使用 OpenCV 在图像中添加文字

在图像处理任务中，我们经常需要将文本添加到图像中。OpenCV 提供了 cv2.putText() 函数，可以很方便地在图像上绘制文本，支持多种字体、颜色、大小和位置等参数。

本文将详细介绍如何使用 OpenCV 在图像中添加文字，介绍 cv2.putText() 的语法、参数及使用示例。

1. `cv2.putText()` 函数简介

cv2.putText() 是 OpenCV 中的一个函数，用于在图像上绘制文本。通过该函数，我们可以指定文本的内容、位置、字体、大小、颜色等属性。

函数语法：

python">cv2.putText(image, text, org, fontFace, fontScale, color, thickness, lineType=cv2.LINE_AA)

参数说明：

image：输入图像，文本将被添加到该图像上。
text：要绘制的文本字符串。
org：文本的左下角坐标 (x, y)，即文本起始点的位置。
fontFace：字体类型。OpenCV 提供了几种字体类型，常用的有 cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX。
fontScale：字体大小，通常为浮动值，值越大字体越大。
color：文本颜色，指定为 BGR 格式的颜色元组（例如 (255, 0, 0) 表示蓝色）。
thickness：文本的粗细程度。值越大，文本的边缘就越粗。
lineType：线型，通常设置为 cv2.LINE_AA，表示抗锯齿线条，效果更加平滑。

2. 基本示例：在图像中写文字

我们将通过一个简单的示例，展示如何在图像上添加文本。

示例代码：

python">import cv2
import numpy as np# 创建一个白色背景的图像
image = np.ones((400, 600, 3), dtype=np.uint8) * 255# 要写入的文本
text = "Hello, OpenCV!"# 设置文本的位置（左下角）
org = (50, 200)# 设置字体、大小、颜色和粗细
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
font_scale = 1.5
color = (0, 0, 255)  # 红色
thickness = 2# 在图像上添加文本
cv2.putText(image, text, org, font, font_scale, color, thickness)# 显示图像
cv2.imshow("Text on Image", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

代码解析：

创建图像：我们创建了一幅 400x600 的白色背景图像（np.ones((400, 600, 3), dtype=np.uint8) * 255）。
定义文本：定义要写入的文本为 "Hello, OpenCV!"。
设置文本属性：
- org：指定文本的起始位置 (50, 200)，即文本的左下角位置。
- font：设置字体为 cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX，这是一种简单的字体。
- font_scale：设置字体大小为 1.5。
- color：设置文本颜色为红色（(0, 0, 255)，BGR 格式）。
- thickness：设置文本的粗细为 2。
绘制文本：调用 cv2.putText() 在图像上绘制文本。
显示图像：使用 cv2.imshow() 显示图像，并在按下任意键后关闭窗口。

3. 更改字体类型和大小

OpenCV 支持几种常用的字体类型，常见的包括：

cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX：无衬线字体（最常用的字体）。
cv2.FONT_HERSHEY_PLAIN：简单无衬线字体。
cv2.FONT_HERSHEY_DUPLEX：较粗的无衬线字体。
cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX：复杂的无衬线字体。
cv2.FONT_HERSHEY_TRIPLEX：较粗的复杂无衬线字体。
cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL：复杂的小无衬线字体。
cv2.FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX：简单的手写字体。
cv2.FONT_HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX：复杂的手写字体。

示例：使用不同的字体

python">import cv2
import numpy as np# 创建一个白色背景的图像
image = np.ones((400, 600, 3), dtype=np.uint8) * 255# 要写入的文本
text = "Font Example!"# 设置文本的位置（左下角）
org = (50, 200)# 设置字体、大小、颜色和粗细
font = cv2.FONT_HERSHEY_DUPLEX
font_scale = 2
color = (0, 255, 0)  # 绿色
thickness = 3# 在图像上添加文本
cv2.putText(image, text, org, font, font_scale, color, thickness)# 显示图像
cv2.imshow("Text with Different Font", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

4. 文本对齐

在 OpenCV 中，文本的位置通常是从文本的左下角开始指定的（即 (x, y) 坐标）。如果你需要更精确的文本对齐（例如居中、右对齐），你需要根据文本的大小进行计算。可以使用 cv2.getTextSize() 函数来获取文本的大小，然后进行适当的调整。

示例：文本居中对齐

python">import cv2
import numpy as np# 创建一个白色背景的图像
image = np.ones((400, 600, 3), dtype=np.uint8) * 255# 要写入的文本
text = "Centered Text"# 获取文本大小
(font_width, font_height), baseline = cv2.getTextSize(text, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, 2)# 计算文本的起始位置，使其居中
org = ((image.shape[1] - font_width) // 2, (image.shape[0] + font_height) // 2)# 在图像上添加文本
cv2.putText(image, text, org, cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 0, 255), 2)# 显示图像
cv2.imshow("Centered Text", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

代码解析：

获取文本大小：cv2.getTextSize() 函数返回一个元组 (font_width, font_height)，表示文本的宽度和高度，以及 baseline（基线的偏移量）。
计算居中位置：通过 (image.shape[1] - font_width) // 2 计算文本水平居中的位置，通过 (image.shape[0] + font_height) // 2 计算文本垂直居中的位置。
绘制文本：将计算好的坐标传入 cv2.putText()。

5. 总结

在 OpenCV 中，使用 cv2.putText() 函数，我们可以轻松地在图像上添加各种文本。可以通过调整字体类型、大小、颜色、粗细等属性，来满足不同的需求。同时，通过计算文本的尺寸，还可以实现文本的精确对齐（如居中、右对齐等）。这些操作在图像标注、生成图表、图像处理和计算机视觉任务中都非常有用。