使用 OpenCV 移动图像内容
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【中文标题】使用 OpenCV 移动图像内容【英文标题】：Shift image content with OpenCV 【发布时间】：2013-09-28 14:38:27 【问题描述】：从一张图片开始，我想将其内容向上移动 10 个像素，不改变大小并将底部的子图片 (width x 10px) 填充为黑色。
比如原文：
还有转移的：
OpenCV有什么函数可以执行这个操作吗？
【问题讨论】：
【参考方案1】：您可以简单地使用仿射变换平移矩阵（基本上用于移动点）。 cv::warpAffine() 使用适当的转换矩阵就可以了。
在哪里： tx 是图像 x 轴的偏移， ty 是图像 y 轴的偏移， 图像中的每个像素都会像这样移动。
您可以使用此函数返回平移矩阵。 （这对你来说可能是不必要的）但它会根据offsetx 和offsety 参数移动图像。
Mat translateImg(Mat &img, int offsetx, int offsety)
Mat trans_mat = (Mat_<double>(2,3) << 1, 0, offsetx, 0, 1, offsety);
warpAffine(img,img,trans_mat,img.size());
return img;
在你的情况下 - 你想将图像向上移动 10 像素，你打电话：
translateImg(image,0,-10);
然后你的形象就会随心所欲地变换。
【讨论】：
你能解释一下Mat_<double>(2,3) << 1这个语句的作用吗？
不仅仅是Mat_<double>(2,3) << 1。它是整个表达式：Mat_<double>(2,3) << 1, 0, offsetx, 0, 1, offsety，它将值插入到矩阵中。所以trans_mat 中的值将是第一行中的1,0,offsetx 和第二行中的0, 1, offsety。如原帖中的矩阵M所示。
创意答案，但与其他解决方案相比，CPU 密集。
@pajus_cz 感谢您的澄清【参考方案2】：
有没有直接用OpenCV执行这个操作的函数？
https://github.com/opencv/opencv/issues/4413（以前 http://web.archive.org/web/20170615214220/http://code.opencv.org/issues/2299)
或者你会这样做
cv::Mat out = cv::Mat::zeros(frame.size(), frame.type());
frame(cv::Rect(0,10, frame.cols,frame.rows-10)).copyTo(out(cv::Rect(0,0,frame.cols,frame.rows-10)));
【讨论】：
这是一个有点讨厌的把戏。它可以工作，但是没有必要创建“零图像”和复制。我相信我使用 affine transformation 的解决方案更干净，性能更好。 @pajus_cz，在任何一种情况下都将创建“零图像”，即使您不是自己创建它。此外，copyTo 执行简单的 memcopy 操作，比 wrapAffine 执行的所有复杂操作快得多。 谢谢！对我来说，第二个结果比 wrapAffine 更快。 如果你想把图片下移怎么办 ;)【参考方案3】：这是我根据 Zaw Lin 的回答编写的一个函数，用于在任意方向上任意数量的像素行或列进行帧/图像移位：
enum Direction
ShiftUp=1, ShiftRight, ShiftDown, ShiftLeft
;
cv::Mat shiftFrame(cv::Mat frame, int pixels, Direction direction)
//create a same sized temporary Mat with all the pixels flagged as invalid (-1)
cv::Mat temp = cv::Mat::zeros(frame.size(), frame.type());
switch (direction)
case(ShiftUp) :
frame(cv::Rect(0, pixels, frame.cols, frame.rows - pixels)).copyTo(temp(cv::Rect(0, 0, temp.cols, temp.rows - pixels)));
break;
case(ShiftRight) :
frame(cv::Rect(0, 0, frame.cols - pixels, frame.rows)).copyTo(temp(cv::Rect(pixels, 0, frame.cols - pixels, frame.rows)));
break;
case(ShiftDown) :
frame(cv::Rect(0, 0, frame.cols, frame.rows - pixels)).copyTo(temp(cv::Rect(0, pixels, frame.cols, frame.rows - pixels)));
break;
case(ShiftLeft) :
frame(cv::Rect(pixels, 0, frame.cols - pixels, frame.rows)).copyTo(temp(cv::Rect(0, 0, frame.cols - pixels, frame.rows)));
break;
default:
std::cout << "Shift direction is not set properly" << std::endl;
return temp;
【讨论】：
【参考方案4】：由于目前没有 Python 解决方案，而使用 Python 移动图像的 Google 搜索会将您带到此页面，这里有一个使用 np.roll() 的 Python 解决方案
沿 x 轴移动
import cv2
import numpy as np
image = cv2.imread('1.jpg')
shift = 40
for i in range(image.shape[1] -1, image.shape[1] - shift, -1):
image = np.roll(image, -1, axis=1)
image[:, -1] = 0
cv2.imshow('image', image)
cv2.waitKey()
沿 y 轴移动
import cv2
import numpy as np
image = cv2.imread('1.jpg')
shift = 40
for i in range(image.shape[0] -1, image.shape[0] - shift, -1):
image = np.roll(image, -1, axis=0)
image[-1, :] = 0
cv2.imshow('image', image)
cv2.waitKey()
【讨论】：
np.roll 正是我正在寻找的，即使我不使用图像。谢谢！ 如何将其对角移动到右上角。即上移和右移？【参考方案5】：this link也许能帮到这个问题，谢谢
import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread('images/input.jpg')
num_rows, num_cols = img.shape[:2]
translation_matrix = np.float32([ [1,0,70], [0,1,110] ])
