【OpenCV入門】手把手教你圖片預(yù)處理

子豪 發(fā)自 凹非寺 
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

OpenCV是一個跨平臺計算機視覺和機器學(xué)習(xí)算法庫。它不僅能用來實現(xiàn)各種復(fù)雜的算法，還能夠?qū)D像進(jìn)行預(yù)處理：包括圖像的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、翻轉(zhuǎn)、裁剪。希望把這些知識分享給初學(xué)者。

圖像平移

我們使用OpenCV提供的仿射變換函數(shù)cv.warpAffine()沿x和y軸移動圖像。

Step1. 調(diào)用一個函數(shù)cv.warpAffine()。

Step2. 創(chuàng)建一個平移矩陣，這一步需要借助NumPy進(jìn)行。

Step3. 將img（需要變換的圖像）、transMAT（平移矩陣）和Dimensions（維度）代入仿射變換函數(shù)cv.warpAffine()，輸入x和y以確定平移多少。

向左、向上移動，則x、y設(shè)為負(fù)數(shù)，反之則為正數(shù)。

Step4. 采用cv.imshow()函數(shù)顯示圖像。

## Translation
def translation(img,x,y):
    tranMAT = np.float32([[1,0,x],[0,1,y]])
    dimensions = (img.shape[1],img.shape[0])
    return cv.warpAffine(img,transMAT,dimensions)
translated = translation(img,-100,100)
cv.imshow("Translated",translated)
cv.waitKey(0)

圖像旋轉(zhuǎn)

在OpenCV中旋轉(zhuǎn)圖像，可以將任何點用作旋轉(zhuǎn)的中心，同樣使用cv.warpAffine()函數(shù)以及和上面相同的參數(shù)。但是旋轉(zhuǎn)矩陣與圖像平移是不同的。

Step1. 創(chuàng)建一個旋轉(zhuǎn)函數(shù)，定義圖像img、旋轉(zhuǎn)角度angle和旋轉(zhuǎn)點rotPoint。

Step2. 利用cv.getRotationMatrix2D()（矩陣旋轉(zhuǎn)與縮放）創(chuàng)建一個旋轉(zhuǎn)矩陣rotMAT，其中包括旋轉(zhuǎn)點、旋轉(zhuǎn)角度和比例因子。如果不需要比例因子，則將其設(shè)為1.0。

Step3. 輸入旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)點對應(yīng)數(shù)值。（如不需要設(shè)置旋轉(zhuǎn)點，則在Step1中設(shè)為空值None）

## Rotation
def rotate(img，angle，rotPoint=None):
    (height，width) = img，shape[:2]

    if rotPoint is None:
       rotPoint = (width//2，height//2)
    rotMAT = cv.getRotationMatrix2D(rotPoint,angle,1.0)
    dimension = (width,height)
    return cv.warpAffine(img,rotMat,dimension)

rotated = rotated(img,20)
cv.imshow("Rotated",rotated)
cv.waitKey(0)

圖片縮放

在OpenCV中需要用到函數(shù)cv.resize(img, (500, 500), interpolation=cv.INTER_LINEAR)。

根據(jù)縮小或放大圖像的需要，參數(shù)指定插值方法可以選擇cv.INTER_AREA（區(qū)域插值）、cv.INTER_CUBIC（三次樣條插值）、cv.INTER_LINEAR（線性插值）。

如需放大圖像，可以采用<> INTER_LINEAR（效率較高）或INTER_CUBIC（效率較低）；
如需縮小圖像，可以采用<> INTER_AREA。

## Resize
resized = cv.resize(img(500,500),interpolation=cv.INTER_LINEAR)
cv.imshow("resized",resized)
cv.waitKey(0)

圖片翻轉(zhuǎn)

使用OpenCV中的cv.flip()函數(shù)，該函數(shù)支持圖像的翻轉(zhuǎn)（垂直翻轉(zhuǎn)、水平翻轉(zhuǎn)，以及同時翻轉(zhuǎn)均可）。

cv.flip(img,flipcode)翻轉(zhuǎn)模式有三種：0為垂直翻轉(zhuǎn)，1為水平翻轉(zhuǎn)，-1 為兩個方向同時翻轉(zhuǎn)。

## Flipping
flipped = cv.flip(img,0)
cv.imshow("Flipped",flipped)
cv.waitKey(0)

圖像裁剪

運用Cropped = image[a1:a2,b1:b2] 裁剪圖像img得到一個矩形，高度從a1到a2，寬度從b1到b2。

## Cropping
cropped = img[100:200,100:200]
cv.imshow("Cropped",cropped)
cv.waitKey(0)

除此之外，OpenCV還能用于空間顏色轉(zhuǎn)換、物體跟蹤、圖像分割、輪廓提取、結(jié)構(gòu)分析、人臉識別等，功能十分強大。

Raoof Naushad不僅發(fā)布了這篇教程，還分享了用于基本和高級圖像處理的OpenCV速查表，感興趣的朋友可以通過下方鏈接查看。

原文鏈接：
https://medium.com/analytics-vidhya/image-transformations-opencv-2021-de3ca97373ed