即时在影片中绘图

这篇教学会延伸“侦测鼠标事件”和“合成半透明图片”两篇文章，实作在播放摄影机所拍摄的影片时，即时用鼠标在影片中绘图，最后将具有绘图过程的影片储存在电脑中。

参考：侦测鼠标事件、合成半透明图片

因为程序中的 OpenCV 会需要使用镜头或 GPU，所以请使用本机环境 ( 参考：使用 Python 虚拟环境 ) 或使用 Anaconda Jupyter 进行实作 ( 参考：使用 Anaconda ) ，并安装 OpenCV 函数库 ( 参考：OpenCV 函数库 )。

使用鼠标在静态图像中绘图

下方的程序执行后，会使用 numpy 的 zeros 方法，建立一个 420x240 的黑色画布，接着搭配“侦测鼠标事件”文章中记录鼠标座标的技巧，就能使用 line 方法不断绘制两点间的直线 ( 如果使用画圆形，会因为鼠标移动的太快而产生不连续的现象 )，最后透过侦测键盘事件，按下 q 时结束动作，按下 r 时重新绘制。

参考：numpy.zeros()、line() 画直线

import cv2
import numpy as np

dots = []   # 建立空串列記錄座標
w = 420
h = 240
draw = np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')   # 建立 420x240 的 RGBA 黑色畫布

def show_xy(event,x,y,flags,param):
    global dots, draw                     # 定義全域變數
    if flags == 1:
        if event == 1:
            dots.append([x,y])            # 如果拖曳滑鼠剛開始，記錄第一點座標
        if event == 4:
            dots = []                     # 如果放開滑鼠，清空串列內容
        if event == 0 or event == 4:
            dots.append([x,y])            # 拖曳滑鼠時，不斷記錄座標
            x1 = dots[len(dots)-2][0]     # 取得倒數第二個點的 x 座標
            y1 = dots[len(dots)-2][1]     # 取得倒數第二個點的 y 座標
            x2 = dots[len(dots)-1][0]     # 取得倒數第一個點的 x 座標
            y2 = dots[len(dots)-1][1]     # 取得倒數第一個點的 y 座標
            cv2.line(draw,(x1,y1),(x2,y2),(0,0,255,255),2)  # 畫直線
        cv2.imshow('oxxostudio', draw)

cv2.imshow('oxxostudio', draw)
cv2.setMouseCallback('oxxostudio', show_xy)

while True:
    keyboard = cv2.waitKey(5)                    # 每 5 毫秒偵測一次鍵盤事件
    if keyboard == ord('q'):
        break                                    # 如果按下 q 就跳出
    if keyboard == ord('r'):
        draw = np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')  # 如果按下 r 就變成原本全黑的畫布
        cv2.imshow('oxxostudio', draw)

cv2.destroyAllWindows()

即时在摄影机影片中绘图

搭配“写入并储存影片”和“合成半透明图片”的范例，读取摄影机的即时图像，将图像转换为 BGRA 色彩模式，根据绘图画布的 alpha 色版数值进行合成，就能实现即时在影片中画图的效果 ( 最后可将整个过程储存为新的影片 )。

import cv2
import numpy as np

cap = cv2.VideoCapture(0)                 # 讀取攝影鏡頭
w = 420
h = 240
draw = np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')  # 設定輸出影片的格式為 MJPG
out = cv2.VideoWriter('output.mov', fourcc, 20.0, (w, h))  # 產生空的影片

if not cap.isOpened():
    print("Cannot open camera")
    exit()

def show_xy(event,x,y,flags,param):
    global dots, draw
    if flags == 1:
        if event == 1:
            dots.append([x,y])
        if event == 4:
            dots = []
        if event == 0 or event == 4:
            dots.append([x,y])
            x1 = dots[len(dots)-2][0]
            y1 = dots[len(dots)-2][1]
            x2 = dots[len(dots)-1][0]
            y2 = dots[len(dots)-1][1]
            cv2.line(draw,(x1,y1),(x2,y2),(0,0,255,255),2)

cv2.imshow('oxxostudio', draw)
cv2.setMouseCallback('oxxostudio', show_xy)

while True:
    ret, img = cap.read()               # 讀取影片的每一個影格
    if not ret:
        print("Cannot receive frame")
        break
    img = cv2.resize(img,(w,h))         # 縮小尺寸，加快運算速度
    # 透過 for 迴圈合成影像
    for i in range(w):
        img[:,i,0] = img[:,i,0]*(1-draw[:,i,3]/255) + draw[:,i,0]*(draw[:,i,3]/255)
        img[:,i,1] = img[:,i,1]*(1-draw[:,i,3]/255) + draw[:,i,1]*(draw[:,i,3]/255)
        img[:,i,2] = img[:,i,2]*(1-draw[:,i,3]/255) + draw[:,i,2]*(draw[:,i,3]/255)
    keyboard = cv2.waitKey(5)
    if keyboard == ord('q'):
        break
    if keyboard == ord('r'):
        draw = np.zeros((h,w,4), dtype='uint8')
    cv2.imshow('oxxostudio', img)
    out.write(img)  # 儲存影片

out.release()       # 釋放資源
cap.release()       # 釋放資源
cv2.destroyAllWindows()

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