[OpenCV with Python] 영상 기하학적 변환 : 이동 변환 - cv2.warpAffine

영상의 기하학적 변환(geometric transformation)이란?

• 영상을 구성하는 픽셀의 배치 구조를 변경함으로써 전체 영상의 모양을 바꾸는 작업
• Image registration, removal of geometric distortion, etc.

 

❓ 기하학적 변환이 필요한 이유

1.  입력 영상 크기가 제한되어 있어 영상 크기를 축소해야 하는 경우
2.  객체가 영상의 정중앙에 있어야 하는 경우
3.  회전이 되어 있는 영상을 똑바로 보정

 이 외에도 여러가지 상황에서 영상의 기하학적 변환이 필요하다.

 

 

1. 영상의 이동 변환 - Translation transformation

 

 이동 변환은 shift라는 용어도 많이 쓴다.

 가로 또는 세로 방향으로 영상을 특정 크기만큼 이동시키는 변환이다.

 x, y 방향으로 어느 정도 이동했는지에 대한 변위를 지정해줘야 한다.

 

원점에서 x축 이동은 a, y축 이동은 b로 표시한다.

덧셈 행렬로 구성되어 있는데, 곱셈 행렬 형태로 변환하여 하나의 수식으로 표현할 수 있다.

 

 

 어파인 변환 행렬(동차적 표계 개념)을 적용하면 이동 변환을 하나의 행렬로 표현할 수 있다.

 

이동 변환을 표현하는 어파인 변환 행렬을 np.array로 만들고 cv2.warpAffine 함수로 넘겨주면 이동 변환 할 수 있다.

 

 

✔︎  cv2.warpAffine 함수

dst = cv2.warpAffine(src, M, dsize, dst=None, flags=None,
                     borderMode=None, borderValue=None)

• src: 입력 영상
• M: 2x3 어파인 변환 행렬. 실수형.
• dsize: 결과 영상 크기. (w, h) 튜플. (0, 0)이면 src와 같은 크기로 설정.
• dst: 출력 영상
• flags: 보간법. 기본값은 cv2.INTER_LINEAR.
• borderMode: 가장자리 픽셀 확장 방식. 기본값은 cv2.BORDER_CONSTANT.
• borderValue: cv2.BORDER_CONSTANT일 때 사용할 상수 값. 기본값은 0(검정색).

 

 

💬  실습

import sys
import numpy as np
import cv2


src = cv2.imread('tekapo.bmp')

if src is None:
    print('Image load failed!')
    sys.exit()

aff = np.array([[1, 0, 200],
                [0, 1, 100]], dtype=np.float32)

dst = cv2.warpAffine(src, aff, (0, 0))

cv2.imshow('src', src)
cv2.imshow('dst', dst)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

 

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