Python使用 OpenCV 进行图像投影变换

更新时间：2022年08月24日 17:20:29 作者：woshicver

这篇文章主要介绍了Python使用 OpenCV 进行图像投影变换，文章围绕主题展开详细的内容介绍，具有一定的参考价值，需要的小伙伴可以参考一下

投影变换（仿射变换）

在数学中，线性变换是将一个向量空间映射到另一个向量空间的函数，通常由矩阵实现。如果映射保留向量加法和标量乘法，则映射被认为是线性变换。

要将线性变换应用于向量（即，一个点的坐标，在我们的例子中——像素的 x 和 y 值），需要将该向量乘以表示线性变换的矩阵。作为输出，你将获得一个坐标转换后的向量。

投影变换可以用以下矩阵表示：

其中：

是一个旋转矩阵。该矩阵定义了将要执行的变换类型：缩放、旋转等。

是平移向量。它只是移动点。

是投影向量。对于仿射变换，该向量的所有元素始终等于 0。

如果 x 和 y 是一个点的坐标，则可以通过简单的乘法进行变换：

这里，x' 和 y' 是变换点的坐标。

这就是仿射变换的全部理论。现在我将深入研究该程序：

步骤 1：读取源图像并获取源图像大小：

# Read source image
img_src = cv2.imread('source_image.jpg')
h, w, c = img_src.shape
 
# Get source image parameter: 
#[[left,top], [left,bottom], [right, top], [right, bottom]]
 
img_src_coordinate = np.array([[0,0],[0,h],[w,0],[w,h]])

根据源图像，我们将得到相关坐标如下：

[[左，上]，[左，下]，[右，上]，[右，下]]

好的！现在我们使用 get_paste_position 来获取目标图像中的坐标，源图像将被粘贴到该坐标。

def get_paste_position(event, x, y, flags, paste_coordinate_list):
    cv2.imshow('collect coordinate', img_dest_copy)
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
    # Draw circle right in click position
    cv2.circle(img_dest_copy, (x, y), 2, (0, 0, 255), -1)
    # Append new clicked coordinate to paste_coordinate_list
    paste_coordinate_list.append([x, y])

点击4个点后，我们将4个点保存到paste_coordinate_list：

while True:
    cv2.waitKey(1)
    if len(paste_coordinate) == 4:
        break

然后，这 4 个点将通过 cv2.findHomography 计算投影变换矩阵。

matrix, _ = cv2.findHomography(img_src_coordinate, paste_coordinate, 0)

得到投影变换矩阵后，我们将使用 cv2.warpPerspective 将源图像转换为具有目标图像大小的透视图像。

perspective_img = cv2.warpPerspective(img_src, matrix, (img_dest.shape[1], img_dest.shape[0]))

这是透视图的样子：

透视图

最后，将透视图像应用于目标图像，这就是最终效果：

完整代码：

import cv2 as cv2
import numpy as np
 
# This function will get click pixel coordinate that source image will be pasted to destination image
def get_paste_position(event, x, y, flags, paste_coordinate_list):
    cv2.imshow('collect coordinate', img_dest_copy)
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
    # Draw circle right in click position
    cv2.circle(img_dest_copy, (x, y), 2, (0, 0, 255), -1)

    # Append new clicked coordinate to paste_coordinate_list
    paste_coordinate_list.append([x, y])
if __name__ == '__main__':
    
    # Read source image
    img_src = cv2.imread('woman-1807533_960_720.webp', cv2.IMREAD_COLOR)
    
    # cv2.imwrite('source_image.jpg', img_src)
    h, w, c = img_src.shape
    
    # Get source image parameter: [[left,top], [left,bottom], [right, top], [right, bottom]]
    img_src_coordinate = np.array([[0,0],[0,h],[w,0],[w,h]])
    
    # Read destination image
    img_dest = cv2.imread('billboard-g7005ff0f9_1920.jpg', cv2.IMREAD_COLOR)
    
    # copy destination image for get_paste_position (Just avoid destination image will be draw)
    img_dest_copy = img_dest.copy()#np.tile(img_dest, 1)
    
    # paste_coordinate in destination image
    paste_coordinate = []
    cv2.namedWindow('collect coordinate')
    cv2.setMouseCallback('collect coordinate', get_paste_position, paste_coordinate)
    
    while True:
        cv2.waitKey(1)
        if len(paste_coordinate) == 4:
            break
    paste_coordinate = np.array(paste_coordinate)
    
    # Get perspective matrix
    matrix, _ = cv2.findHomography(img_src_coordinate, paste_coordinate, 0)
    print(f'matrix: {matrix}')
    perspective_img = cv2.warpPerspective(img_src, matrix, (img_dest.shape[1], img_dest.shape[0]))
    cv2.imshow('img', perspective_img)
    cv2.copyTo(src=perspective_img, mask=np.tile(perspective_img, 1), dst=img_dest)
    cv2.imshow('result', img_dest)
    cv2.waitKey()
    cv2.destroyAllWindows()

到此这篇关于Python使用 OpenCV 进行图像投影变换的文章就介绍到这了,更多相关Python OpenCV 图像投影内容请搜索脚本之家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脚本之家！

您可能感兴趣的文章:

python随机生成大小写字母数字混合密码(仅20行代码)
这篇文章主要介绍了python随机生成大小写字母数字混合密码，主要是利用random模块随机生成数字，大小写字母，通过循环次数来实现此功能,需要的朋友可以参考下
2020-02-02
浅谈Python对内存的使用（深浅拷贝）
这篇文章主要介绍了浅谈Python对内存的使用（深浅拷贝），具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下
2018-01-01
python模块的安装以及安装失败的解决方法
Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。模块让你能够有逻辑地组织你的 Python 代码段。把相关的代码分配到一个模块里能让你的代码更好用，更易懂。模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码
2021-11-11
Pytorch中Tensor与各种图像格式的相互转化详解
这篇文章主要介绍了Pytorch中Tensor与各种图像格式的相互转化详解，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
2019-12-12
Python爬虫小练习之爬取并分析腾讯视频m3u8格式
读万卷书不如行万里路，学的扎不扎实要通过实战才能看出来，本篇文章手把手带你爬下腾讯视频的m3u8格式来分析,大家可以在过程中查缺补漏，看看自己掌握程度怎么样
2021-10-10
实例讲解Python设计模式编程之工厂方法模式的使用
这篇文章主要介绍了Python设计模式编程之工厂方法模式的运用实例,文中也对Factory Method模式中涉及到的角色作出了解析,需要的朋友可以参考下
2016-03-03
python的几种矩阵相乘的公式详解
这篇文章主要介绍了python的几种矩阵相乘的公式详解,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
2019-07-07
Python添加进度条tqdm进阶使用实例
这篇文章主要为大家介绍了Python添加进度条tqdm进阶使用实例详解，有需要的朋友可以借鉴参考下，希望能够有所帮助，祝大家多多进步，早日升职加薪
2023-06-06
用Python实现的等差数列方式
这篇文章主要介绍了用Python实现的等差数列方式，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教
2022-12-12
在Python中测试访问同一数据的竞争条件的方法
这篇文章主要介绍了在Python中测试访问同一数据的竞争条件的方法,探究多线程或多进程情况下优先访问权的问题,需要的朋友可以参考下
2015-04-04

Python使用 OpenCV 进行图像投影变换

相关文章

最新评论

大家感兴趣的内容

最近更新的内容

常用在线小工具