img_translation = cv2.warpAffine(img, translation_matrix, (num_cols, num_rows))
cv2.imshow('Translation', img_translation)
cv2.waitKey()
和tx和ty可以分别控制x和y方向的位移像素。
【讨论】：
【参考方案6】：有没有直接用OpenCV执行这个操作的函数？
http://code.opencv.org/issues/2299
或者你会这样做
cv::Mat out = cv::Mat::zeros(frame.size(), frame.type()); frame(cv::Rect(0,10, frame.cols,frame.rows-10)).copyTo(out(cv::Rect(0,0,frame.cols,frame.rows-10)));
上面的代码只能用于移动到一侧（向左和向上）。下面的代码是上面代码的扩展版本，可以用来向各个方向移动。
int shiftCol = 10;
int shiftRow = 10;
Rect source = cv::Rect(max(0,-shiftCol),max(0,-shiftRow), frame.cols-abs(shiftCol),frame.rows-abs(shiftRow));
Rect target = cv::Rect(max(0,shiftCol),max(0,shiftRow),frame.cols-abs(shiftCol),frame.rows-abs(shiftRow));
frame(source).copyTo(out(target));
【讨论】：
【参考方案7】：h, w = image.shape # for gray image
shift = 100 # any legal number 0 < x < h
img[:h-shift, :] = img[shift:, :]
img[h-shift:, :] = 0
【讨论】：
【参考方案8】：我的实现使用与接受的答案相同的方法，但是它可以向任何方向移动...
using namespace cv;
//and whatever header 'abs' requires...
Mat offsetImageWithPadding(const Mat& originalImage, int offsetX, int offsetY, Scalar backgroundColour)
cv::Mat padded = Mat(originalImage.rows + 2 * abs(offsetY), originalImage.cols + 2 * abs(offsetX), CV_8UC3, backgroundColour);
originalImage.copyTo(padded(Rect(abs(offsetX), abs(offsetY), originalImage.cols, originalImage.rows)));
return Mat(padded,Rect(abs(offsetX) + offsetX, abs(offsetY) + offsetY, originalImage.cols, originalImage.rows));
//example use with black borders along the right hand side and top:
Mat offsetImage = offsetImageWithPadding(originalImage, -10, 6, Scalar(0,0,0));
它取自我自己的工作代码，但一些变量发生了变化，如果它不能编译，很可能只是一个小东西需要改变 - 但你明白了。 abs 函数...
【讨论】：
【参考方案9】：您可以使用简单的 2d 过滤器/卷积来实现您的目标：
直接取自the OpenCV documentation。您需要使用具有高度 (desired_displacement_y * 2 + 1) 和宽度 (desired_displacement_x * 2 + 1) 的内核进行过滤。
然后您需要将内核设置为全零，除了您要复制的相对像素位置。因此，如果您的内核中心为 (0,0)，您可以将 (10,0) 设置为 1，以实现 10 像素的位移。
从网站上获取示例代码，将中间的内核代码替换为以下代码：
/// Update kernel size for a normalized box filter
kernel_size = 1 + ind * 2; //Center pixel plus displacement diameter (=radius * 2)
kernel = Mat::zeros( kernel_size, kernel_size, CV_32F );
kernel.at<float>(ind * 2, ind) = 1.0f; // Indices are zero-based, not relative
/// Apply filter
filter2D(src, dst, ddepth , kernel, anchor, delta, BORDER_CONSTANT );
注意 filter2D 中的 BORDER_CONSTANT！您现在应该运行该示例并让图片每 0.5 秒向上滚动一个像素。您也可以使用绘图方法绘制黑色像素。
关于为什么会这样，请参阅Wikipedia。
【讨论】：
创意答案，但 CPU 密集型。请改用 shift 方法。【参考方案10】：我第一次尝试使用pajus_cz's answer，但在实践中速度很慢。另外，我买不起临时副本，所以我想出了这个：
void translateY(cv::Mat& image, int yOffset)
int validHeight = std::max(image.rows - abs(yOffset), 0);
int firstSourceRow = std::max(-yOffset, 0);
int firstDestinationRow = std::max(yOffset, 0);
memmove(image.ptr(firstDestinationRow),
image.ptr(firstSourceRow),
validHeight * image.step);
它比基于warpAffine 的解决方案快几个数量级。 （但这当然可能与您的情况完全无关。）
【讨论】：
【参考方案11】：Python 代码有些人可能会觉得有用。
h, w, c = image.shape
shift = 4 #set shift magnitude
img_shift_right = np.zeros(image.shape)
img_shift_down = np.zeros(image.shape)
img_shift_left = np.zeros(image.shape)
img_shift_up = np.zeros(image.shape)
img_shift_right[:,shift:w, :] = image[:,:w-shift, :]
img_shift_down[shift:h, :, :] = image[:h-shift, :, :]
img_shift_left[:,:w-shift, :] = image[:,shift:, :]
img_shift_up[:h-shift, :, :] = image[shift:, :, :]
【讨论】：
以上是关于使用 OpenCV 移动图像内容的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章