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当我们需要在 Matplotlib 中的图像或纯图形上绘制矩形时，应通过 add_patch 方法将 matplotlib.patches 中的 rectangle patch 添加到轴上。

matpotlib patch 是具有外观和边缘颜色的 2D artist。Matplotlib 具有如下的 patch，

• Arc
• Arrow
• ArrowStyle
• BoxStyle
• Circle
• CirclePolygon
• ConnectionPatch
• ConnectionStyle
• Ellipse
• FancyArrow
• FancyArrowPatch
• FancyBboxPatch
• Patch
• Path
• PathPatch
• Polygon
• Rectangle
• RegularPolygon
• Shadow
• Wedge

Rectangle patch 绘制一个指定左下角坐标和指定宽度和高度的矩形。

Rectangle(xy, width, height, angle=0.0, fill=True, **kwargs)

xy 是一个长度为 2 的元组，用于指定要绘制的矩形的左下角的坐标，

width 是矩形的宽度

height 是矩形的高度，

angle 是逆时针角度，以度为单位。

fill 指定矩形是否用 facecolor 填充。

一些有效的 kwargs 如下，

• edgecolor：矩形边缘的颜色
• facecolor：矩形的填充色

在 Matplotlib 中绘制矩形

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches

fig, ax = plt.subplots()

ax.plot([1,4],[1,4])

ax.add_patch(
     patches.Rectangle(
        (1, 1),
        0.5,
        0.5,
        edgecolor = 'blue',
        facecolor = 'red',
        fill=True
     ) )

plt.show()

矩形 patch 由构造函数创建，

patches.Rectangle(
        (1, 1),
        1,
        2,
        edgecolor = 'blue',
        facecolor = 'red',
        fill=True
 )

其左下角的坐标为 (1, 1)，其宽度为 1，高度为 2。

边缘颜色指定为 blue，同时填充颜色为 red。

轴对象的 add_patch(P) 方法在轴上添加一个 Patch。

如果将 fill 设置为 False，即使 facecolor 已经指定了某些颜色了，矩形也不会被填充。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches

fig, ax = plt.subplots()

ax.plot([1,4],[1,4])

ax.add_patch(
     patches.Rectangle(
        (1, 1),
        1,
        2,
        edgecolor = 'blue',
        facecolor = 'red',
        fill=False      
     ) )

plt.show()

在 Matplotlib 中的图像上绘制矩形

如果我们需要在 Matplotlib 中的图像上绘制一个矩形，则它与上述方法类似，但是需要额外的步骤来获取轴 Axes 句柄。

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches
from PIL import Image

im = Image.open('butterfly.jpg')

plt.imshow(im)

ax = plt.gca()

rect = patches.Rectangle((80,10),
                 70,
                 100,
                 linewidth=2,
                 edgecolor='cyan',
                 fill = False)

ax.add_patch(rect)

plt.show()

plt.imshow(im) 显示图像 butterfly.jpg，而轴 Axes 的句柄可以通过函数 plt.gca() 获得，gca 是获取当前轴 get current axes 的首字母缩写。