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初学者福利!深度学习最常用的OpenCV操作——图像基本变换

 niudp 2018-09-15

OpenCV使用之三:图像的颜色、大小和角度变换

图像处理是深度学习最重要的应用领域之一。OpenCV是深度学习图像处理的好帮手。前文【链接】我们介绍了初学者福利!深度学习最常用的OpenCV操作。今天,易学智能继续介绍OpenCV中另一类常用的操作——图像变换。给定一张图像,我们可以进行多种方式的变换,最基本的就是颜色、大小和角度的变换。

一、图像颜色的抽取与组合

图像由RGB(红、绿、蓝)三原色构成,一幅图像在OpenCV里也是使用一个三通道的数组来表示,按照默认方式读取的图像,其通道排列是按照BGR的顺序进行排列的,即第1个通道是绿色,第2个通道是绿色,第3个通道是红色,通过对不组合可以实现颜色的变换,变换方法及效果如图1所示。

初学者福利!深度学习最常用的OpenCV操作——图像基本变换

图1:图像颜色的抽取与组合

第6行:将一个图片拆分成BGR三个通道。

第8行:生成一个空白的通道。如果仅有1个通道,在OpenCV将显示为灰度图,如果要显示彩色的图片,则必须保持3个通道,因此需要生成一个空白的通道用来保证结果显示为彩色。

第10到12行:将图像不同通道的数据与空白通道数据进行组合,形成一个三通道的数据。注意组合的顺序,b、g和r的数据必须分别放到第0、1和2的位置上。

Tips:

· OpenCV将图像表示成numpy的数组,因此也可以使用numpy的函数来操作图像,实现拆分和组合。关于Numpy的安装使用,可参考易学智能的文章【链接】。

· 在OpenCV中是按照HWC的顺序进行数据,拆分和组合需要在最后一个维度上进行。

二、图像大小变换

在真实环境下得到的图像大小往往是不固定的。但是,大多数深度学习模型,对于输入大小是有要求的,因此需要将不同大小的输入图像统一到同一个尺寸,大小变换方法及效果如图2所示。

初学者福利!深度学习最常用的OpenCV操作——图像基本变换

2:图片大小的绽放

Tips:

1、新的尺寸是按照先WH的顺序来定义,即先宽度后高度,这与图像大小HWC顺序要进行区别。

2、新的宽度和高度必须使用tuple类型,即用括号括起来或者使用tuple函数来定义。如果使用list类型会报错。

3、在resize函数中还可以使用比例缩放的方式改变图像大小,也可以指定图像变换时使用的变换方式,有兴趣的同学可以进一步深入。

三、图像的旋转

在OpenCV中可以对图像进行任意角度的旋转,但是牵涉到旋转矩阵,旋转中心等参数,将在后续文章中进行深入探讨,在这里先介绍一些简单的旋转,或者可以叫翻转。

在OpenCV中有实现翻转的函数cv2.flip(img, flipMode),其中flopMode可以指定三种不同的模式,翻转的效果如图3所示,该参数的指定方法如下:

大于0:沿Y轴翻转,也就是horizontal

等于0:沿X轴翻转,也就是vertical

小于0:既沿X轴又沿Y轴翻转。

初学者福利!深度学习最常用的OpenCV操作——图像基本变换

图3:图像翻转效果图

通过对不同翻转模式的组合,结合transpose函数,可以实现90度、180度和270度的翻转,具体实现方法如下:

初学者福利!深度学习最常用的OpenCV操作——图像基本变换

图4:90度、180度和270度旋转实现方法

对应的旋转效果如下:

初学者福利!深度学习最常用的OpenCV操作——图像基本变换

图5:90度、180度和270度旋转效果图

人工智能成为技术圈的显学。然而,人工智能低谷期的影响犹存,即便是大学,能够开设深度学习系列课程的,也是少之又少。学习人工智能,自学必不可少。易学智能将努力提供从基础到进阶再到精通的技术干货,学习路上与大家同行。

今天,承接前文,易学智能继续介绍常用OpenCV操作——图像变换。图像变换是涉及面很广的一类操作。今天只是介绍这些操作的基本用法。有了这些变换,可以对图像进行各方面的调整修改,感兴趣的读者可继续探究。

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