Python OpenCV图像顺时针旋转
概述
在图像处理中，图像旋转是一种常见的操作。它可以实现对图像进行旋转的目的，使得图像在不改变其内容和纵横比的情况下，按照一定角度进行旋转。Python的OpenCV库是一个功能强大的图像处理库，在图像旋转方面也提供了相应的函数。
本文将介绍如何使用Python和OpenCV库来实现图像的顺时针旋转。我们将依次介绍旋转的原理、使用的函数以及代码示例，并附上详细的解释。
旋转原理
图像的旋转是通过对每个像素点进行变换来实现的。对于原始图像中的每个像素点，我们需要找到其在旋转后图像中的对应位置，并将原始像素的值赋值给对应位置。具体而言，对于一个原始图像上的点坐标 (x, y)，通过旋转公式可以计算出旋转后的点坐标 (x', y')：
x' = x * cos(theta) - y * sin(theta)
y' = x * sin(theta) + y * cos(theta)
其中，theta 表示旋转的角度。
OpenCV中的旋转函数
OpenCV库提供了一个旋转图像的函数 cv2.rotate()，可以实现对图像进行任意角度的旋转。该函数的语法如下：
cv2.rotate(src, rotateCode)
src：输入图像，可以是一个数组或图像矩阵。rotateCode：旋转的模式，有三种可选：cv2.ROTATE_90_CLOCKWISE：顺时针旋转90度。cv2.ROTATE_180：顺时针旋转180度。cv2.ROTATE_90_COUNTERCLOCKWISE：顺时针旋转270度。
代码示例
下面是一个简单的代码示例，演示了如何使用OpenCV库进行图像顺时针旋转的操作。首先，我们需要导入OpenCV库，并读取一张图片作为输入。
import cv2
# 读取图像
img = cv2.imread('input.jpg')
# 检查输入图像是否加载成功
if img is None:
print('Failed to load image!')
exit()
cv2.imshow('Original Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
接下来，我们可以调用 cv2.rotate() 函数来实现图像的顺时针旋转。下面的代码演示了如何将图像顺时针旋转90度：
# 图像旋转
rotated_img = cv2.rotate(img, cv2.ROTATE_90_CLOCKWISE)
# 显示旋转后的图像
cv2.imshow('Rotated Image', rotated_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
注意，在实际的应用中，我们可能需要根据实际情况选择旋转的角度和旋转的模式。
完整代码
import cv2
# 读取图像
img = cv2.imread('input.jpg')
# 检查输入图像是否加载成功
if img is None:
print('Failed to load image!')
exit()
# 显示原始图像
cv2.imshow('Original Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
# 图像旋转
rotated_img = cv2.rotate(img, cv2.ROTATE_90_CLOCKWISE)
# 显示旋转后的图像
cv2.imshow('Rotated Image', rotated_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
流程图
下面是使用 Mermaid 语法绘制的图像顺时针旋转的流程图：
graph LR
A[开始] --> B[读取图像]
B --> C[检查图像是否加载成功]
C -- 加载成功 --> D[显示原始图像]
D --> E[图像旋转]
E --> F[显示旋转后的图像]
F --> G[结束]
C -- 加载失败 --> H[显示错误信息]
H --> G
