我们已经知道，图像是通过数组描述的，那么拼接图像其实就是拼接数组。NumPy提供了2个拼接数组的函数，分别是hstack函数和vstack函数，这两个拼接函数可以将两个数组水平和垂直拼接在一起，也就相当于将两幅图像水平和垂直拼接在一起，本节将详细讲解如何使用这两个函数水平拼接图像和垂直拼接图像。

1. 水平拼接

hstack函数可以对数组进行水平拼接，hstack函数的原型如下：

hstack(tup) -> array

参数说明：

• tup：要拼接的数组元组。

• array：返回值，拼接后生成的新数组。

hstack函数可以拼接多个数组，但每一个参与拼接的数组必须行数相同，例如，2 × 2的数组只能与2行的数组进行拼接，2 × 3、2 × 4的数组都可以与2 × 2的数组进行拼接，但3 × 3的数组不能与2 × 2的数组进行拼接，因为前者是3行，后者是2行。

如果将2个或多个数组进行水平拼接，这些数组会横向首尾相接，如图1所示。

下面的代码分别水平拼接了3个一维数组（a、b、c）和2个二维数组（x和y）。

import numpy as np
a = np.array([1,2,3])
b = np.array([4,5,6])
c = np.array([7,8,9])
result = np.hstack((a,b,c))        # 水平拼接a数组、b数组和c数组
print(result)                    # 输出拼接结果（1×9的数组）
x = np.array([[1,2],[3, 4]])
y = np.array([['a','b','c'],['d', 'e', 'f']])
result = np.hstack((x, y))        # 水平拼接x数组和y数组
print(result)                    # 输出拼接结果（2×5的数组）

运行程序，会输出如下的结果：

[1 2 3 4 5 6 7 8 9]
[['1' '2' 'a' 'b' 'c']['3' '4' 'd' 'e' 'f']]

2. 垂直拼接

vstack函数可以对数组进行垂直拼接，vstack函数的原型如下：

vstack(tup) -> array

参数说明：

• tup：要拼接的数组元组。

• array：返回值，拼接后生成的新数组。

vstack函数可以拼接多个数组，但每一个参与拼接的数组必须列数相同，例如，2 × 2的数组只能与2列的数组进行拼接，3 × 2、4 × 2的数组都可以与2 × 2的数组进行拼接，但3 × 3的数组不能与2 × 2的数组进行拼接，因为前者是3列，后者是2列。

如果将2个或多个数组进行垂直拼接，这些数组会纵向首尾相接，如图2所示。

下面的代码分别垂直拼接了3个一维数组（a、b、c）和2个二维数组（x和y）。

import numpy as np
a = np.array([1,2,3])
b = np.array([4,5,6])
c = np.array([7,8,9])
result = np.vstack((a,b,c))        # 垂直拼接3个1×3的数组（a、b、c）
print(result)                    # 输出垂直拼接的结果
x = np.array([[1,2],[3, 4]])
y = np.array([['a','b'],['c', 'd'],['e', 'f']])
result = np.vstack((x, y))        # 垂直拼接1个2×2的数组和1个3×2的数组
print(result)                    # 输出垂直拼接的结果

运行程序，会输出如下的结果。

[[1 2 3][4 5 6][7 8 9]]
[['1' '2']['3' '4']['a' 'b']['c' 'd']['e' 'f']]

3. 将图像变成2 × 2网格

编写一个程序，通过水平拼接和垂直拼接，将图像变成2 × 2的网格效果，也就是横向2个同样的图像，纵向也有2个同样的图像。代码如下：

import cv2
import numpy as npimg = cv2.imread("alien.jpg")
img_h = np.hstack((img, img))          # 水平拼接2个图像
img_v = np.vstack((img_h, img_h))    # 将水平拼接的结果再垂直拼接
cv2.imshow("new_img", img_v)        # 显示拼接效果
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

运行程序，会看到如图3所示的拼接效果。