OpenCV 从零学习 · 第 4 讲：几何变换 resize / flip / 旋转（把图"摆正、缩放、镜像"）

OpenCV 从零学习 · 第 4 讲：几何变换 resize / flip / 旋转

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1. cv2.resize —— 缩放（最常用）

函数签名

dst = cv2.resize(src, dsize, fx=0, fy=0, interpolation=cv2.INTER_LINEAR)
# dsize : 目标尺寸 (宽, 高)  —— 注意是(宽,高), 和 img.shape 的(高,宽)顺序相反!
# fx,fy: 缩放比例(二选一: 给 dsize 就不给 fx/fy, 反之亦然)
# interpolation: 插值方式

插值常量	特点	适用
INTER_NEAREST	最近邻，不平滑	图标/分类标签，保持硬边不糊
INTER_LINEAR	双线性（默认）	一般放大，速度均衡
INTER_AREA	区域重采样	缩小首选，避免波纹
INTER_CUBIC	双三次，慢而清	放大首选
INTER_LANCZOS4	8x8 兰索斯，最清	放大且对清晰度要求高

resized = cv2.resize(img, (512, 512), interpolation=cv2.INTER_AREA)

big = cv2.resize(img, None, fx=3, fy=3, interpolation=cv2.INTER_CUBIC)

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2. cv2.flip —— 翻转 / 镜像

函数签名

dst = cv2.flip(src, flipCode)
# flipCode: 0 = 上下翻转(绕水平轴)
#           1 = 左右翻转(镜像)
#          -1 = 同时上下+左右翻转

flipCode	效果	典型场景
0	上下颠倒转正	扫描件/手机拍的 PDF 倒过来了，翻回来
1	左右镜像	自拍镜像、文字镜像校正
-1	180° 旋转	快速把图倒个头

mirror = cv2.flip(img, 1)

aug = cv2.flip(img, 1)

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3. 旋转（任意角度）—— warpAffine + getRotationMatrix2D

函数签名

M = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale)
# center: 旋转中心 (宽/2, 高/2) 这样的 (x, y)
# angle : 角度, 正数=逆时针, 负数=顺时针
# scale : 缩放, 1.0 表示不缩放
dst = cv2.warpAffine(img, M, (宽, 高))   # 注意输出尺寸也是 (宽, 高)!

h, w = img.shape[:2]
center = (w / 2, h / 2)
M = cv2.getRotationMatrix2D(center, 5, 1.0)
# 输出尺寸放大一点, 旋转后不裁角; 空白填黑色(也可填 255 白边)
fixed = cv2.warpAffine(img, M, (w + 60, h + 60), borderValue=(0, 0, 0))

import random
ang = random.uniform(-15, 15)
M = cv2.getRotationMatrix2D((w/2, h/2), ang, 1.0)
rot = cv2.warpAffine(img, M, (w, h))

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4. 平移（把图挪个位置）—— 手写仿射矩阵

平移是更简单的仿射变换：构造一个 2×3 矩阵，指定 x/y 方向移动多少像素。

import numpy as np
M = np.float32([[1, 0, tx],     # tx: 向右移多少像素(负则向左)
                [0, 1, ty]])    # ty: 向下移多少像素(负则向上)
moved = cv2.warpAffine(img, M, (w, h))

tx, ty = w - 200, h - 80     # 挪到右下角附近
M = np.float32([[1, 0, tx], [0, 1, ty]])
wm_moved = cv2.warpAffine(watermark, M, (w, h))

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5. 本讲要点清单

• resize 的 dsize 是 (宽, 高)，和 img.shape 的 (高,宽) 相反。
• 缩小用 INTER_AREA，放大用 INTER_CUBIC/LANCZOS4，硬边不糊用 INTER_NEAREST。
• flip：0 上下、1 左右镜像、-1 都翻；自拍/数据增广常用 1。
• 旋转用 getRotationMatrix2D + warpAffine；角度正=逆时针；注意放大输出尺寸防裁角。
• 平移手写 2×3 矩阵 [[1,0,tx],[0,1,ty]] 再 warpAffine。