这篇教程OpenCV+Python几何变换的实现示例写得很实用，希望能帮到您。
几何变换图像的几何变换是指将一幅图像映射到另一幅图像内。有缩放、翻转、仿射变换、透视、重映射等操作。
1 缩放使用cv2.resize()函数实现对图像的缩放，但要注意cv2.resize()函数内的dsize参数与原图像的行列属性是相反的，也就是：目标图像的行数是原始图像的列数，目标图像的列数是原始图像的行数。 下面举例说明cv2.resize()函数的用法： import cv2img=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')rows,cols=img.shape[0:2] #行数和列数等于img的长度和宽度size=(int(cols*0.9),int(rows*0.5)) #比例：列变为原来0.9倍，行变为0.5倍rst=cv2.resize(img,size) #将img按size比例缩放print('img.shape=',img.shape)print('rst.shape=',rst.shape)运行程序的结果如下： img.shape=(600,60,3)
rst.shape=(300,54,3)
可以看出，行数变为原来的0.5倍，列数变为原来的0.9倍。代码中size的行列位置发生了交换。
2 翻转使用cv2.flip()函数对图像翻转，能够实现水平方向翻转、垂直方向翻转、两个方向同时翻转。 下面举例说明cv2.flip()函数的用法： import cv2img=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')x=cv2.flip(img,0) #图x对原图像绕x轴翻转y=cv2.flip(img,1) #图y对原图像绕y轴翻转xy=cv2.flip(img,-1) #图xy对原图像绕x轴y轴同时翻转cv2.imshow('img',img)cv2.imshow('x',x)cv2.imshow('y',y)cv2.imshow('xy',xy)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()程序运行结果如下四幅图，第一幅是原图，第二幅是绕x轴翻转，第三幅是绕y轴翻转，第四幅是绕x轴y轴同时翻转。 
3 仿射仿射变换是指图像实现平移、旋转等操作。 先设置一个变换矩阵M，然后使用cv2.warpAffine()函数对原图像和变换矩阵M进行仿射操作。
（一）平移要实现图像的平移，我们先自定义一个转换矩阵，再进行仿射平移变换。例程如下： import cv2import numpy as npimg=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')height,width=img.shape[:2] #读取原图像的长和宽x=100 #自定义转换矩阵M的x轴移动值y=200 #自定义转换矩阵M的y轴移动值M=np.float32([[1,0,x],[0,1,y]]) #构造转换矩阵Mmove=cv2.warpAffine(img,M,(width,height)) #平移映射cv2.imshow('orginal',img)cv2.imshow('move',move)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()程序运行结果如下图所示，左为原图，右为平移后的图。 
（二）旋转使用函数cv2.getRotationMatrix2D()获得转移矩阵M，然后使用函数cv2.warpAffine()进行仿射旋转变换。例程如下： import cv2img=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')height,width=img.shape[:2] #读取原图像的长和宽M=cv2.getRotationMatrix2D((width/2,height/2),45,0.6) #以中心为原点，逆时针旋转45°，且缩小为原图的0.6倍，获得转移矩阵Mrotate=cv2.warpAffine(img,M,(width,height)) #旋转映射cv2.imshow('original',img)cv2.imshow('rotation',rotate)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()程序运行结果如下图所示，左为原图，右为旋转后的图。 
4 透视透视变换是指将矩阵图形投影到另一个视平面，可以映射为任意四边形，所以透视变换也被称为投影映射（ProjectionMapping），并不是字面意义上的“透视”。透视与上节的仿射不同，仿射可以将矩阵映射为任意平行四边形。 使用cv2.warpPerspective()函数实现透视变换。例程如下： #完成图像透视import cv2import numpy as npimg=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')rows,cols=img.shape[:2] #读取原图像的长和宽print(rows,cols)#生成旋转矩阵Mpts1=np.float32([[150,50],[400,50],[60,450],[310,450]])pts2=np.float32([[50,50],[rows-50,50],[50,cols-50],[rows-50,cols-50]])M=cv2.getPerspectiveTransform(pts1,pts2)#使用函数cv2.warpPerspective()进行透视变换dst=cv2.warpPerspective(img,M,(cols,rows))cv2.imshow('img',img)cv2.imshow('dst',dst)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()程序运行结果如下图所示，左为原图，右为透视变换的图。 
我们可以看到，原图片经过透视映射后，变成另一个视角下的任意四边形了。
5 重映射重映射是修改了像素点的位置，从而生成一幅新的图像，包括：复制、绕x轴y轴翻转，x轴y轴互换，图像缩放等。 均使用cv2.remap()重映射函数进行操作。 需要注意cv2.remap()中的两个参数mapx、mapy。mapx表示对应位置上x轴坐标值，mapy表示对应位置上y轴坐标值。
