天天看點

python opencv圖像處理(五)

圖像幾何變換

圖像縮放

圖像縮放隻是調整圖像的大小,為此, OpenCV 為我們提供了一個函數 cv.resize() ,原函數如下:

resize(src, dsize, dst=None, fx=None, fy=None, interpolation=None)      

src 表示的是輸入圖像,而 dsize 代表的是輸出圖像的大小,如果為 0 ,則:

dsize=Size(round(fxsrc.cols),round(fysrc.rows))

dsize 和 fx 、 fy 不能同時為 0 。

fx 、fy 是沿 x 軸和 y 軸的縮放系數,預設取 0 時,算法如下:

fx=(double)dsize.width/src.cols
     fy=(double)dsize.height/src.rows      

最後一個參數 interpolation 表示插值方式:

INTER_NEAREST – 最近鄰插值

INTER_LINEAR – 線性插值(預設)

INTER_AREA – 區域插值

INTER_CUBIC – 三次樣條插值

INTER_LANCZOS4 – Lanczos插值

示例:

import cv2 as cv          
 #讀取圖檔
src = cv.imread('data.jpg')
print(src.shape)
        
#圖像縮放
result = cv.resize(src, (300, 150))
print(result.shape)
        
#顯示圖像
cv.imshow("src", src)
cv.imshow("result", result)
        
#等待顯示
cv.waitKey()
cv.destroyAllWindows()      
python opencv圖像處理(五)

需要注意的是,這裡的 (300, 150) 設定的是 dsize 的列數為 300 ,行數為 150 。

同理,我們可以通過設定一個比例進行縮放,可以是等比例縮放,也可以是不等比例縮放,下面是等比例縮放的示例:

import cv2 as cv

# 設定比例
scale = 0.5

#讀取圖檔
src = cv.imread('data.jpg')
rows, cols = src.shape[:2]

#圖像縮放
result = cv.resize(src, ((int(cols * scale), int(rows * scale))))
print(result.shape)

#顯示圖像
cv.imshow("src", src)
cv.imshow("result", result)

#等待顯示
cv.waitKey()
cv.destroyAllWindows()      

除了可通過設定 dszie 對圖像進行縮放,我們還可以通過設定 fx 和 fy 對圖像進行縮放:

import cv2 as cv

#讀取圖檔
src = cv.imread('data.jpg')
print(src.shape)

#圖像縮放
result = cv.resize(src, None, fx=0.5, fy=0.5)
print(result.shape)

#顯示圖像
cv.imshow("src", src)
cv.imshow("result", result)

#等待顯示
cv.waitKey()
cv.destroyAllWindows()      

圖像平移

圖像平移是通過仿射函數 warpAffine() 來實作的,原函數如下:

warpAffine(src, M, dsize, dst=None, flags=None,borderMode=None, borderValue=None)      

在圖像平移中我們會用到前三個參數:

  1. 需要變換的原始圖像
  2. 移動矩陣M
  3. 變換的圖像大小(如果這個大小不和原始圖像大小相同,那麼函數會自動通過插值來調整像素間的關系)。

圖像的平移是沿着 x 方向移動 tx 距離, y 方向移動 ty 距離,那麼需要構造移動矩陣:

python opencv圖像處理(五)

這裡不妨各位建立一些矩陣來乘以這個M看看😂。

import cv2 as cv
import numpy as np

#讀取圖檔
src = cv.imread('data.jpg')
rows, cols = src.shape[:2]

# 定義移動距離
tx = 50
ty = 100

# 生成 M 矩陣
affine = np.float32([[1, 0, tx], [0, 1, ty]])
dst = cv.warpAffine(src, affine, (cols, rows))

# 顯示圖像
cv.imshow('src', src)
cv.imshow("dst", dst)

# 等待顯示
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()      
python opencv圖像處理(五)

圖像旋轉

圖像旋轉主要調用 getRotationMatrix2D() 函數和 warpAffine() 函數實作,繞圖像的某一個中心點旋轉,具體如下:

  • M = cv2.getRotationMatrix2D((cols/2, rows/2), 30, 1)
參數分别為:旋轉中心、旋轉度數、scale      
  • rotated = cv2.warpAffine(src, M, (cols, rows))
參數分别為:原始圖像、旋轉參數、原始圖像寬高      

圖像旋轉:設( x0 , y0 )是旋轉後的坐标,( x , y )是旋轉前的坐标,( m , n )是旋轉中心, a 是旋轉的角度(順時針),( left , top )是旋轉後圖像的左上角坐标,則公式如下:

python opencv圖像處理(五)

python具體實作如下:

import cv2 as cv

#讀取圖檔
src = cv.imread('data.jpg')

# 原圖的高、寬
rows, cols = src.shape[:2]

# 繞圖像的中心旋轉
# 參數:旋轉中心 旋轉度數 scale
M = cv.getRotationMatrix2D((cols/2, rows/2), 90, 1)
#
dst = cv.warpAffine(src, M, (cols, rows))

# 顯示圖像
cv.imshow("src", src)
cv.imshow("dst", dst)

# 等待顯示
cv.waitKey()
cv.destroyAllWindows()      
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圖像翻轉

圖像翻轉在 OpenCV 中調用函數 flip() 實作,原函數如下:

flip(src, flipCode, dst=None)      
  • src:原始圖像。
  • flipCode:翻轉方向,如果 flipCode 為 0 ,則以 X 軸為對稱軸翻轉,如果 fliipCode >0 則以 Y 軸為對稱軸翻轉,如果 flipCode < 0 則在 X 軸、 Y 軸方向同時翻轉。
import cv2 as cv
import matplotlib.pyplot as plt

# 讀取圖檔 由 GBR 轉 RGB
img = cv.imread('data.jpg')
src = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2RGB)

# 圖像翻轉
img1 = cv.flip(src, 0)
img2 = cv.flip(src, 1)
img3 = cv.flip(src, -1)

# plt 顯示圖形
titles = ['Source', 'Ima1', 'Ima2', 'Ima3']
images = [src, img1, img2, img3]

for i in range(4):
    plt.subplot(2, 2, i + 1)
    plt.imshow(images[i])
    plt.title(titles[i])
    plt.xticks([])
    plt.yticks([])

plt.show()      

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