Python OpenCV minAreaRect 生成最小外接矩形的方法

minAreaRect函数基本用法

在Python OpenCV中，若需获取点集cnt的最小外接矩形，可调用cv2.minAreaRect(cnt)函数。其中，cnt为包含点坐标的点集数组或向量，其包含的点数量不固定。

以绘制任意四边形（或任意多边形）的最小外接矩形为例，点集cnt应存储该四边形的4个顶点坐标，即点集中包含4个点。

cnt = np.array([[x1,y1],[x2,y2],[x3,y3],[x4,y4]]) # 必须是array数组的形式
rect = cv2.minAreaRect(cnt) # 得到最小外接矩形的（中心(x,y), (宽,高), 旋转角度）
box = cv2.cv.BoxPoints(rect) # cv2.boxPoints(rect) for OpenCV 3.x 获取最小外接矩形的4个顶点坐标
box = np.int0(box)

cv2.minAreaRect()函数返回一个Box2D结构体rect，其内容包含最小外接矩形的中心坐标(x, y)、宽度width、高度height以及旋转角度。为了绘制该矩形，需通过cv2.cv.BoxPoints()函数获取矩形的4个顶点坐标box，返回格式为[[x0,y0], [x1,y1], [x2,y2], [x3,y3]]。由此得到的最小外接矩形的4个顶点顺序、中心坐标、宽度、高度及旋转角度（单位为度数，非弧度）之间的对应关系如下：

旋转角度与宽高定义解析

需要注意以下关键点：

• 旋转角度θ是指水平轴（x轴）逆时针旋转至与矩形第一条边相交时的夹角。该边的长度被定义为width，另一条边的长度定义为height。因此，在此语境下，width与height并非依据边长的长短来定义。
• 在OpenCV坐标系中，原点位于左上角。相对于x轴，逆时针旋转角度为负值，顺时针旋转角度为正值。因此，旋转角度θ的取值范围为(-90度, 0]。

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