows()

代码解析

1. 导入必要的库

import numpy as np
import cv2 as cv

• import numpy as np：导入 NumPy 库，并将其别名为 np，用于创建和操作数组。
• import cv2 as cv：导入 OpenCV 库，并将其别名为 cv，用于图像处理和窗口管理。

2. 定义鼠标回调函数

def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    if event == cv.EVENT_LBUTTONDBLCLK:
        cv.circle(img, (x, y), 100, (255, 0, 0), -1)

• def draw_circle(event, x, y, flags, param)：定义一个鼠标回调函数 draw_circle，参数分别为鼠标事件类型、鼠标位置的 x 和 y 坐标、额外的标志和参数。
• if event == cv.EVENT_LBUTTONDBLCLK：检查鼠标事件是否为双击左键。
• cv.circle(img, (x, y), 100, (255, 0, 0), -1)：在图像 img 上绘制一个蓝色的圆形，圆心为 (x, y)，半径为 100，颜色为蓝色 (255, 0, 0)，填充模式 -1 表示填充圆形。

3. 创建一个黑色图像，一个窗口，并绑定函数到窗口

img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)
cv.namedWindow('image')
cv.setMouseCallback('image', draw_circle)

• img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)：创建一个 512x512 的黑色图像，数据类型为无符号 8 位整数。
• cv.namedWindow('image')：创建一个名为 image 的窗口。
• cv.setMouseCallback('image', draw_circle)：将鼠标回调函数 draw_circle 绑定到窗口 image。

4. 主循环

while True:
    cv.imshow('image', img)
    if cv.waitKey(20) & 0xFF == 27:  # 按下 ESC 键退出
        break

cv.destroyAllWindows()

• while True：进入无限循环，持续显示图像。
• cv.imshow('image', img)：在窗口 image 中显示图像 img。
• if cv.waitKey(20) & 0xFF == 27：等待 20 毫秒，如果按下 ESC 键（ASCII 值为 27），则退出循环。
• cv.destroyAllWindows()：关闭所有 OpenCV 窗口。

示例二：拖动鼠标绘制矩形和圆圈

代码详解

import numpy as np
import cv2 as cv

drawing = False  # true if mouse is pressed
mode = True  # if True, draw rectangle. Press 'm' to toggle to curve
ix, iy = -1, -1

# 鼠标回调函数
def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    global ix, iy, drawing, mode
    if event == cv.EVENT_LBUTTONDOWN:
        drawing = True
        ix, iy = x, y
    elif event == cv.EVENT_MOUSEMOVE:
        if drawing == True:
            if mode == True:
                cv.rectangle(img, (ix, iy), (x, y), (0, 255, 0), -1)
            else:
                cv.circle(img, (x, y), 5, (0, 0, 255), -1)
    elif event == cv.EVENT_LBUTTONUP:
        drawing = False
        if mode == True:
            cv.rectangle(img, (ix, iy), (x, y), (0, 255, 0), -1)
        else:
            cv.circle(img, (x, y), 5, (0, 0, 255), -1)

img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)
cv.namedWindow('image')
cv.setMouseCallback('image', draw_circle)

while True:
    cv.imshow('image', img)
    k = cv.waitKey(1) & 0xFF
    if k == ord('m'):
        mode = not mode
    elif k == 27:
        break

cv.destroyAllWindows()

代码解析

1. 导入必要的库

import numpy as np
import cv2 as cv

• import numpy as np：导入 NumPy 库，并将其别名为 np，用于创建和操作数组。
• import cv2 as cv：导入 OpenCV 库，并将其别名为 cv，用于图像处理和窗口管理。

2. 初始化变量

drawing = False  # true if mouse is pressed
mode = True  # if True, draw rectangle. Press 'm' to toggle to curve
ix, iy = -1, -1

• drawing = False：布尔变量，表示鼠标是否按下。
• mode = True：布尔变量，表示当前绘制模式，True 为绘制矩形，False 为绘制圆圈。
• ix, iy = -1, -1：初始化鼠标按下时的坐标。

3. 定义鼠标回调函数

def draw_circle(event, x, y, flags, param):
    global ix, iy, drawing, mode
    if event == cv.EVENT_LBUTTONDOWN:
        drawing = True
        ix, iy = x, y
    elif event == cv.EVENT_MOUSEMOVE:
        if drawing == True:
            if mode == True:
                cv.rectangle(img, (ix, iy), (x, y), (0, 255, 0), -1)
            else:
                cv.circle(img, (x, y), 5, (0, 0, 255), -1)
    elif event == cv.EVENT_LBUTTONUP:
        drawing = False
        if mode == True:
            cv.rectangle(img, (ix, iy), (x, y), (0, 255, 0), -1)
        else:
            cv.circle(img, (x, y), 5, (0, 0, 255), -1)

• def draw_circle(event, x, y, flags, param)：定义一个鼠标回调函数 draw_circle，参数分别为鼠标事件类型、鼠标位置的 x 和 y 坐标、额外的标志和参数。
• global ix, iy, drawing, mode：声明全局变量。
• if event == cv.EVENT_LBUTTONDOWN：检查鼠标事件是否为左键按下，如果是，则设置 drawing 为 True 并记录鼠标按下时的坐标。
• elif event == cv.EVENT_MOUSEMOVE：检查鼠标事件是否为移动，如果是且 drawing 为 True，则根据当前模式绘制矩形或圆圈。
• elif event == cv.EVENT_LBUTTONUP：检查鼠标事件是否为左键松开，如果是，则设置 drawing 为 False 并完成绘制。

4. 创建一个黑色图像，一个窗口，并绑定函数到窗口

img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)
cv.namedWindow('image')
cv.setMouseCallback('image', draw_circle)

• img = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)：创建一个 512x512 的黑色图像，数据类型为无符号 8 位整数。
• cv.namedWindow('image')：创建一个名为 image 的窗口。
• cv.setMouseCallback('image', draw_circle)：将鼠标回调函数 draw_circle 绑定到窗口 image。

5. 主循环

while True:
    cv.imshow('image', img)
    k = cv.waitKey(1) & 0xFF
    if k == ord('m'):
        mode = not mode
    elif k == 27:
        break

cv.destroyAllWindows()

• while True：进入无限循环，持续显示图像。
• cv.imshow('image', img)：在窗口 image 中显示图像 img。
• k = cv.waitKey(1) & 0xFF：等待 1 毫秒，获取按键值。
• if k == ord('m')：如果按下 'm' 键，则切换绘制模式。
• elif k == 27：如果按下 ESC 键（ASCII 值为 27），则退出循环。
• cv.destroyAllWindows()：关闭所有 OpenCV 窗口。

总结

本文详细介绍了如何使用 OpenCV 实现鼠标事件回调功能，通过鼠标操作在图像上绘制圆圈和矩形。通过理解这些基本概念和技术，我们可以更加灵活地在图像处理和交互式应用程序中应用 OpenCV。希望本文能帮助你在实际项目中更好地理解和应用这些技术。