使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪边缘

旋转图像是图像编辑中最基本的操作。Python的OpenCV库提供了cv2.getRotationMatrix2D()和cv2.rotate()方法，可以非常容易地实现这个任务。

cv2.rotate()方法可以将图像仅旋转0度、90度、180度或270度，而cv2.getRotationMatrix2D()方法可以将图像旋转到任意指定的角度。在下面的文章中，我们将使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪或切除边缘。

使用cv2.getRotationMatrix2D()方法来旋转图像需要遵循以下三个步骤：

首先，我们需要获取旋转的中心点。
其次，通过使用getRotationMatrix2D()方法，我们需要创建2D旋转矩阵。
最后，通过在OpenCV中使用warpAffine()函数，我们需要对图像应用仿射变换，以纠正图像的几何失真或变形。

使用Cv2.getRotationMatrix2D()函数

这个函数创建了输入图像数组的变换矩阵，因此它将被用于旋转图像。如果角度参数的值为正数，则图像会以逆时针方向旋转。如果您想要顺时针旋转图像，则角度必须为负数。

语法

cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale)

参数

center : 输入图像旋转的中心点。
angle : 旋转的角度，单位为度。
scale : 等轴缩放因子。根据提供的值对图像进行放大或缩小。

示例

让我们通过使用 math 模块的三角函数来举个示例，来旋转图像。

import cv2
import math

def rotate_image(array, angle):
   height, width = array.shape[:2]
   image_center = (width / 2, height / 2)

   rotation_mat = cv2.getRotationMatrix2D(image_center, angle, 1)

   radians = math.radians(angle)
   sin = math.sin(radians)
   cos = math.cos(radians)
   bound_w = int((height * abs(sin)) + (width * abs(cos)))
   bound_h = int((height * abs(cos)) + (width * abs(sin)))

   rotation_mat[0, 2] += ((bound_w / 2) - image_center[0])
   rotation_mat[1, 2] += ((bound_h / 2) - image_center[1])

   rotated_mat = cv2.warpAffine(array, rotation_mat, (bound_w, bound_h))
   return rotated_mat

img = cv2.imread('Images/car.jpg',1)
rotated_image = rotate_image(img, 256)

cv2.imshow('Rotated image', rotated_image)
cv2.waitKey(0) 
cv2.destroyAllWindows()

输入图像

使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪边缘

输出

下面显示旋转后的图像。

使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪边缘

成功将输入图像旋转到256度角度。

示例

在此示例中，我们将使用cv2.getRotationMatrix2D()和python内置的abs()函数旋转图像。

import cv2

def rotate_image(arr, angle):
   height, width = arr.shape[:2]
   # get the image centers
   image_center = (width/2, height/2)

   rotation_arr = cv2.getRotationMatrix2D(image_center, angle, 1)

   abs_cos = abs(rotation_arr[0,0])
   abs_sin = abs(rotation_arr[0,1])

   bound_w = int(height * abs_sin + width * abs_cos)
   bound_h = int(height * abs_cos + width * abs_sin)

   rotation_arr[0, 2] += bound_w/2 - image_center[0]
   rotation_arr[1, 2] += bound_h/2 - image_center[1]

   rotated_mat = cv2.warpAffine(arr, rotation_arr, (bound_w, bound_h))
   return rotated_arr

img = cv2.imread('Images/cat.jpg',1)
rotated_image = rotate_image(img, 197)

cv2.imshow('Original image', img)
cv2.imshow('Rotated image', rotated_image)
cv2.waitKey(0) 
cv2.destroyAllWindows()

原始图片

使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪边缘

旋转后图片

使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪边缘

成功将输入的图片旋转到197度角。

cv2.rotate()

cv2.rotate()函数以90度的倍数（0或90或180或270度）旋转图像帧。该函数使用rotateCode= 0或1或2参数以三种不同的方式旋转图像。

语法

cv2.cv.rotate( src, rotateCode[, dst] )

参数

src：输入图像
rotateCode：指定图像如何旋转
dst：输出图像，大小和深度与输入图像相同

返回值

返回旋转后的图像。

示例

在这个示例中，输入图像“Fruits.jpg”将被逆时针旋转90度。

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('Images/logo.jpg',1)
rotated_image = cv2.rotate(img,rotateCode = 2)

cv2.imshow('Original image', img)
cv2.imshow('Rotated image', rotated_image)
cv2.waitKey(0) 
cv2.destroyAllWindows()

原始图像

使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪边缘

旋转图像

使用OpenCV Python旋转图像而不裁剪边缘

使用np.rot90()函数

numpy.rot90()方法用于将数组旋转90度。如果仅需要将输入旋转90度，则这是一种简单且更容易的方法。

示例

在此示例中，我们将使用850X315尺寸的矩形图像“car.jpg”作为输入。

import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread('Images/car.jpg',1)
rotated_image = np.rot90(img)
cv2.imwrite('Rotated image.jpg', rotated_image)
cv2.imshow('InputImage', img)
cv2.waitKey(0)