【OpenCV 】Rect 类详解_cv::rect

cv::Rect 是 OpenCV 中表示 ​矩形区域​ 的核心数据结构，广泛用于图像处理中的 ​区域截取（ROI）​、目标检测框、几何运算​ 等场景。以下是其详细说明及使用示例：

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​1. Rect 类的核心定义​

​成员变量​

变量 说明 类型 x 矩形左上角的 x 坐标（列索引） int y 矩形左上角的 y 坐标（行索引） int width 矩形的宽度（列数） int height 矩形的高度（行数） int

​构造函数​

// 默认构造（空矩形，x=0, y=0, width=0, height=0）cv::Rect rect;// 通过坐标和尺寸构造cv::Rect rect(x, y, width, height);// 通过两个对角点构造（左上角点和右下角点）cv::Point pt1(x1, y1);cv::Point pt2(x2, y2);cv::Rect rect(pt1, pt2);// 通过左上角点和尺寸构造cv::Point pt(x, y);cv::Size size(width, height);cv::Rect rect(pt, size);

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​2. 常用成员函数与属性​

​​(1) 基础属性​

函数/属性 说明 rect.area() 计算矩形面积（width * height） rect.empty() 判断矩形是否为空（width <= 0 或 height <= 0 返回 true） rect.tl() 返回左上角点（cv::Point(x, y)） rect.br() 返回右下角点（cv::Point(x + width, y + height)） rect.size() 返回尺寸（cv::Size(width, height)）

​​(2) 包含与相交判断​

函数 说明 rect.contains(Point pt) 判断点 pt 是否在矩形内 rect & other_rect 计算两个矩形的交集（若不相交，返回空矩形） `rect other_rect`

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​3. 常见操作示例​

​​(1) 截取图像 ROI 区域​

cv::Mat image = cv::imread(\"image.jpg\");cv::Rect roi_rect(100, 50, 200, 150); // x=100, y=50, width=200, height=150cv::Mat roi = image(roi_rect); // 提取 ROI（浅拷贝，共享数据）cv::imshow(\"ROI\", roi);

​​(2) 绘制矩形框​

cv::Rect bbox(100, 50, 200, 150);cv::rectangle(image, bbox, cv::Scalar(0, 255, 0), 2); // 绘制绿色矩形框

​​(3) 计算两个矩形的交集​

cv::Rect rect1(100, 100, 200, 200);cv::Rect rect2(150, 150, 200, 200);cv::Rect intersection = rect1 & rect2; // 交集区域if (!intersection.empty()) { // 存在重叠区域}

​​(4) 扩展或移动矩形​

cv::Rect rect(100, 100, 200, 200);rect += cv::Point(50, 0); // 向右移动 50 像素（修改 x）rect += cv::Size(50, 50); // 宽度增加 50，高度增加 50

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​4. 注意事项​

1. ​坐标系统​：图像坐标系原点 (0,0) 在左上角，x 向右增加，y 向下增加。
2. ​有效性检查​：确保 width 和 height 非负，否则矩形无效。
3. ​边界溢出​：当矩形超出图像范围时，截取 ROI 可能引发错误，需提前检查：

   cv::Rect rect(-10, -10, 300, 300); rect = rect & cv::Rect(0, 0, image.cols, image.rows); // 限制在图像范围内

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​5. 扩展应用​

​​(1) 批量处理多个矩形区域​

std::vector boxes = detect_objects(image); // 目标检测返回的矩形框for (const auto& box : boxes) { cv::rectangle(image, box, cv::Scalar(0, 255, 0), 2);}

​​(2) 计算多个矩形的最小包围矩形​

cv::Rect rect1(100, 100, 50, 50);cv::Rect rect2(200, 200, 50, 50);cv::Rect merged_rect = rect1 | rect2; // 最小包围矩形 (100,100) 到 (250,250)

​​(3) 矩形区域像素统计​

cv::Mat roi = image(cv::Rect(100, 100, 200, 200));cv::Scalar mean_val = cv::mean(roi); // 计算 ROI 的像素均值

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​总结​

cv::Rect 是 OpenCV 中处理矩形区域的核心工具，核心功能包括：

• ​ROI 截取​：快速提取图像局部区域。
• ​几何运算​：交集、并集、移动、缩放。
• ​目标定位​：表示检测框或兴趣区域。

结合 cv::Mat 和图像处理函数，可高效实现图像分析任务。注意始终验证矩形有效性以避免越界错误。