Python图像处理之透视变换 |
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1 引言
如果你想对图像进行校准,那么透视变换是非常有效的变换手段。透视变换的定义为将图像投影到一个新的视平面,通常也被称之为投影映射。 2 公式一般来说,通用的图像变换公式如下所示: 上述公式中,u,v代表原始图像坐标,x,y为经过透视变换的图片坐标,其中变换矩阵为3X3形式。进而可以得到: 3 举例在介绍opencv的透视变换函数之前,我们举例来讲解该算法的原理: 直观的来看,透视变换的作用就是将左侧图像的坐标点 [[50,0],[150,0],[0,200],[200,200]] 转化为新的坐标 [[0,0],[200,0],[0,200],[200,200]] 通过计算我们知道,转换矩阵如下: 我们来验证一下,采用左上角的点(50,0)带入公式,如下: 接着我们将列向量的前两维度除以第三维执行归一化: 所以我们知道原图左上角点执行透视变换后的映射关系: 4 应用本文以扑克牌的例子来进行讲解,样例结果如下: 4.1 读入图像首先我们来读入一副彩色图像,如下: import cv2 import numpy as np img = cv2.imread("image/sample.jpg") h, w, c = img.shape # h=240 w=320 4.2 挑选源图四个点接着我们需要挑选四个点,我们这里采用左上,左下,右下和右上,下面的代码把我们挑选的四个点画到图像上 src_list = [(61, 70), (151, 217), (269, 143), (160, 29)] for i, pt in enumerate(src_list): cv2.circle(img, pt, 5, (0, 0, 255), -1) cv2.putText(img,str(i+1),(pt[0]+5,pt[1]+10),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 0, 255), 2) pts1 = np.float32(src_list)结果如下: 4.3 进行透视变换首先选择四个目的图像上的点,然后调用openv函数进行透视变换,代码如下: pts2 = np.float32([[0, 0], [0, w - 2], [h - 2, w - 2], [h - 2, 0]]) matrix = cv2.getPerspectiveTransform(pts1, pts2) result = cv2.warpPerspective(img, matrix, (h, w)) cv2.imshow("Image", img) cv2.imshow("Perspective transformation", result) cv2.waitKey(0)得到结果如下: 5 应用我们在实际应用中,可以使用透视变换来替换广告牌中对应的背景图,结果如下: 广告牌: Logo图: 结果图: 6 总结本文介绍了图像处理透视变换的原理和具体代码实现,并给出了具体应用示例。 您学废了吗? 7 参考参考 链接一 链接二 关注公众号《AI算法之道》,获取更多AI算法资讯。 注: 完整代码,关注公众号,后台回复 透视变换 , 即可获取。 |
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