在 Python 中围绕指定原点旋转 2D 图像答案

【问题标题】：Rotate a 2D image around specified origin in Python在 Python 中围绕指定原点旋转 2D 图像
【发布时间】：2014-10-16 23:34:22
【问题描述】：

我有一个 512x512 像素的 2D 图像，我想在某个原点（旋转中心）以某个角度旋转它。一直以来，我都使用 Scipy 使用它的 rotate 方法来旋转图像。但是，我被绊倒了，因为旋转总是围绕图像的中心进行。对于 512x512 像素，旋转中心应围绕点 (x,y) 128,128。如何使用自定义旋转中心旋转图像，比如 (x,y) 20,128？

【问题讨论】：

如果OpenCV可用，你会找到解决方案here。

标签： python image numpy rotation scipy

【解决方案1】：

如果 OpenCV 不是一个选项，您可以通过以下方式使用 NumPy (import numpy as np) 和 SciPy (from scipy import ndimage) 围绕所谓的枢轴点进行图像旋转：

填充图像img，使轴心点位于图像中心并且图像大小加倍：
```
padX = [img.shape[1] - pivot[0], pivot[0]]
padY = [img.shape[0] - pivot[1], pivot[1]]
imgP = np.pad(img, [padY, padX], 'constant')
```
（虽然图像形状是行列顺序，pivot 在这里是 X-Y 或列行顺序。您可能需要不同的定义。）
围绕中心旋转图像（此处旋转角度为 45 度）：
```
imgR = ndimage.rotate(imgP, 45, reshape=False)
```
请注意，我们不允许重塑图像，因为我们会自己裁剪图像。
裁剪图像，使枢轴点位于其原始位置。因此，我们只需将步骤 1 中的填充反转：
```
imgC = imgR[padY[0] : -padY[1], padX[0] : -padX[1]]
```

您可以在下图中看到不同的步骤（原始图像、填充、旋转、裁剪；围绕 (100, 300) 旋转 45 度）。

将其包装在一个方便的函数中会产生：

def rotateImage(img, angle, pivot):
    padX = [img.shape[1] - pivot[0], pivot[0]]
    padY = [img.shape[0] - pivot[1], pivot[1]]
    imgP = np.pad(img, [padY, padX], 'constant')
    imgR = ndimage.rotate(imgP, angle, reshape=False)
    return imgR[padY[0] : -padY[1], padX[0] : -padX[1]]

更新

对于彩色图像，您必须避免在填充时添加更多通道（第三维中的零填充）：

imgP = np.pad(img, [padY, padX, [0, 0]], 'constant')

不要忘记为“之前”和“之后”填充使用0。否则你会得到一个ValueError。

【讨论】：

我尝试了这段代码，但在我尝试过的所有图像上都得到了 ValueError: "Unable to create correct shape tuple"。这是因为它们是彩色的，而 lena 是黑白的吗？
@FightFireWithFire：我可以重现您的错误并相应地编辑我的答案。