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    超详细注释之OpenCV旋转图像任意角度

    作者:程序媛一枚~ 时间:2021-09-13 17:51

    上一篇博客介绍了 如何使用Python,OpenCV上下左右(或任意组合)平移图像。这篇博客将介绍如何使用OpenCV旋转图像任意角度。并演示如何使用imutils库中的两个函数imutils.rotate和imutils.rotate_bound不丢失细节的旋转图像。

    使用OpenCV应用图像旋转时,有3种方法实现:

    1. cv2.getRotationMatrix2D 和 cv2.warpAffine;
    2. imutils.rotate 同方法1(可能局部丢失);
    3. imutils.rotate_bound(完整~);

    1. 效果图

    原始图如下,选取了我爱的颖宝明兰剧照:

    在这里插入图片描述

    以图像中心,逆时针旋转45度效果图如下:

    在这里插入图片描述

    以图像中心,顺时针旋转90度效果图如下:

    在这里插入图片描述

    任意点(以10,10)为中心,逆时针旋转45度效果图如下:

    在这里插入图片描述

    从上图可以看到旋转后有局部丢失。这表明OpenCV不会自动为整个旋转图像分配空间,以适应帧。如果希望在旋转后使整个图像适合视图,则需要进行优化,计算并更改旋转完的最小外接矩形宽度和高度。

    优化旋转(不丢失局部)效果图如下:

    在这里插入图片描述

    2. 原理

    M = cv2.getRotationMatrix2D((cX, cY), 45, 1.0)

    • (cX,cY): 旋转的中心点坐标
    • 45: 旋转的度数,正度数表示逆时针旋转,而负度数表示顺时针旋转。
    • 1.0:旋转后图像的大小,1.0原图,2.0变成原来的2倍,0.5变成原来的0.5倍

    注意: OpenCV不会自动为整个旋转图像分配空间,以适应帧。旋转完可能有部分丢失。如果您希望在旋转后使整个图像适合视图,则需要进行优化,使用imutils.rotate_bound.

    3. 源码

    # 对图像进行旋转
    # USAGE
    # python opencv_rotate.py
    
    # 导入必要的包
    import argparse
    
    import cv2
    import imutils
    
    # 构建命令行参数及解析
    # --image 图像路径
    ap = argparse.ArgumentParser()
    ap.add_argument("-i", "--image", type=str, default="zly1.jpg",
                    help="path to the input image")
    args = vars(ap.parse_args())
    
    # 从磁盘加载图像并展示
    image = cv2.imread(args["image"])
    image = imutils.resize(image, width=300)
    cv2.imshow("Original", image)
    
    # 获取图像的维度,并计算中心
    (h, w) = image.shape[:2]
    (cX, cY) = (w // 2, h // 2)
    
    # 逆时针以图像中心旋转45度
    # - (cX,cY): 旋转的中心点坐标
    # - 45: 旋转的度数,正度数表示逆时针旋转,而负度数表示顺时针旋转。
    # - 1.0:旋转后图像的大小,1.0原图,2.0变成原来的2倍,0.5变成原来的0.5倍
    # OpenCV不会自动为整个旋转图像分配空间,以适应帧。旋转完可能有部分丢失。如果您希望在旋转后使整个图像适合视图,则需要进行优化,使用imutils.rotate_bound.
    M = cv2.getRotationMatrix2D((cX, cY), 45, 1.0)
    rotated = cv2.warpAffine(image, M, (w, h))
    cv2.imshow("Rotated by 45 Degrees", rotated)
    
    # 逆时针以图像中心旋转-90度图像
    M = cv2.getRotationMatrix2D((cX, cY), -90, 1.0)
    rotated = cv2.warpAffine(image, M, (w, h))
    cv2.imshow("Rotated by -90 Degrees", rotated)
    
    # 以任意点作为中心旋转图像
    M = cv2.getRotationMatrix2D((10, 10), 45, 1.0)
    rotated = cv2.warpAffine(image, M, (w, h))
    cv2.imshow("Rotated by Arbitrary Point", rotated)
    
    # 使用imutils.rotata 一行代码实现旋转
    rotated = imutils.rotate(image, 180)
    cv2.imshow("Rotated by 180 Degrees", rotated)
    
    # 顺时针旋转33度,并保证图像旋转后完整~,确保整个图都在视野范围
    rotated = imutils.rotate_bound(image, -33)
    cv2.imshow("Rotated Without Cropping", rotated)
    cv2.waitKey(0)
    
    cv2.destroyAllWindows()
    

    参考 https://www.pyimagesearch.com/2021/01/20/opencv-rotate-image/

    jsjbwy
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