函数
RotatedRect minAreaRect(InputArray points)
// points：输入信息，可以为包含点的容器(vector)或是Mat。 为了返回包含输入信息的最小斜矩形，我们采用一个名为Box2D的结构体rect，该结构体包含最小外接矩形的中心坐标（x，y）、尺寸（宽度，高度）以及旋转角度。然而，为了绘制这个矩形，我们需要获取矩形的四个顶点坐标，这可以通过调用BoxPoints()函数来实现。该函数返回一个包含四个顶点坐标的列表，形式为[ [x0,y0], [x1,y1], [x2,y2], [x3,y3] ]。
问题
在实际应用中，minAreaRect()函数在计算并返回点集的最小外接矩形时，虽然提供了旋转矩形的形式，并包含了目标的旋转角度，这为图像矫正或其他应用提供了极大的便利。然而，该函数的使用也伴随着一些挑战，其中最为突出的是角度计算方式的不明确性：
- 角度计算的不确定性：
minAreaRect()函数所返回的角度，其计算方法和参考基准可能并不直观或明确。例如，该角度是以哪个方向为基准（如水平轴或垂直轴）进行测量的？是顺时针还是逆时针方向？这些不明确之处可能导致用户在理解和应用该角度时出现困惑。 -
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定点坐标顺序变化的原因及解决方案
理解原理
为了深入理解为何会出现定点坐标顺序变化的问题，我们首先需要明确minAreaRect函数的运作原理。通过查阅资料，我们了解到minAreaRect函数返回的角度位于-90到0之间（不包括0），即[-90, 0)区间。旋转中心为矩形的几何中心。当图像处于水平状态时，函数返回-90度；随着矩形顺时针旋转，角度逐渐增大（趋向于0）。当角度达到一个完整的90度循环时，即图像再次回到水平状态，函数给出的角度会重新从-90度开始。这就解释了为何在某些情况下，如图2和图3所示，尽管矩形看起来旋转了不同的角度，但minAreaRect函数返回的角度却相同。在图2中，以长边为基准旋转90度后，角度理应变化，但由于函数的周期性，它仍然返回初始角度附近的值。
角度区间的变化
值得注意的是，minAreaRect函数返回的角度区间并非一成不变。随着OpenCV版本的更新，接口可能发生变化。在opencv-3.1.13.47及更早版本中，函数返回的角度位于[-90, 0)区间；而在后续版本中，返回的角度则位于(0, 90]区间。这解释了为何在某些情况下，我们会看到与预期不符的角度值。例如，在图3中，如果以长边为基准，则角度应为75度，但由于版本差异导致的角度区间变化，实际返回的角度可能与预期不符。
解决方案
针对这一问题，我们可以采取以下解决方案：
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确认OpenCV版本：首先，明确你所使用的OpenCV版本，以便了解
minAreaRect函数在该版本中的具体行为。 -
选择基准边：根据目标的具体形状，选择长边或短边作为基准边。这将有助于你更准确地解释
minAreaRect函数返回的角度。 -
角度换算：如果函数返回的角度与你的预期不符，你可以根据所选的基准边进行角度换算。例如，在图3中，如果以长边为基准，且你使用的是返回(0, 90]区间的OpenCV版本，则你可以通过计算实际角度与
minAreaRect返回角度之和为90度来进行转换。 -
编写通用代码：为了兼容不同版本的OpenCV，你可以编写一段通用代码来自动检测版本差异，并根据需要调整角度计算方式。
通过上述步骤，你可以更有效地解决定点坐标顺序变化的问题，并确保minAreaRect函数返回的角度与你的预期相符。
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <vector>
#include <cstdio>using namespace cv;
using namespace std;void printAngle(RotatedRect rect, bool isLongerSideVertical) {float angle = rect.angle;if (!isLongerSideVertical) {angle = 90 - angle;if (angle < 0) angle += 90; // Handle negative angles due to periodicity} else if (angle > 0) {angle -= 90; // Convert to equivalent angle within [-90, 0)}printf("Angle: %7.2f\n", angle);
}int minAreaRectTest() {float angle = 0.0f;Mat image = Mat::zeros(800, 1600, CV_8UC3);RotatedRect originalRect;vector<Point2f> points;RotatedRect calculatedRect;bool isLongerSideVertical = true; // Assume initially the longer side is verticalwhile (true) {int key = waitKey(10);if (key == 27) break; // ESC to exitif (key == 32) {waitKey(0); // Space to pausecontinue;}// Create a rectangle and rotate itoriginalRect = RotatedRect(Point2f(400, 400), Size2f(400, 200), angle);// Get the points of the rectangleoriginalRect.points(points);// Offset the points for visualizationfor (auto& pt : points) {pt += Point2f(800, 0);}// Get the minAreaRect for the pointscalculatedRect = minAreaRect(points);// Determine if the longer side is vertical or horizontalisLongerSideVertical = calculatedRect.size.width < calculatedRect.size.height;// Draw rectanglesline(image, points[0], points[1], Scalar(0, 255, 0), 2);line(image, points[1], points[2], Scalar(0, 255, 0), 2);line(image, points[2], points[3], Scalar(0, 255, 0), 2);line(image, points[3], points[0], Scalar(0, 255, 0), 2);Point2f box[4];calculatedRect.points(box);for (int i = 0; i < 4; i++) {line(image, box[i], box[(i + 1) % 4], Scalar(255, 0, 0), 2);}imshow("rectangles", image);// Print anglesprintf("---\n");printf("Original angle: %7.2f\n", angle);printAngle(calculatedRect, isLongerSideVertical);printf("---\n");// Reset image for next frameimage = Mat::zeros(800, 1600, CV_8UC3);// Decrement angle for next frameangle -= 0.1f;if (angle <= -90.0f) angle = -89.9f; // Avoid wrapping around to positive angles}destroyAllWindows();return 0;
}int main() {minAreaRectTest();return 0;
}
