一前言

? ? ? ?在本次项目中，我们将会使用鼠标构建一个角，并显示这个角的度数；即通过点击鼠标来生成两条线，如果这两条线相交就会形成一个夹角，我们要做的就是测量这个夹角的度数。和之前的项目一样，本项目也是博主在Github中找到的比较有趣的项目，大家如果感兴趣可以尝试着复现一遍，如果对其他项目感兴趣可以关注下面这专栏，有时间我会更新一些比较有趣的项目分享给大家：
GitHub 计算机视觉项目实践

Now, let's start!

二实现步骤

? ? ? ?先来简单介绍一下本次的任务，我们要通过点击鼠标生成三个点，而这三个点刚好能够组成两条相交的射线，接下我们使用一些简单的数学知识就可以得出这个角的度数了。不难看出，本次的项目并没有太大的难度，主要是使用数学方法计算角度。

1 需要的第三方库

? ? ? ?在本次项目中首先是要对图像中的角度进行测量，所以需要的第一个库是?OpenCV；然后需要计算角度，免不了数学计算，因此还需要 math 库，使用这两个库就可以实现本次项目了。

2 读取图像

? ? ? ?本项目是在图像中测量角度，所以第一步需要做的是读取目标图像。本次实验中我使用的是随便找的一幅图像，只要是使用 CV2 第三方库能够读取就到图像就可以。

读取图像的代码比较简单，如下：

import cv2
import math

path = 'test.jpg'  #图像读取路径
img = cv2.imread(path) #读取图像

如果你想将图像显示出来也可以：

3 获取鼠标点

? ? ? ? 读取图像之后我们要操作的是能够让鼠标的点击在图像中起作用（点击左键就可以创建一个点，通过三次点击不同的点得到一个角）。在这里我们创建一个 mousepoint() 函数来完成这个任务。

（1）打印鼠标点击的位置（演示，不一定要实现）

? ? ? ?通过下面的函数就可以实现鼠标点的检测并将点击的坐标，本过程只是显示鼠标的点击位置，在项目中不一定实现

def mousePoints(event, x, y, flags, params):
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN: #检测是否有鼠标左键按下
        print(x, y)

cv2.setMouseCallback('Image', mousePoints) #鼠标的点击返回到图像中

通过点击就可以打印出鼠标的位置?

（2）创建列表存储坐标并将点击生成的点绘制出来

每测量一个角度我们要生成不止一个点，所以我们可以将这些点的坐标存储到一个列表中。

pointsList = [] #创建列表来存储鼠标点击的坐标点（这行代码并不在定义的函数中）

pointsList.append([x, y])#将坐标点存储在列表中（这行代码应该在函数中）

cv2.circle(img, (x, y), 5, (0, 0, 255), cv2.FILLED) #在鼠标的点击处绘制一个实心圆

#上面的代码都是实现功能的方式，并不会全都排列在一起

将存有坐标点的列表打印下来如下：?

4 计算三个点组成的角的度数

? ? ? ?当我们的列表中存储的点的个数达到3的倍数（即图像中的出现完整的角度时，我们该计算这些角的度数并将其绘制在图中）

计算一个角的度数的方式如下（通过三角函数诱导公式就能得到）：

创建一个函数来计算角的度数：

#------------------------------
#定义函数计算两点之间的斜率
#------------------------------
def gradient(pt1, pt2):
    return (pt2[1] - pt1[1]) / (pt2[0] - pt1[0])

#----------------------------
#定义函数计算角的度数
#---------------------------
def getAngle(pointsList):
    pt1, pt2, pt3 = pointsList[-3:] #列表中最后的三个坐标点
    m1 = gradient(pt1, pt2) #计算第一个点和第二个点之间的斜率
    m2 = gradient(pt1, pt3) #计算第一个点和第三个点之间的斜率
    angR = math.atan((m2 - m1) / (1 + (m2 * m1))) #计算正切值
    angD = round(math.degrees(angR)) #将弧度转化为角度

    cv2.putText(img, str(angD), (pt1[0] - 40, pt1[1] - 20), cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX,
                1.5, (0, 0, 255), 2)  #绘制文本

5 润色（绘制线段构成角度）?

? ? ? ?其实到第四步我们的目标已经达成了，将前面的代码整合起来就可以实现测量角度了，但我们可以在添加一些来绘制线段构成角度，代码如下：

        # -------------------
        #绘制线段构成一个角度
        # -------------------
        size = len(pointsList)
        if size != 0 and size % 3 != 0:
            cv2.line(img, tuple(pointsList[round((size - 1) / 3) * 3]), (x, y), (0, 0, 255), 2)

通过以上的步骤就能实现本次的角度测量了

由于线段宽度以及一些因素的影响，误差在所难免，感兴趣可以简单尝试一下。?

三整体代码

整体代码如下：
?

"""
Author:XiaoMa
date:2022/03/30
"""
import cv2
import math

path = 'test.jpg'  #图像读取路径
img = cv2.imread(path) #读取图像
pointsList = [] #创建列表来存储鼠标点击的坐标点

#-------------------------------
#定义函数来检测鼠标动作
#-------------------------------
def mousePoints(event, x, y, flags, params):
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN: #检测是否有鼠标左键按下
        # -------------------
        #绘制线段构成一个角度
        # -------------------
        size = len(pointsList)
        if size != 0 and size % 3 != 0:
            cv2.line(img, tuple(pointsList[round((size - 1) / 3) * 3]), (x, y), (0, 0, 255), 2) #在两点之间绘制直线
        cv2.circle(img, (x, y), 5, (0, 0, 255), cv2.FILLED) #在鼠标的点击处绘制一个实心圆
        pointsList.append([x, y])#将坐标点存储在列表中
        print(pointsList)

#------------------------------
#定义函数计算两点之间的斜率
#------------------------------
def gradient(pt1, pt2):
    return (pt2[1] - pt1[1]) / (pt2[0] - pt1[0])

#----------------------------
#定义函数计算角的度数
#---------------------------
def getAngle(pointsList):
    pt1, pt2, pt3 = pointsList[-3:] #列表中最后的三个坐标点
    m1 = gradient(pt1, pt2) #计算第一个点和第二个点之间的斜率
    m2 = gradient(pt1, pt3) #计算第一个点和第三个点之间的斜率
    angR = math.atan((m2 - m1) / (1 + (m2 * m1))) #计算正切值
    angD = round(math.degrees(angR)) #将弧度转化为角度

    cv2.putText(img, str(angD), (pt1[0] - 40, pt1[1] - 20), cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX,
                1.5, (0, 0, 255), 2)  #绘制文本


while True:

    if len(pointsList) % 3 == 0 and len(pointsList) != 0: #列表长度为3时得到角度
        getAngle(pointsList)

    cv2.imshow('Image', img)
    cv2.setMouseCallback('Image', mousePoints) #鼠标的点击返回到图像中
#-------------------------------
#按下q键清除图像中的点（刷新图像）
#-------------------------------
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        pointsList = []
        img = cv2.imread(path)