第Python圖像處理之透視變換的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用目錄1引言2公式3舉例4應(yīng)用4.1讀入圖像4.2挑選源圖四個(gè)點(diǎn)4.3進(jìn)行透視變換5應(yīng)用6總結(jié)

1引言

如果你想對圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，那么透視變換是非常有效的變換手段。透視變換的定義為將圖像投影到一個(gè)新的視平面，通常也被稱之為投影映射。

2公式

一般來說，通用的圖像變換公式如下所示：

上述公式中，u,v代表原始圖像坐標(biāo)，x,y為經(jīng)過透視變換的圖片坐標(biāo)，其中變換矩陣為3X3形式。進(jìn)而可以得到：

3舉例

在介紹opencv的透視變換函數(shù)之前，我們舉例來講解該算法的原理：

直觀的來看，透視變換的作用就是將左側(cè)圖像的坐標(biāo)點(diǎn)

[[50,0],[150,0],[0,200],[200,200]]

轉(zhuǎn)化為新的坐標(biāo)

[[0,0],[200,0],[0,200],[200,200]]

通過計(jì)算我們知道，轉(zhuǎn)換矩陣如下：

我們來驗(yàn)證一下，采用左上角的點(diǎn)（50,0）帶入公式，如下：

接著我們將列向量的前兩維度除以第三維執(zhí)行歸一化：

所以我們知道原圖左上角點(diǎn)執(zhí)行透視變換后的映射關(guān)系：

4應(yīng)用

本文以撲克牌的例子來進(jìn)行講解，樣例結(jié)果如下：

4.1讀入圖像

首先我們來讀入一副彩色圖像，如下：

importcv2

importnumpyasnp

img=cv2.imread("image/sample.jpg")

h,w,c=img.shape#h=240w=320

4.2挑選源圖四個(gè)點(diǎn)

接著我們需要挑選四個(gè)點(diǎn)，我們這里采用左上，左下，右下和右上，下面的代碼把我們挑選的四個(gè)點(diǎn)畫到圖像上

src_list=[(61,70),(151,217),(269,143),(160,29)]

fori,ptinenumerate(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)

結(jié)果如下：

4.3進(jìn)行透視變換

首先選擇四個(gè)目的圖像上的點(diǎn)，然后調(diào)用openv函數(shù)進(jìn)行透視變換，代碼如下：

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("Perspectivetransformation",result)

cv2.waitKey(0)

得到結(jié)果如下：

5應(yīng)用

我們在實(shí)際應(yīng)用中，可以使用透視變換來替換廣告牌中對應(yīng)的背景圖，結(jié)果如下：

廣告牌：

Logo圖：

結(jié)果圖