关于minAreaRect获得的rotatedRect之angle

刚学会了轮廓分析的一些基本操作，想使用minAreaRect的angle信息去分辨一些情况时... 却发现它给出的角度... 很玄学——输出的角度值和我们想象的不一样！ 
bearing angle
一般情况/常识/习惯性地，我们会根据方位角去计算角度
cartesian plane angle
或者是笛卡尔平面角度
但是，OpenCV给我们的却是-0到-90°的角度。这角度是什么意思呢？该如何转换成我们熟悉的方式呢？

小实验

我做了个实验，探讨这角度的规律。以下便是结果：
实验源代码，有兴趣可以自己试试： 
/*
 * @Author: WaltPeter
 * @Date: 2020-08-12 14:53:14
 * @LastEditors: WaltPeter
 * @LastEditTime: 2020-08-13 23:33:21
 * @Description: file content
 */

#include <opencv2/opencv.hpp> 
#include <vector>

using namespace cv; 
using namespace std; 

int main() {
     float angle = 0; 

     for (int i=0; i<180; i++) {
          Mat frame(Size(600,300), CV_8UC3, Scalar::all(255)); 

          angle = i * 1.; 
          RotatedRect R1(Point(150,150), Size(100,200), angle); 

          Point2f vertices[4]; 
          R1.points(vertices); 
          vector<vector <Point> > cnts; 
          vector<Point> cnt; 
          for (int i = 0; i < 4; ++i) 
               cnt.push_back(Point(vertices[i])); 
          cnts.push_back(cnt); 
          drawContours(frame, cnts, -1, Scalar(255,100,100), -1); 

          Mat bin; 
          cvtColor(frame, bin, COLOR_BGR2GRAY); 
          threshold(bin, bin, 127, 255, THRESH_BINARY_INV); 

          vector<vector<Point> > contours; 
          findContours(bin, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE); 

          RotatedRect rRect = minAreaRect(contours[0]); 
          rRect.points(vertices);
          for (int i = 0; i < 4; ++i) {
               line(frame, vertices[i], vertices[(i+1)%4], Scalar(0,0,255), 2); 
               putText(frame, to_string(i), vertices[i], FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, Scalar::all(0), 2); 
          }
          
          line(frame, Point(vertices[0]), Point2f(vertices[0].x+100, vertices[0].y), Scalar(0,0,255), 2); 

          rectangle(frame, Point(300,0), Point(600,300), Scalar::all(0), -1); 

          putText(frame, "Angle: " + to_string(rRect.angle), Point(320, 50), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.7, Scalar::all(255), 2); 
          putText(frame, "Width: " + to_string(rRect.size.width), Point(320, 90), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.7, Scalar::all(255), 2); 
          putText(frame, "Height: " + to_string(rRect.size.height), Point(320, 130), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.7, Scalar::all(255), 2); 

          imshow("result", frame); 
          waitKey(50); 
     } 
     destroyAllWindows(); 
     return 0; 
}

观察结果

  1. 矩形的最低点是第0个顶点，第1，第2，第3个顶点顺时针跟随。
    2. 

  2. 高度是第0和1（=第2和3）个顶点之间的距离。宽度是第1个和第2（=第0和第3）个顶点之间的距离。
    3. 

  3. 角度是从水平方向（视频中的红色尾巴）到矩形的第一边缘（逆时针）计算的。
    4. 

  4. 角度在-0到-90之间变化（我不确定-0或-90是决定性因素，有时-0和-90是一样的）


minAreaRect角度换成笛卡尔平面角度

知道了这些特性，我们可以把它换算成我们常用的笛卡尔平面角度，即从0~180°的数值（180~360°其实是重复了）。代码如下： float ang = rRect.angle; if (rRect.size.width < rRect.size.height) { ang -= 90; } ang = abs(ang);