Opencv-Python图像像素均值、方差，绘制几何形状

╰+攻爆jí腚メ 2022-08-28 07:54 253阅读 0赞

## 图像像素均值、方差 ##

计算数组元素的均值和方差函数`cv.meanStdDev()`。传入数组数据，返回数组数据的均值和方差。在图像数组中，可以计算出图像数组的像素均值和方差。

使用`np.min`和`np.max`可以计算数组元素的最小值和最大值。在图像数组中，可以计算每个通道像素最小值和最大值。

以下面图像为例，计算该图像的像素均值和方差，以及每个通道的像素最小值和最大值。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASG9uZ19Zb3V0aA_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

# -*-coding:utf-8-*-
    """
    File Name: image_shape_painting.py
    Program IDE: PyCharm
    Date: 21:12
    Create File By Author: Hong
    """
    import cv2 as cv
    import numpy as np
    
    def pixel_operation(image_path: str):
        img = cv.imread(image_path, cv.IMREAD_COLOR)
        cv.imshow('input', img)
    
        # 注意：python中的print函数默认换行，可以用end=''或者接任意字符
        # 像素均值、方差
        means, dev = cv.meanStdDev(img)
        print('means: {}, \n dev: {}'.format(means, dev))
        # 像素最大值和最小值
        min_pixel = np.min(img[:, :, 0])
        max_pixel = np.max(img[:, :, -1])
        print('min: {}, max: {}'.format(min_pixel, max_pixel))
    
        # 若是一个空白图像
        blank = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
        # 像素均值、方差
        # blank[:, :] = (255, 0, 255)
        means, dev = cv.meanStdDev(blank)
        print('means: {}, \n dev: {}'.format(means, dev))
    
        cv.waitKey(0)
        cv.destroyAllWindows()
    
    
    if __name__ == '__main__':
        path = 'images/2.png'
        pixel_operation(path)

运行结果：

means: [[182.14066441]
     [159.24370946]
     [144.10951802]], 
     dev: [[49.00258211]
     [44.59737827]
     [38.95002303]]
    min: 14, max: 255
    means: [[0.]
     [0.]
     [0.]], 
     dev: [[0.]
     [0.]
     [0.]]

## 绘制几何形状 ##

使用opencv中一些几何函数可以在图像上绘制几何形状，这些函数有：`cv.rectangle()`，`cv.circle()`，`cv.line()`，`cv.putText()`。分别是绘制矩形、圆、直线和文字。

关于这些函数的使用在这里不做过多赘述。主要将以下`cv.putText()`显示中文乱码的问题。

比如正常情况下我运行：`cv.putText(img1, 'Hello, World!', (50, 50), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.0, (255, 0, 0), 2, 8)`  
可以显示正常。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASG9uZ19Zb3V0aA_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
一旦改成中文，就显示乱码。`cv.putText(img1, '你好，世界', (50, 50), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.0, (255, 0, 0), 2, 8)`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASG9uZ19Zb3V0aA_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
解决方法，写一个绘制文字的函数，解决中文乱码问题。

# 弥补putText()显示中文乱码的问题
    def image_add_text(img, text, left, top, text_color, text_size):
        if isinstance(img, np.ndarray): # 判断是否是opencv图片类型，是就转换Image类型
            image = Image.fromarray(cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2RGB))
    
        # 创建一个可以在给定图像上绘制的对象
        draw = ImageDraw.Draw(image)
        # 字体的格式
        font_style = ImageFont.truetype("font/simsun.ttc", text_size, encoding='utf-8')
        # 绘制文本
        draw.text((left, top), text, text_color, font=font_style)
        # 转换回opencv格式并返回
        return cv.cvtColor(np.asarray(image), cv.COLOR_RGB2BGR)

完整代码：绘制几何形状和文字。

# -*-coding:utf-8-*-
    """
    File Name: image_shape_painting.py
    Program IDE: PyCharm
    Date: 21:12
    Create File By Author: Hong
    """
    import cv2 as cv
    import numpy as np
    from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
    
    
    # 弥补putText()显示中文乱码的问题
    def image_add_text(img, text, left, top, text_color, text_size):
        if isinstance(img, np.ndarray): # 判断是否是opencv图片类型，是就转换Image类型
            image = Image.fromarray(cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2RGB))
    
        # 创建一个可以在给定图像上绘制的对象
        draw = ImageDraw.Draw(image)
        # 字体的格式
        font_style = ImageFont.truetype("font/simsun.ttc", text_size, encoding='utf-8')
        # 绘制文本
        draw.text((left, top), text, text_color, font=font_style)
        # 转换回opencv格式并返回
        return cv.cvtColor(np.asarray(image), cv.COLOR_RGB2BGR)
    
    
    def drawing_demo():
        img1 = np.zeros((512, 512, 3), dtype=np.uint8)
    
        temp = np.copy(img1)
        # 绘制矩形
        cv.rectangle(img1, (50, 50), (400, 400), (0, 0, 255), 4, 8, 0)
        # 绘制圆形
        cv.circle(img1, (200, 200), 100, (255, 0, 0), -1, 8, 0)
        # 绘制直线
        cv.line(img1, (50, 50), (400, 400), (0, 255, 0), 2, 8, 0)
        # 写文字
        # cv.putText(img1, '你好，世界', (50, 50), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.0, (255, 0, 0), 2, 8)
        img1 = image_add_text(img1, '你好，世界', 50, 50, (255, 0, 0), 20)
    
        # # 擦除
        # # 方法1
        # img1[:, :, :] = 0
        # # 方法2
        # img1 = temp
    
        cv.imshow('input', img1)
    
        cv.waitKey(0)
        cv.destroyAllWindows()
    
    
    if __name__ == '__main__':
        path = 'images/2.png'
        drawing_demo()

结果成功显示中文。完美！  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASG9uZ19Zb3V0aA_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]  
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