1. 简介
本文将介绍如何用 Python 的 OpenCV 库实现一个简易画图板。画图板会有基本绘画功能，例如：绘制线段、矩形、圆等，同时也可以选择颜色和画笔粗细属性进行绘画。最后，我们可以保存我们的绘画为图片。
2. 准备工作
2.1 安装 OpenCV
在使用 OpenCV 之前，我们需要安装这个库。下面是安装步骤：
pip install opencv-python安装完成后，我们还需要安装 OpenCV 拓展包：
pip install opencv-python-headless这个拓展包包含了 OpenCV 的一些非常有用的组件。
2.2 导入库
我们需要导入以下库进行编程：
cv2：用于图像处理
numpy：用于处理数值计算
import cv2
import numpy as np
3. 创建画布
在绘制图形之前，我们需要先创建一个画布，这个画布可以用矩阵来表示。
canvas = np.zeros((500, 500, 3), dtype="uint8")我们用 numpy 库创建一个 500x500 的像素矩阵来表示画布。最后一个参数表示图像的数据类型，这里我们用了无符号 8 位整数作为数据类型。这个类型可以存储图像中的 RGB 颜色信息。
4. 绘制图形
4.1 绘制线段
我们可以使用 OpenCV 库中的 line 函数来画一条直线。
cv2.line(canvas, (0, 0), (100, 100), (0, 255, 0), 2)这个函数的参数如下所示：
canvas：画布数据
(0, 0)：线段的起点坐标
(100, 100)：线段的终点坐标
(0, 255, 0)：线段的颜色（BGR 格式，绿色）
2：线段的粗细（像素）
这里绘制了一条从左上角起始，到右下角为止的绿色线段，粗细为 2px。
4.2 绘制矩形
使用 rectangle 函数，我们可以画一个矩形。
cv2.rectangle(canvas, (10, 10), (100, 100), (0, 0, 255), 2)这个函数的参数如下所示：
canvas：画布数据
(10, 10)：矩形的左上角坐标
(100, 100)：矩形的右下角坐标
(0, 0, 255)：线段的颜色（BGR 格式，蓝色）
2：线段的粗细（像素）
这里我们绘制了一个蓝色边框的矩形。
4.3 绘制圆形
使用 circle 函数，我们可以画一个圆形。
cv2.circle(canvas, (250, 250), 50, (255, 0, 0), 2)这个函数的参数如下所示：
canvas：画布数据
(250, 250)：圆心坐标
50：圆的半径
(255, 0, 0)：线段的颜色（BGR 格式，红色）
2：线段的粗细（像素）
这里我们绘制了一个红色圆形。
4.4 绘制文本
使用 putText 函数，我们可以在画布上写入一些文字。
cv2.putText(canvas, "Hello World", (10, 30), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 255, 0), 2)这个函数的参数如下所示：
canvas：画布数据
"Hello World"：要写入画布的文字内容
(10, 30)：文字基线的起点位置
cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX：文字的字体类型
1：文字的大小
(0, 255, 0)：文字的颜色
2：文字的粗细
这里我们在画布左上角写入了一个绿色的 "Hello World" 文字。
5. 画笔颜色和粗细
为了使画图更灵活，我们可以为画笔指定不同的颜色和粗细属性。在这里，我们声明两个变量 color 和 thickness 来表示画笔的颜色和粗细属性：
color = (0, 255, 0)
thickness = 2
现在，我们可以使用这两个变量来创建新的图形：
cv2.line(canvas, (200, 0), (200, 500), color, thickness)
cv2.rectangle(canvas, (300, 300), (400, 400), color, thickness)
cv2.circle(canvas, (250, 250), 25, color, thickness)
cv2.putText(canvas, "Python OpenCV Drawing", (10, 200), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, color, thickness)
6. 整体代码
import cv2
import numpy as np
# 创建画布
canvas = np.zeros((500, 500, 3), dtype="uint8")
# 画笔颜色和粗细
color = (0, 255, 0)
thickness = 2
# 画直线
cv2.line(canvas, (0, 0), (100, 100), color, thickness)
# 画矩形
cv2.rectangle(canvas, (10, 10), (100, 100), color, thickness)
# 画圆形
cv2.circle(canvas, (250, 250), 50, color, thickness)
# 写入文字
cv2.putText(canvas, "Hello World", (10, 30), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, color, thickness)
# 可以重复画（画多次）
cv2.line(canvas, (200, 0), (200, 500), color, thickness)
cv2.rectangle(canvas, (300, 300), (400, 400), color, thickness)
cv2.circle(canvas, (250, 250), 25, color, thickness)
cv2.putText(canvas, "Python OpenCV Drawing", (10, 200), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, color, thickness)
# 保存画布
cv2.imwrite("output.png", canvas)
# 显示画布
cv2.imshow("Canvas", canvas)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
7. 结语
本文介绍了如何使用 OpenCV 库创建一个简易画图板。我们了解了如何使用 OpenCV 的绘图函数画直线、矩形、圆形和文本等等，同时也学习了如何给画笔指定颜色和粗细属性。这些基本的功能可以帮助我们更好地理解 OpenCV 的使用和图像处理的基础知识。