python_cv2のcv2.minAreaRect()の回転角度の算出方法が知りたいです。

Question

前提・実現したいこと

pythonのcv2.minAreaRect()を使って画像の回転角度を算出したいと思っています。

###わからないこと
チュートリアルページを見ながら角度を出してみたのですが、求めたいものと異なる値が出てきます。水平方向を０度とし反時計回りに正の回転とした角度が欲しいのですがよくわからない負の値が出てきます。この角度はどのようにして算出されたものなのかご存じの方がいたら教えていただけると幸いです。

この画像だと-52.594642639160156°になります。ほしい角度は135度くらいです。

Answer 1

[-90, 0) の範囲の値を返します。
長方形が xy 軸と平行な状態のとき -90 を返し、時計回りに回転させていくと0にむかって値が増えていきます。
90°分回転すると、xy 軸と平行な状態になるので、また -90 に戻ります。

opencv - MinAreaRect angles - Unsure about the angle returned - Stack Overflow

詳細はコードを確認してください。
types.cpp

以下で下側の辺の傾きの角度を求めています。

vecs[wd_i][1] / vecs[wd_i][0] が下側の辺の傾き
傾き = tanθ ⇔ θ = arctan 傾きにより計算したθが minAreaRect() が返す値

float _angle = std::atan(vecs[wd_i][1] / vecs[wd_i][0]) * 180.0f / (float) CV_PI;

import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure(figsize=(8, 12))
fig.subplots_adjust(wspace=0.5)

for i, deg in enumerate(np.linspace(0, -360, 12, endpoint=False), 1):
    # 反時計回りに rad だけ回転させる回転行列を作成
    rad = np.radians(deg)
    R = np.array([[np.cos(rad), np.sin(rad)],
                  [np.sin(-rad), np.cos(rad)]], dtype=np.float32)
    rect = np.array([[-1, -1.3], [-1, 1.3], [1, 1.3], [1, -1.3], [1, -1.3]], dtype=np.float32)
    line = np.array([[0, 0], [0, 1]], dtype=np.float32)

    # 回転させる
    line = line @ R
    rect = rect @ R
    
    # minAreaRect が返す角度
    angle = cv2.minAreaRect(rect)[2]

    ax = fig.add_subplot(4, 3, i)
    ax.plot(line[:, 0], line[:, 1], "r")
    ax.add_patch(plt.Polygon(rect, color="b", fill=None, lw=2))
    ax.set_title(f"deg = {deg:.0f}, angle = {angle:.0f}")
    ax.set_aspect("equal")
    ax.set_xlim(-1.8, 1.8)
    ax.set_ylim(-1.8, 1.8)
    ax.grid()

plt.show()

deg は回転させた角度、angle は cv2.minAreaRect() の返り値で得られた角度