opencv如何實現圖片縮放與鏡像

# OpenCV如何實現圖片縮放與鏡像

## 一、引言

在計算機視覺和圖像處理領域，OpenCV作為開源庫被廣泛應用于各類圖像操作。圖片縮放和鏡像是基礎但關鍵的圖像變換技術，常用于數據增強、顯示適配等場景。本文將詳細介紹如何使用OpenCV實現這兩種功能。

## 二、環境準備

首先確保已安裝OpenCV庫：
```python
pip install opencv-python

導入核心庫：

import cv2
import numpy as np

三、圖片縮放實現

1. 讀取原始圖像

img = cv2.imread('input.jpg')  # 替換為實際路徑
assert img is not None, "圖片讀取失敗"

2. 等比例縮放

通過cv2.resize()實現，常用插值方法： - cv2.INTER_LINEAR（雙線性插值，默認） - cv2.INTER_NEAREST（最近鄰插值） - cv2.INTER_CUBIC（雙三次插值）

# 縮放到原圖的50%
scale_percent = 50  
width = int(img.shape[1] * scale_percent / 100)
height = int(img.shape[0] * scale_percent / 100)
resized_img = cv2.resize(img, (width, height), interpolation=cv2.INTER_AREA)

3. 指定目標尺寸縮放

new_size = (300, 200)  # (寬度,高度)
fixed_resize = cv2.resize(img, new_size)

4. 保持寬高比的縮放

def aspect_ratio_resize(img, width=None, height=None):
    h, w = img.shape[:2]
    if width is None:
        ratio = height / float(h)
        dim = (int(w * ratio), height)
    else:
        ratio = width / float(w)
        dim = (width, int(h * ratio))
    return cv2.resize(img, dim)

resized_ar = aspect_ratio_resize(img, width=300)

四、圖片鏡像實現

1. 水平鏡像（左右翻轉）

horizontal_flip = cv2.flip(img, 1)

2. 垂直鏡像（上下翻轉）

vertical_flip = cv2.flip(img, 0)

3. 同時水平和垂直鏡像

both_flip = cv2.flip(img, -1)

4. 自定義鏡像區域

通過數組切片實現局部鏡像：

# 對圖像右半部分水平鏡像
h, w = img.shape[:2]
img[:, w//2:] = cv2.flip(img[:, w//2:], 1)

五、組合應用實例

1. 縮放后鏡像處理

processed_img = cv2.flip(cv2.resize(img, (400,300)), 1)

2. 批量處理示例

def batch_process(images):
    results = []
    for img in images:
        resized = cv2.resize(img, (224,224))
        flipped = cv2.flip(resized, 1)
        results.append(flipped)
    return np.array(results)

六、注意事項

1. 插值方法選擇：

   • 縮小圖像推薦使用INTER_AREA
   • 放大圖像推薦使用INTER_CUBIC或INTER_LINEAR

2. 顏色通道問題： OpenCV默認使用BGR格式，與其他庫（如matplotlib的RGB）交互時需轉換：

   rgb_img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
   

3. 內存管理： 大尺寸圖像處理時建議分塊操作，避免內存溢出

七、完整代碼示例

import cv2

# 讀取圖像
img = cv2.imread('input.jpg')

# 縮放操作
resized = cv2.resize(img, None, fx=0.5, fy=0.5)

# 鏡像操作
mirrored = cv2.flip(resized, 1)

# 保存結果
cv2.imwrite('output.jpg', mirrored)

# 顯示結果
cv2.imshow('Result', mirrored)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

八、總結

通過OpenCV的resize()和flip()函數，我們可以高效實現圖像縮放和鏡像操作。掌握這些基礎操作能為后續復雜的圖像處理任務奠定基礎。實際應用中需根據具體場景選擇合適的參數和方法，以達到最佳處理效果。 “`