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opencv实现仿射变换和透射变换

news 2025/8/26 7:03:24

##1，什么是仿射变换？
在这里插入图片描述

代码实现

import numpy as np
import cv2 as cv
import matplotlib.pyplot as plt#设置字体
from pylab import mpl
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']#图像的读取
img = cv.imread("lena.png")#仿射变换
rows , cols = img.shape[:2]#创建变换矩阵
pts1 = np.float32([[50,50],[200,50],[50,200]])
pts2 = np.float32([[100,100],[200,50],[100,250]])
M = cv.getAffineTransform(pts1,pts2)#完成仿射变换
dst = cv.warpAffine(img,M,(cols,rows))#图像的显示
fig,axes = plt.subplots(nrows=1,ncols=2,figsize=(10,8),dpi=100)
axes[0].imshow(img[:,:,::-1])
axes[0].set_title("原图")axes[1].imshow(dst[:,:,::-1])
axes[1].set_title("放射后结果")
plt.show()

代码讲解

首先，导入所需的库：import numpy as np
import cv2 as cv
import matplotlib.pyplot as plt
然后，读取图像：img = cv.imread("lena.png")
这里假设存在名为"lena.png"的图像文件，使用cv.imread()函数将其读取为一个NumPy数组对象，并赋值给变量img。接下来，定义仿射变换所需的坐标点：pts1 = np.float32([[50,50],[200,50],[50,200]])
pts2 = np.float32([[100,100],[200,50],[100,250]])
pts1是原图中的三个点的坐标，pts2是对应的目标仿射后的三个点的坐标。这里选择了两个三角形形状的区域作为示例。然后，通过这些坐标点获取仿射变换的矩阵：M = cv.getAffineTransform(pts1,pts2)
使用cv.getAffineTransform()函数根据这两组对应的点，计算得到仿射变换的矩阵，赋值给变量M。接着，进行仿射变换操作：dst = cv.warpAffine(img,M,(cols,rows))
使用cv.warpAffine()函数对图像进行仿射变换，将原图img和变换矩阵M作为参数传入，得到仿射后的结果赋值给变量dst。最后，使用Matplotlib库显示原图和仿射后的结果：fig,axes = plt.subplots(nrows=1,ncols=2,figsize=(10,8),dpi=100)
axes[0].imshow(img[:,:,::-1])
axes[0].set_title("原图")axes[1].imshow(dst[:,:,::-1])
axes[1].set_title("仿射后结果")
plt.show()
通过创建一个包含2个子图的Figure对象，并调用imshow()函数分别在两个子图上显示原图和仿射后的结果。set_title()函数用于设置子图的标题。最后，使用plt.show()函数显示图像。注意，代码中的cols和rows是通过img.shape[:2]获取的图像的行数和列数，用于指定仿射变换结果的大小。

效果展示

在这里插入图片描述

2，什么是透射变换

在这里插入图片描述

代码实现

import numpy as np
import cv2 as cv
import matplotlib.pyplot as plt
from pylab import mplmpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']img = cv.imread("lena.png")
rows, cols, _ = img.shapepts1 = np.float32([[50, 50], [200, 50], [50, 200], [200, 200]])
pts2 = np.float32([[10, 100], [200, 50], [100, 250], [200, 200]])T = cv.getPerspectiveTransform(pts1, pts2)
dst = cv.warpPerspective(img, T, (cols, rows))fig, axes = plt.subplots(nrows=1, ncols=2, figsize=(10, 8), dpi=100)
axes[0].imshow(cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2RGB))
axes[0].set_title("原图")
axes[1].imshow(cv.cvtColor(dst, cv.COLOR_BGR2RGB))
axes[1].set_title("透视变换后的结果")
plt.show()