使用PyQt的QLabel组件实现选定目标框功能的方法示例

问题背景

  基于PyQt5开发了一个可以用于目标跟踪的软件，在开发过程中遇到一个问题，就是如何在PyQt5的组件QLable中自主选定目标框，这个在opencv里面有专门的函数完成这个工作:cv2.selectROI(),我的目的就是在QLabel的基础上，实现类似函数cv2.selectROI()的功能，这样在运行程序的过程中，就能在视频框里面直接选取感兴趣区域。直接贴出实现的最终效果:

上图中的红色框框就是在QLabel的基础上实现的功能。

实现思路

  具体要实现的功能是，在视频显示区域，点击鼠标左键，开启选择，按照鼠标左键，移动游标，慢慢地绘制出红色的目标框。释放鼠标左键就停止选择目标框。最开始以为PyQt好歹也会提供这样的类来进行开发吧，后来发现其实是没有的，没办法只能写一个QLabel类的子类了。子类的命名为Label,继承自QLabel类，在子类中重写鼠标事件函数，接受鼠标在Label对象上位置信号。PyQt本来就有自己的事件循环，当鼠标落在视频显示区域的时候，触发到Label的鼠标事件，那么就可以开始绘制目标框了。

  这里要记录的就是鼠标按下左键时候的起始坐标pos_1和移动坐标pos_2，pos_1=(x0,y0),pos_2=(x1,y1)。

  重写按下鼠标事件 按下鼠标左键，触发事件函数mousePressEvent(),事件函数打开绘制标志位self.select_roi_flag,传入事件对象数据，初始化起始坐标x0，y0。

  重写释放鼠标事件 按下鼠标左键，触发事件函数mousePressEvent(),关闭绘制标志位self.select_roi_flag。

  绘制事件 继承鼠标事件绘制类，创建画笔类对象，在这可以设置画笔的颜色，画线的粗细，如果绘制标志位self.select_roi_flag是打开的，那么将事件对象的位置数据传给x1，y1。QRect类是是PyQt的内置数据结构，具体结构是这样的Rect=(x,y,w,h)，之后就调用画笔对象方法动态绘制目标框。直到绘制标志位被关闭，就是释放鼠标，则停止绘画。

具体实现代码:

from PyQt5.QtWidgets import QLabel
from PyQt5.QtCore import Qt,QRect
from PyQt5.QtGui import QPainter,QPen

class Label(QLabel):
  x0=0
  y0=0
  x1=0
  y1=0
  open_mouse_flag=False
  select_roi_flag=False
  draw_roi_flag=False
  clear_flag=False
  rect = QRect()

  #按下鼠标
  def mousePressEvent(self, event):
    if self.open_mouse_flag is True:
      self.select_roi_flag=True
      self.x0=event.x()
      self.y0=event.y()

  #释放鼠标
  def mouseReleaseEvent(self, event):
    self.select_roi_flag=False

  #移动鼠标
  def mouseMoveEvent(self, event):
    if self.select_roi_flag is True:
      self.x1=event.x()
      self.y1=event.y()
      if self.draw_roi_flag is True:
        self.update()

  #绘制事件
  def paintEvent(self,event):
    super().paintEvent(event)
    painter = QPainter(self)
    painter.setPen(QPen(Qt.red, 5, Qt.SolidLine))
    if self.clear_flag is True:
      self.x0=0
      self.y0=0
      self.x1=0
      self.y1=0
    self.rect = QRect(self.x0, self.y0, abs(self.x1 - self.x0), abs(self.y1 - self.y0))
    painter.drawRect(self.rect)
    self.update()   

其他要注意的问题

  子类Label除了能自定义选择目标框，还要在更新内容是清除绘制内容，实现这个功能可以通过设置清空标志位clear_flag,当标志位打开的时候，将起始坐标和更新坐标重置为:(0，0)(0,0),这样绘制内容就被更新了。
具体实现代码:

# 清除label对象的绘制内容
def clear_label(self):
  self.label_show.clear_flag = True
  self.label_show.clear()

  此外我还重写了键盘事件，通过敲击键盘来控制鼠标的绘制事件，这里的内容主要包括切换游标，开启绘制事件，确认绘制事件。

具体实现代码:

# 重写键盘事件
def keyPressEvent(self, QKeyEvent):
  if self.open_keyboard_flag is True:         # 当键盘事件为真的是才有键盘事件监控
    if QKeyEvent.key() == Qt.Key_S:
      self.label_show.setCursor(Qt.CrossCursor)  # 切换游标为十字型
      self.label_show.open_mouse_flag = True
      self.label_show.draw_roi_flag = True
    if QKeyEvent.key() == Qt.Key_Q:         # 按下'q'键键盘监控关闭
      self.label_show.unsetCursor()
      self.label_show.draw_roi_flag = False
      self.label_show.open_mouse_flag = False
      self.open_keyboard_flag = False

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