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)