OpenCV 实现透视变换

一:OpenCV透视变换的概念

仿射变换(affine transform)与透视变换(perspective transform)在图像还原、图像局部变化处理方面有重要意义。通常,在2D平面中,仿射变换的应用较多,而在3D平面中,透视变换又有了自己的一席之地。两种变换原理相似,结果也类似,可针对不同的场合使用适当的变换。

仿射变换和透视变换的数学原理不需深究,在应用层面,仿射变换是图像基于3个固定顶点的变换,如下图所示:

 仿射变换是图像基于3个固定顶点的变换,接下来学习的透视变换是4个固定顶点的变换

二:透视变换工作原理

透视变换(Perspective Transformation)的本质是将图像投影到一个新的视平面,其通用变换公式为:

(u,v)为原始图像像素坐标,(x=x’/w’,y=y’/w’)为变换之后的图像像素坐标。透视变换矩阵图解如下: 

仿射变换(Affine Transformation)可以理解为透视变换的特殊形式。透视变换的数学表达式为:

所以,给定透视变换对应的四对像素点坐标,即可求得透视变换矩阵;反之,给定透视变换矩阵,即可对图像或像素点坐标完成透视变换,如下图所示:

三 ,透视变换的基本步骤

  1. 确定变换前后的四个对应点:选择变换前图像中的四个关键点,分别对应变换后图像中的四个点。这四个点应该能够构成一个矩形或者四边形,以便进行透视变换。

  2. 计算透视变换矩阵:通过选定的对应点,利用线性代数的方法计算出透视变换矩阵。这个矩阵可以将原始图像中的点映射到目标图像中对应的位置。

  3. 应用透视变换矩阵:利用计算得到的透视变换矩阵,对原始图像进行变换操作。通过在原始图像上的每个像素点应用透视变换矩阵,计算出对应的目标图像中的位置。

  4. 可选的后处理:根据需要,可以对变换后的图像进行一些额外的后处理操作,比如插值、边缘平滑等,以获得更好的视觉效果。

汽车的360度全景影像,从拍照视角变成鸟瞰图

常见的有文档矫正和汽车摄像头转成鸟瞰图,因为视角的原因,近处宽远处窄,呈不规则的四边形

仿射变换是单纯对图片进行平移,缩放,错切(倾斜)和旋转,而这几个操作都不会改变图片线之间的平行关系
仿射变换是在二维空间中,而透视变换则是在三维空间中视角的变化

T1为线性变换完成旋转,错切和放缩,T2完成平移操作,T3就是设了两个变量来表示映射关系

需要选取原图上的四个点以上的点集,并计算出该点集变换后的位置

from cv2 import cv2
import numpy as np# 定义鼠标点击事件的回调函数
def get_mouse_position(event, x, y, flags, param):if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:print(f"Clicked at position ({x}, {y})")# 读取图片文件
demo_file_path = 'paper.jpg'
img = cv2.imdecode(np.fromfile(demo_file_path, dtype=np.uint8), cv2.IMREAD_UNCHANGED)#获取高宽,调整大小
h ,w = img.shape[:2]
print(h,w)  #4624 3472
img2 = cv2.resize(img,(434,578))  #这里新的大小,h,w和上面展示的h,w顺序相反
cv2.imshow('img2',img2)#创建窗口并绑定鼠标事件回调函数
cv2.namedWindow('img2')
cv2.setMouseCallback('img2',get_mouse_position)# 定义对应的点 原始1(书本的4个角落坐标)、变换2
pts1 = np.float32([[109, 148], [307, 135], [99, 456], [326, 452]])
pts2 = np.float32([[0, 0], [434, 0], [0, 578], [434, 578]])# 计算得到转换矩阵 3*3
M = cv2.getPerspectiveTransform(pts1, pts2)# 透视变换
new_img = cv2.warpPerspective(img2, M, (280, 350))cv2.imshow('perspective img', new_img)
cv2.waitKey(0)

四,注意事项

需要注意的是,在进行透视变换时,选择合适的对应点非常重要。对应点的选择应该能够准确地反映出透视畸变,并且能够保持图像内容的一致性。此外,透视变换一般需要借助计算机图形学或图像处理库来实现,例如OpenCV等。

透视变换在许多应用中都有广泛的应用,比如摄影中的图像校正、增强现实中的虚拟物体渲染、计算机视觉中的物体检测与跟踪等。通过透视变换,可以改善图像的观感,提高图像处理和分析的准确性。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/142425.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

ESP32 Arduino引脚分配参考:您应该使用哪些 GPIO 引脚?

ESP32 芯片有 48 个引脚,具有多种功能。并非所有 ESP32 开发板中的所有引脚都暴露出来,有些引脚无法使用。 关于如何使用 ESP32 GPIO 有很多问题。您应该使用什么引脚?您应该避免在项目中使用哪些引脚?这篇文章旨在成为 ESP32 GP…

21、Flink 的table API与DataStream API 集成(2)- 批处理模式和inser-only流处理

Flink 系列文章 1、Flink 部署、概念介绍、source、transformation、sink使用示例、四大基石介绍和示例等系列综合文章链接 13、Flink 的table api与sql的基本概念、通用api介绍及入门示例 14、Flink 的table api与sql之数据类型: 内置数据类型以及它们的属性 15、Flink 的ta…

【2023.11.6】OpenAI发布会——近期chatgpt被攻击,不能使用

OpenAI发布会 写在最前面发布会内容GPT-4 Turbo 具有 128K 上下文函数调用更新改进了指令遵循和 JSON 模式可重现的输出和对数概率更新了 GPT-3.5 Turbo 助手 API、检索和代码解释器API 中的新模式GPT-4 Turbo 带视觉DALLE 3文字转语音 (TTS)收听语音样本…

