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:

django模板语法学习之include示例详解
写过 Web 程序的都对 include 包含文件很熟悉，那么在 Django，include 又是怎么一个机制呢？下面这篇文章主要给大家介绍了关于django模板语法学习之include的相关资料，需要的朋友可以参考借鉴，下面随着小编来一起学习学习吧。
2017-12-12
python实现音乐播放和下载小程序功能
这篇文章主要介绍了python实现音乐播放和下载小程序功能,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下
2020-04-04
Python实现递归遍历文件夹并删除文件
本文给大家汇总了3个Python实现遍历文件夹并删除的代码，主要是给大家分享下这3种方法的实现思路，有需要的小伙伴可以参考下
2016-04-04
python操作toml文件的示例代码
这篇文章主要介绍了python操作toml文件的示例代码，帮助大家更好的理解和学习python，感兴趣的朋友可以了解下
2020-11-11
python矩阵转换为一维数组的实例
今天小编就为大家分享一篇python矩阵转换为一维数组的实例，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
2018-06-06
pytorch损失反向传播后梯度为none的问题
这篇文章主要介绍了pytorch 出现损失反向传播后梯度为none的问题，具有很好的参考价值，如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教
2021-05-05
Python爬取网页中的图片（搜狗图片）详解
没想到python是如此强大，令人着迷，以前看见图片总是一张一张复制粘贴，现在好了，学会python就可以用程序将一张张图片，保存下来。下面这篇文章主要给大家介绍了利用Python3.6爬取搜狗图片网页中图片的相关资料，需要的朋友可以参考下。
2017-03-03
Python根据字典的值查询出对应的键的方法
这篇文章主要介绍了Python根据字典的值查询出对应的键的方法，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
2020-09-09
分享vim python缩进等一些配置
本篇文章给大家分享了vim python缩进等一些配置的相关知识点，有需要的朋友可以参考下。
2018-07-07
python中的关键字参数*args和**kwargs详解
这篇文章主要介绍了python中的关键字参数*args和**kwargs详解,在定义类或函数时,有时候会用到*args和**kwargs,前者叫位置参数,后者叫关键字参数,需要的朋友可以参考下
2023-11-11