s1093350 Homework #1

1122 Digital Image Processing Assignment #1報告

學號：s1093350    姓名：楊宜芳 

主題：圖像感興趣區域裁切、旋轉與縮放 

問題與專案解決目標： 

我們在處理影像時，可能會面臨拍攝時不小心歪斜，或者只想保留部分影像等問題。為了解決以上問題，利用 Python 和 OpenCV 撰寫一程式，讓使用者讀取一張圖片，並輸入目標圖片的寬與高。接著，再於視窗上進行圖片的縮放、旋轉以及裁切區域的選擇，並儲存為一張新的圖片。 

開發環境：Microsoft Windows 11, Visual Studio Code 1.87.1, OpenCV 4.90, Python 3.8.13

程式架構與功能說明： 

1. 使用者在 Conslole 輸入原始圖片的檔案名稱以及目標圖片的寬與高，範例如下（藍色字體為使用者自行輸入值）：

§   input image filename: yzu1.png 

§   target image Width: 600 

§   target image Hidth: 400 

程式碼及註解如下圖。

2. 讀取圖片，並建立視窗預覽原始圖片。視窗上設置 Trackbar，讓使用者能透過 Trackbar 來調整圖片的縮放比例、旋轉角度、裁切區域位置與儲存檔案。Trackbar 的名稱及功能如下。

§   Zoom：縮放比例（0%－200%）

§   Rotate：旋轉角度（0°－360°）

§   iniX：裁切區域左上點的 x 座標（0－原始圖片寬）

§   iniY：裁切區域左上點的 y 座標（0－原始圖片高）

§   SaveFile：儲存檔案 

程式碼及註解如下圖。

因Trackbar改動時不會執行動作，設置nothing函數，不執行任何動作，如下圖。

3.  取得各Trackbar的值，根據取得的值產生圖片的變換矩陣，並利用變換矩陣產生使用者調整過後的圖片。接著，根據使用者設定的裁切區域位置，於調整過後的圖片上繪製裁切區域的範圍，並於另一視窗顯示結果。程式碼及註解如下圖。

4. 使用者若將 SaveFile 的 Trackbar 值設為1，即可將調整過後的影像儲存為新圖片。程式碼及註解如下圖。

5. 在視窗顯示時，按q鍵即可退出程式。而若讀取圖片失敗或用其他方法關閉視窗，會顯示”Please try again”訊息。程式碼及註解如下圖。

數學運算：

Zoom（縮放比例）的 Trackbar 值設為0%到200%，但在 cv2.getRotationMatrix2D() 中，1為等比例縮放，因此將 zoom 的值除以100。如下圖。

變換矩陣中的參數分別為(變換的中心點, 旋轉角度, 縮放比例)。將中心點設為圖片的中點，因此中心點座標為(圖片的寬/2, 圖片的高/2)。如下圖。

成果展示與討論：

1. 執行範例一：

使用者輸入檔名”yzu1.jpg”、目標寬度600及目標高度400。如下圖。

使用者在 imgWindow 中可看到輸入的圖片，利用Trackbar調整圖片的縮放比例、旋轉角度與裁切位置，並顯示於 newWindow中。如下圖。

使用者將 SaveFile 的 TrackBar 值設為1，即可儲存調整後的圖片，如下圖，得到600*400像素的新圖片。

2. 執行範例二：

使用者輸入檔名”yzu3.jpg”、目標寬度1200及目標高度2400。如下圖。

使用者在 imgWindow 中可看到輸入的圖片，利用 Trackbar 調整圖片的縮放比例、旋轉角度與裁切位置，並顯示於 newWindow中。如下圖。

使用者將 SaveFile 的 TrackBar 值設為1，即可儲存調整後的圖片，如下圖，得到1200*2400像素的新圖片。

 

成果影片：

影片連結：https://youtu.be/XpKf-DFQfPs