数列计算

题目描述 有一列数是 : 请找出这个数列的规律,编写程序计算并输出这个数列的第项,要求是分数形式,并计算这个数列的前项和 ( 结果四舍五入保留两位小数 ) 输入格式 第一行仅有一个正整数 () 。 输出格式 共有 行,第一…

ClickHouse 原理解析之基础知识总结

ClickHouse 基础知识整理 参考ClickHouse 官方文档:https://clickhouse.com/docs/en/intro 一:行式存储和列式存储 1.行式存储和列式存储的区别 1.1 概念说明 行式存储:指存储结构化数据时,在底层的存储介质上,数据是以行的方式来组织的,即存储完一条记录的所有字段,再…

6.6.比例尺图层(ScaleBarOverlay)

愿你出走半生,归来仍是少年! 通过创建这个实例并添加到MapView中后,会在地图上出现一个随着缩放等级变换的比例尺控件。 通过其方法可进行位置、单位等等参数设置。 Modifier and TypeMethodDescriptionvoidsetMinZoom(double zoom)Sets the minimum zo…

链表经典面试题之二

今天我们做一道环形链表的题目力扣141题https://leetcode.cn/problems/linked-list-cycle/ 这道题让我们分析链表中是否存环,存在的话返回true,不存在返回false。首先看到这道题我们要捋顺思路,怎么才能达到它要的效果?要找出是否…

gerrit-access权限管理

refs/heads/sandbox/${username}/*: 可以在用户的自己命名空间内随意创建分支 Project Access Control lists 取最大范围 Group Reference Name Label Range Anonymous Users refs/heads/* Code-Review -1…1 Registered Users refs/heads/* Code-Review -1…2 Foo Leads refs…

Vmware虚拟机重装 虚拟机能ping通主机,而主机不能ping通虚拟机的问题

CClean,用它把你电脑上已经卸载的软件但是注册表还没删干净的把注册表删干净,之前说的那种情况(虚拟网络编辑器打不上勾)就迎刃而解了。 Ps:CClean:再网上百度就可以查到,软件对用户也很友好&a…

Git 分支操作详解:创建、提交、合并主分支

Git 是一款强大的分布式版本控制系统,分支是其核心特性之一,为团队协作和项目管理提供了灵活性。本文将介绍 Git 分支的基本用法,包括创建分支、提交更改、合并主分支等操作。 1、 创建分支 在 Git 中,分支是项目开发的不同线路&…

C++--二叉树经典例题

本文,我们主要讲解一些适合用C的数据结构来求解的二叉树问题,其中涉及了二叉树的遍历,栈和队列等数据结构,递归与回溯等知识,希望可以帮助你进一步理解二叉树。 目录​​​​​​​ 1.二叉树的层序遍历 2.二叉树的公…

记录第一次

1.看接口 看控制台 报错吗? 控制台 空指针报错 前端控制台 2.找报错 看哪里报的错误,控制台的错误(空指针报错) 错误问题: 3.分析业务 业务问题 一定要问, 4. 找到出错点

2023.11.10 信息学日志

2023.11.10 信息学日志 1. CF1613E Crazy Robot题目描述题目概况思路点拨 1. CF1613E Crazy Robot 题目描述 https://www.luogu.com.cn/problem/CF1613E 题目概况 来源:Codeforces 洛谷难度: 绿题 \color{green}绿题 绿题 CF难度: 2000…

Qt绘制各种图表

绘制柱状图: void MainWindow::iniBarChart() { //柱状图初始化QChart *chart new QChart(); //创建chartchart->setTitle("Barchart演示");chart->setAnimationOptions(QChart::SeriesAnimations);ui->chartViewBar->setChart(chart); //为…

设计模式之模版方法(TemplateMethod)

模版方法 钩子函数 回调函数 在父类里面有一个模版方法,在这个方法里面调用了op1,op2,op3… 在子类里面如果想要改变父类的op1和op2 只需要重写op1和op2,那么这个重写之后的方法,可以在父类里面直接调用的到 例子: J…

Postman小白安装和注册入门教程

近期在复习Postman的基础知识,在小破站上跟着百里老师系统复习了一遍,也做了一些笔记,希望可以给大家一点点启发。 一)安装 访问官网https://www.getpostman.com/downloads/,直接下载安装。 二)注册和登录…

【C/C++底层】内存分配:栈区(Stack)与堆区(Heap)

/*** poject * author jUicE_g2R(qq:3406291309)* file 底层内存分配:栈区(Stack)与堆区(Heap)* * language C/C* EDA Base on MVS2022* editor Obsidian(黑曜石笔记软件)* * copyright 2023* COPYRIGHT …

千万富翁分享:消费多少免单多少,电商运营高手实战秘籍拆解

千万富翁分享:消费多少免单多少,电商运营高手实战秘籍拆解 后疫情时代,国内电商圈层进程依然是在高速发展阶段,今年2023年双十一也彻底落下帷幕,但这次相较于往常却没有公布具体的成交规模数据,那么&#x…

国产双核DSP与 TI 的TMS320F28377 大PK

国产DSP,QX320F28377与 TI的 TMS320F28377 孰强孰弱

Redis的特性以及使用场景

分布式发展历程参考 陈佬 http://t.csdnimg.cn/yYtWK 介绍redis Redis(Remote Dictionary Server)是一个基于客户端-服务器架构的在内存中存储数据的中间件,属于NoSQL的一种。它可以用作数据库、缓存/会话存储以及消息队列。 作为一种内存数…