（一）复制使用cv2.remap()函数完成图像复制，需先定义mapx，mapy的值，然后循环映射每个像素点到对应的位置上。 代码如下： import cv2import numpy as npimg=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')rows,cols=img.shape[:2] #读取行列数mapx=np.zeros(img.shape[:2],np.float32) #mapx参数设定为对应位置上的x轴坐标值mapy=np.zeros(img.shape[:2],np.float32) #mapy参数设定为对应位置上的y轴坐标值for i in range(rows): #对每个元素复制映射 for j in range(cols): mapx.itemset((i,j),j) mapy.itemset((i,j),i)rst=cv2.remap(img,mapx,mapy,cv2.INTER_LINEAR)cv2.imshow('original',img)cv2.imshow('result',rst)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()执行后结果如下所示，可以看到，实现了图像的复制重映射。 
（二）绕x轴翻转重映射法对图像绕x轴翻转，表明mapx的值保持不变，mapy的值调整为总行数-1-当前行号，其余部分代码不变，所以循环体内代码变为： for i in range(rows): for j in range(cols): mapx.itemset((i,j),j) #mapx的值保持不变 mapy.itemset((i,j),rows-1-i) #mapy的值调整为总行数-1-当前行号
（三）绕y轴翻转重映射法对图像绕y轴翻转，表明mapx的值调整为总行数-1-当前列号，mapy的值保持不变，所以循环体内代码变为： for i in range(rows): for j in range(cols): mapx.itemset((i,j),cols-1-j) #mapx的值调整为总列数-1-当前列号 mapy.itemset((i,j),i) #mapy的值保持不变
（四）绕x轴y轴翻转重映射也能实现图像绕x轴和y轴的同时翻转，只需将前两个部分合并，使mapx的值调整为总行数-1-当前列号，mapy的值调整为总行数-1-当前行号。例程如下： import cv2import numpy as npimg=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')rows,cols=img.shape[:2]mapx=np.zeros(img.shape[:2],np.float32)mapy=np.zeros(img.shape[:2],np.float32)for i in range(rows): for j in range(cols): mapx.itemset((i,j),cols-1-j) #mapx的值调整为总列数-1-当前列号 mapy.itemset((i,j),rows-1-i) #mapy的值调整为总行数-1-当前行号rst=cv2.remap(img,mapx,mapy,cv2.INTER_LINEAR)cv2.imshow('original',img)cv2.imshow('result',rst)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()执行后结果如下所示，可以看到，实现了图像的绕x轴和y轴翻转重映射过程。 
（五）x轴、y轴互换重映射中，x轴、y轴互换表明，mapx的值变为所在行的行号，mapy的值变为所在列的列号。 但当行数和列数不一致时，行或列无法完成映射的部分就被处理为0。示例代码如下： #使用函数cv2.remap()实现图像绕x轴和y轴的互换import cv2import numpy as npimg=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')rows,cols=img.shape[:2]mapx=np.zeros(img.shape[:2],np.float32)mapy=np.zeros(img.shape[:2],np.float32)for i in range(rows): for j in range(cols): mapx.itemset((i,j),i) #mapx的值变为所在行的行号 mapy.itemset((i,j),j) #mapy的值变为所在列的列号rst=cv2.remap(img,mapx,mapy,cv2.INTER_LINEAR)cv2.imshow('original',img)cv2.imshow('result',rst)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()结果如图： 
可以看到，列数多于行数的部分被置为0（黑色）。
（六）图像的缩放重映射提供了cv2.remap()函数能够实现图像的放大或缩小。处理图像后，可以将图像固定在围绕其中心的某个区域。 下面例程中，x轴和y轴均缩小为原来的0.25-0.75倍之间。 import cv2import numpy as npimg=cv2.imread('E:/python_opencv/tupian.jpg')rows,cols=img.shape[:2]mapx=np.zeros(img.shape[:2],np.float32)mapy=np.zeros(img.shape[:2],np.float32)for i in range(rows): for j in range(cols): if 0.25*cols < i < 0.75*cols and 0.25*rows < i < 0.75*rows: #在目标图像的x轴(0.25-0.75)倍之内生成缩小图像 mapx.itemset((i,j),2*(j-0.25*cols)+0.5) #在目标图像的y轴(0.25-0.75)倍之内生成缩小图像 mapy.itemset((i,j),2*(i-rows*0.25)+0.5) else: #不在上述区域的点都取(0,0)坐标点的值 mapx.itemset((i,j),0) mapy.itemset((i,j),0)rst=cv2.remap(img,mapx,mapy,cv2.INTER_LINEAR) #图像缩放重映射cv2.imshow('original',img)cv2.imshow('result',rst)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()
到此这篇关于OpenCV+Python几何变换的实现示例的文章就介绍到这了,更多相关OpenCV 几何变换内容请搜索51zixue.net以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持51zixue.net！
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