python画球面投影_球面投影图片 python opencv实现[附代码]

今天爱分享给大家带来球面投影图片 python opencv实现[附代码]，希望能够帮助到大家。

效果

将一张拍摄图片进行球面投影，效果如图

原理

由于opencv-python中并没有给出球面投影函数，只能自己手写一套算法，以下是此算法的基本原理：

1.首先假设原始图片位于一个球体表面，因此拍摄的图片只能反映x、y二维平面的几何关系，不能体现z方向的几何关系，因此需要假设图片位于一个半径为r的球体表面的下半部分，如图：

2.假设P点为光源，建立一个从P点(0,0,h)到球面上图片上的任意一点P2(x,y,z)映射到平面α的映射关系如图：

3.可得，P3 = P + k(P2 – P)，将P3 = (px,py,pz)带入，得

k = (pz – h)/(z – h)

px = kx

py = ky

4.在上式中，x、y均能从原始图片中直接获得，z则用x、y和假设出来得球半径r来表示：

5.将上述公式写在代码中，完整代码如下

完整代码

import cv2

import numpy as np

img = cv2.imread('ori.jpg')

rows = img.shape[0]

cols = img.shape[1]

blank = np.zeros_like(img)

# blank = np.zeros((4000,4000,3))

#圆心定为图片中心

center_x = int(rows / 2)

center_y = int(cols / 2)

#假设球的半径

r = int(((rows**2+cols**2)**0.5)/2)+20

#假设映射平面位于 z = r 处

pz = r

for x in range(rows):

ox = x

x = x - center_x

for y in range(cols):

oy = y

y = y - center_y

z = (r*r - x*x - y*y)**0.5

#假设光源点为(0,0,2r)

k = (pz - 2*r)/(z - 2*r)

px = int(k*x)

py = int(k*y)

px = px + center_x

py = py + center_y

blank[px , py, :] = img[ox , oy ,:]

cv2.imwrite('out.jpg',blank)

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