使用OpenCV和Python围绕特定点旋转X度的图像

Question

我很难找到使用OpenCV和Python旋转图像特定点和特定（通常非常小的）角度的示例。

这是我目前所拥有的，但它产生了一个非常奇怪的结果图像，虽然它已经做了一些旋转：

def rotateImage( image, angle ):
    if image != None:
        dst_image = cv.CloneImage( image )

        rotate_around = (0,0)
        transl = cv.CreateMat(2, 3, cv.CV_32FC1 )

        matrix = cv.GetRotationMatrix2D( rotate_around, angle, 1.0, transl )
        cv.GetQuadrangleSubPix( image, dst_image, transl )
        cv.GetRectSubPix( dst_image, image, rotate_around )

    return dst_image

- Mike

Answer 1

import numpy as np
import cv2

def rotate_image(image, angle):
  image_center = tuple(np.array(image.shape[1::-1]) / 2)
  rot_mat = cv2.getRotationMatrix2D(image_center, angle, 1.0)
  result = cv2.warpAffine(image, rot_mat, image.shape[1::-1], flags=cv2.INTER_LINEAR)
  return result

假设您正在使用cv2版本，该代码找到要旋转的图像中心，计算变换矩阵并应用于图像。

- Alex Rodrigues

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我想我可能有所进展，但仍然遇到问题。这是最新的代码：result = cv2.warpAffine(image, rot_mat, cv.GetSize(image), flags=cv2.INTER_LINEAR)Traceback (most recent call last): result = cv2.warpAffine(image, rot_mat, cv.GetSize(image), flags=cv2.INTER_LINEAR) TypeError: <unknown> 不是一个numpy数组 - Mike

我运行cv2.getRotationMatrix2D(center=image_center ,angle=angle,scale=1)时出现问题。TypeError:该函数需要精确的2个参数，但提供了3个。 - Hani

image.shape包括图像的宽度、高度和通道数。 - Treper

请问需要将这段话翻译成哪种语言？ - sreemanth pulagam

angle 的单位为度。 https://docs.opencv.org/2.4/modules/imgproc/doc/geometric_transformations.html?highlight=getrotationmatrix#getrotationmatrix2d - Eduardo Pignatelli

Answer 2

或者更容易地使用SciPy

from scipy import ndimage

#rotation angle in degree
rotated = ndimage.rotate(image_to_rotate, 45)

点击此处获取更多用法信息。

- fivef

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我正在遍历一个PNG目录并执行此操作，但是我收到了一个RuntimeError：指定的旋转平面无效。有任何修复方法吗？ - Teodorico Levoff

你是否传入了一个OpenCV图像？例如：img = cv2.imread('messi5.jpg',0) - fivef

对我来说，这很慢。 - Ali Momen Sani

好的，它更易于使用，并且您可以轻松决定是否要保留图像大小（reshape=True）还是图像内容（reshape=False）。 - AljoSt

这对我来说很好。 - Jimut123

Answer 3

def rotate(image, angle, center = None, scale = 1.0):
    (h, w) = image.shape[:2]

    if center is None:
        center = (w / 2, h / 2)

    # Perform the rotation
    M = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale)
    rotated = cv2.warpAffine(image, M, (w, h))

    return rotated

- Omnipresent

Answer 4

我对上述一些解决方案有疑问，无法正确获取图像的“bounding_box”或新尺寸。因此，这里是我的版本。

def rotation(image, angleInDegrees):
    h, w = image.shape[:2]
    img_c = (w / 2, h / 2)

    rot = cv2.getRotationMatrix2D(img_c, angleInDegrees, 1)

    rad = math.radians(angleInDegrees)
    sin = math.sin(rad)
    cos = math.cos(rad)
    b_w = int((h * abs(sin)) + (w * abs(cos)))
    b_h = int((h * abs(cos)) + (w * abs(sin)))

    rot[0, 2] += ((b_w / 2) - img_c[0])
    rot[1, 2] += ((b_h / 2) - img_c[1])

    outImg = cv2.warpAffine(image, rot, (b_w, b_h), flags=cv2.INTER_LINEAR)
    return outImg

- JTIM

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这是用于人脸检测的吗？我想将视频帧旋转90度并运行MTCNN，因为它无法检测侧躺的正面人脸（人躺在地上）。 - mLstudent33

