s1093304 作業1

一、作業說明

撰寫一個程式將一張圖像的(a)整張圖像，(b)中心內切圓區域，旋轉一個角度(逆時針旋 轉 0 度至 359 度)：利用一個滑動條(trackbar)控制旋轉角度。

圖一、圖片輸入

二、開發環境

• Windows 10
• Visual Studio Code 1.76.1
• Python 3.9.15
• OpenCV 4.6.0

三、實作過程

• 首先輸入選擇，輸入1為旋轉整張圖片；輸入2則旋轉內切圓圖片
• 接著如下圖二所示：
• cv2.imread()：用於讀取圖片
• cv2.namedWindow()：建立窗口
• cv2.createTrackbar()：建立滑動條。當滑動條位置改變時，則觸發move_trackbar函式
• cv2.imshow()：顯示圖片
• cv2.waitKey()：等待鍵盤輸入
• cv2.destroyAllWindows()：按下任意鍵後執行此函式以關閉所有視窗

圖二、視窗及相關功能的建立與關閉

• move_trackbar函式處理圖片旋轉：
• 旋轉整張圖片：
• 使用img.shape[:2]取得圖片的高與寬。
• cv2.getRotationMatrix2D()：獲得旋轉矩陣。
• cv2.warpAffine()：對圖像進行仿射變換。根據旋轉矩陣，對於原始圖像中的每個像素進行變換，最後將如下圖三得到旋轉後的圖像。
  

  圖三、最終旋轉後的圖像(稱為rotated_pic)

• 旋轉內切圓圖片：
• 若一開始輸入選擇為2，則在「旋轉整張圖片」步驟後，接續利用圖片的高與寬計算圓心與半徑。
• 使用np.zeros()根據圖片尺寸建立遮罩。
• 如下圖四，透過cv2.circle()在mask上畫白色圓形 。
  

  圖四、在遮罩上畫白色圓形

• 如下圖五，使用cv2.bitwise_and()將旋轉後的圖印在有白色圓的遮罩上。 
  
  圖五、旋轉後的圖印在白色圓形上 (稱為circle_pic)

• 如下圖六，使用cv2.bitwise_not()對遮罩進行反轉，以建立白色背景。
  

  圖六、反轉遮罩

• 如下圖七、再使用cv2.bitwise_and()將原圖印在白色背景上。
  

  圖七、原圖印在白色背景上 (稱為back_img)

• 如下圖八，圖五的circle_pic和圖七的back_img透過cv2.bitwise_or()形成最終旋轉後的圖像。
  

  圖八、最終旋轉後的圖像(稱為rotated_pic)

• 最後透過cv2.imshow()呈現圖片旋轉後的結果(rotated_pic)，以下為影片Demo：