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OpenCV 图像平移 Python OpenCV 图像平移的实现示例

梦想橡皮擦   2021-06-04 我要评论
想了解Python OpenCV 图像平移的实现示例的相关内容吗,梦想橡皮擦在本文为您仔细讲解OpenCV 图像平移的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:OpenCV,图像平移,下面大家一起来学习吧。

每次学习新东西的时候,橡皮擦都是去海量检索,然后找到适合自己理解的部分。

再将其拼凑成一个小的系统,争取对该内容有初步理解。

今天这 1 个小时,核心要学习的是图像的平移,在电脑上随便打开一张图片,实现移动都非常简单,但是在代码中,出现了一些新的概念。

检索 OpenCV 图像平移相关资料时,碰到的第一个新概念是就是 仿射变换

每次看到这样子的数学名字,必然心中一凉,做为一个数学小白,又要瑟瑟发抖了。

百度一下,看看百科中是如何介绍的。

Python OpenCV 图像平移,取经之旅第 10 天

看过上图中的一些相关简介之后,对于这个概念也并没有太深刻的理解,本着先用起来,在补充理论的学习观点,我们先实现图像平移。

学习过程中,碰到一些概念性的东西,可以先应用起来,然后在后续的深入学习过程中,逐步去完善它们。

cv2.warpAffine() 仿射变换

基于该方法去寻找相关资料,得到仿射变换的基本概念,从二维坐标到二维坐标之间的线性变换,并且要保持二维图形的“平直性” 和 “平行性”。

仿射变换中,包含平移,缩放,翻转,旋转,剪切。

该方法的语法结构如下:

dst = cv2.warpAffine(src, M, dsize[, dst[, flags[, borderMode[, borderValue]]]])

参数说明:

  • src:输入图像
  • M:2*3 transformation matrix (转变矩阵)
  • dsize:输出图像的大小,格式为(cols,rows),width 对应 cols,height 对应 rows
  • flags: 可选参数,插值方法的组合(int 类型),默认值 INTER_LINEAR
  • borderMode:可选参数,边界像素模式(int 类型),默认值 BORDER_CONSTANT
  • borderValue:可选参数,边界填充值; 默认情况下,默认值 Scalar()即 0

官方可查阅的英文资料如下:

Python OpenCV 图像平移,取经之旅第 10 天

插值方式(flags)有如下类型:

  • INTER_LINEAR 线性插值
  • INTER_NEAREST 最近邻插值
  • INTER_AREA 区域插值
  • INTER_CUBIC 三次样条插值
  • INTER_LANCZOS4 Lanczos 插值

一般情况下,使用 wrapAffine 前三个参数,即 warpAffine(img,M,(rows,cols)) 实现基本的仿射变换效果,但是这种情况会出现 黑边 现象。

最后一个参数为 borderValue,边界填充的颜色,默认为黑色,可以自行设置为其它颜色。

具体代码

图像平移是图像位置的移动。在平移前,需要先转换矩阵 M,,其中 txty 表示在(x,y)方向上的位移,如下所示:

Python OpenCV 图像平移,取经之旅第 10 天

测试代码如下,重要部分在注释中进行说明。

import numpy as np
import cv2 as cv

img = cv.imread('10.jpg', 1)
rows, cols, channels = img.shape
# [1,0,100] 右移 100, [0,1,50] 下移 50
M = np.float32([[1, 0, 100], [0, 1, 50]])
res = cv.warpAffine(img, M, (cols, rows))
cv.imshow("img", res)
cv.waitKey()

特别说明:
cv.warpAffine 方法的第三个参数是输出图像的大小,其形式应为(width,height)。记住 width =列数(cols),height =行数(rows)。

以下为代码运行结果。

Python OpenCV 图像平移,取经之旅第 10 天

关于 borderMode 参数值的说明:

该部分内容涉及边缘处理,翻阅手册过程找到的说明指向 BorderTypes。翻阅了一下,依旧是有些超纲,可以先记录下相关内容,日后在进行回顾,参考地址

所有值罗列如下:

  • BORDER_CONSTANT = 0
  • BORDER_REPLICATE = 1
  • BORDER_REFLECT = 2
  • BORDER_WRAP = 3
  • BORDER_REFLECT_101 = 4
  • BORDER_TRANSPARENT = 5
  • BORDER_REFLECT101 = BORDER_REFLECT_101
  • BORDER_DEFAULT = BORDER_REFLECT_101
  • BORDER_ISOLATED = 16

Python OpenCV 图像平移,取经之旅第 10 天

borderValue:当图像边界处理方式为 BORDER_CONSTANT 时的填充值。

测试代码如下:

import numpy as np
import cv2 as cv

img = cv.imread('10.jpg', 1)
rows, cols, channels = img.shape
M = np.float32([[1, 0, 100], [0, 1, 50]])
res = cv.warpAffine(img, M, (cols, rows),
                    borderMode=cv.BORDER_CONSTANT, borderValue=(200, 66, 66))
cv.imshow("img", res)
cv.waitKey()

OpenCV 尾声


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