@mLstudent33 不，我是用它进行了不同的目的，但这只是旋转图像而已。所以如果你有角度的话应该没问题吧？ - JTIM

我认为可以。我可以旋转，运行检测，然后绘制 cv2.rectangle()，最后再将其旋转回来。谢谢回复。 - mLstudent33

Answer 5

cv2.warpAffine函数中的shape参数是反向的：(列，行)，以上答案没有提到这一点。这是对我有效的方法：

import numpy as np

def rotateImage(image, angle):
    row,col = image.shape
    center=tuple(np.array([row,col])/2)
    rot_mat = cv2.getRotationMatrix2D(center,angle,1.0)
    new_image = cv2.warpAffine(image, rot_mat, (col,row))
    return new_image

- nicodjimenez

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getRotationMatrix2D 似乎也需要 (col,row)。center 也应该像 @Omnipresent 的答案中所做的那样使用 (col,row)。 - erwaman

我同意这并不清晰。@alex-rodrigues的答案对图像进行了一些切片操作，以便在warpAffine中正确获取宽度和高度：image.shape [1 :: -1]就是这样做的。这样做的原因是从第一个元素开始取一个步长为-1的切片，所以向左移动，最终得到一个包含[1] [0]的切片，即宽度（列），后跟高度（行）。 - Keithel

Answer 6

你可以简单地使用imutils包来进行旋转。它有两种方法：

1. rotate：按指定的角度旋转图像。但是缺点是如果它不是正方形图像，图像可能会被裁剪。
2. rotate_bound：克服了旋转时出现的问题。在旋转图像的同时调整图像的大小。

更多信息可以在此博客中获取：https://www.pyimagesearch.com/2017/01/02/rotate-images-correctly-with-opencv-and-python/

- Vaibhav K

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我能在旋转的帧上运行人脸检测吗？MTCNN无法检测侧躺的正面人脸。 - mLstudent33

Answer 7

import imutils

vs = VideoStream(src=0).start()
...

while (1):
   frame = vs.read()
   ...

   frame = imutils.rotate(frame, 45)

更多信息: https://github.com/jrosebr1/imutils

- Greg Wojdyga

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这个代码 imutils.rotate_bound(frame, 90) 不会裁剪任何图像，它会将图像旋转90度并自动调整大小。 - Ali Momen Sani

Answer 8

快速调整@alex-rodrigues的答案...包括形状和通道数量。

import cv2
import numpy as np

def rotateImage(image, angle):
    center=tuple(np.array(image.shape[0:2])/2)
    rot_mat = cv2.getRotationMatrix2D(center,angle,1.0)
    return cv2.warpAffine(image, rot_mat, image.shape[0:2],flags=cv2.INTER_LINEAR)

- alcoholiday

Answer 9

你需要一个大小为2x3的齐次矩阵。前2x2是旋转矩阵，最后一列是平移向量。

以下是构建转换矩阵的方法：

# Exemple with img center point:
# angle = np.pi/6
# specific_point = np.array(img.shape[:2][::-1])/2

def rotate(img: np.ndarray, angle: float, specific_point: np.ndarray) -> np.ndarray:
    warp_mat = np.zeros((2,3))
    cos, sin = np.cos(angle), np.sin(angle)
    warp_mat[:2,:2] = [[cos, -sin],[sin, cos]]
    warp_mat[:2,2] = specific_point - np.matmul(warp_mat[:2,:2], specific_point)
    return cv2.warpAffine(img, warp_mat, img.shape[:2][::-1])

- Jean-Christophe

Answer 10

这是一个使用OpenCV仅围绕任意点（x，y）旋转的示例

def rotate_about_point(x, y, degree, image):
    rot_mtx = cv.getRotationMatrix2D((x, y), angle, 1)
    abs_cos = abs(rot_mtx[0, 0])
    abs_sin = abs(rot_mtx[0, 1])
    rot_wdt = int(frm_hgt * abs_sin + frm_wdt * abs_cos)
    rot_hgt = int(frm_hgt * abs_cos + frm_wdt * abs_sin)
    rot_mtx += np.asarray([[0, 0, -lftmost_x],
                           [0, 0, -topmost_y]])
    rot_img = cv.warpAffine(image, rot_mtx, (rot_wdt, rot_hgt),
                            borderMode=cv.BORDER_CONSTANT)
    return rot_img

- lorenzo