透视变换

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date created: 2026-9-23 21：42 date modified: 2026-9-23 21：42

OpenCV 透视变换三函数笔记

1. cv2.getPerspectiveTransform

功能：由 4 对对应点计算 3×3 透视变换矩阵。

H = cv2.getPerspectiveTransform(src, dst)

项目	说明
输入 src	源图像上的 4 个点，形状 (4,1,2) 或 (4,2)，float32
输入 dst	目标图像上的 4 个点，形状同上
输出 H	3×3 矩阵，float64
方向	dst = H · src（齐次坐标）
注意	点顺序要一致，通常：左上、右上、右下、左下

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2. cv2.warpPerspective

功能：对整张图像做透视变换。

warped = cv2.warpPerspective(src, M, dsize, flags=cv2.INTER_LINEAR)

项目	说明
输入 src	原始图像
输入 M	3×3 变换矩阵，一般传 H
输入 dsize	输出尺寸，格式 (width, height)
输入 flags	插值方式，默认 INTER_LINEAR；加 WARP_INVERSE_MAP 表示 M 是目标→源
输出	变换后的图像，尺寸为 dsize
方向	默认 M 是源→目标，OpenCV 内部反查采样
注意	dsize 是 (宽, 高)，不是 (高, 宽)

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3. cv2.perspectiveTransform

功能：对一组点做透视变换。

pts_dst = cv2.perspectiveTransform(pts_src, M)

项目	说明
输入 pts_src	点集，形状 (N,1,2) 或 (1,N,2)，float32 / float64
输入 M	3×3 变换矩阵
输出 pts_dst	变换后的点集，形状同输入
方向	pts_dst = M · pts_src（齐次后归一化）
注意	输入必须是浮点型；输出也是浮点，画图前转 int

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方向与逆矩阵

H = cv2.getPerspectiveTransform(src, dst)   # 原图 → 标准图
H_inv = cv2.getPerspectiveTransform(dst, src) # 标准图 → 原图
# 或 H_inv = np.linalg.inv(H)

• H：原图坐标 → 标准图坐标
• H_inv逆矩阵：标准图坐标 → 原图坐标

典型用法：

# 原图找地图角点 → 算 H
H = cv2.getPerspectiveTransform(src, dst)
H_inv = cv2.getPerspectiveTransform(dst, src)

# 整图矫正，得到标准图
warped = cv2.warpPerspective(frame, H, (W, H))

# 在 warped 上识别角色，得到标准图坐标 pts_std
# 把点映射回原图
pts_orig = cv2.perspectiveTransform(pts_std, H_inv)

# 在原图上画
for (x, y) in pts_orig.reshape(-1, 2):
    cv2.circle(frame, (int(x), int(y)), 5, (0,0,255), -1)

一句话：
getPerspectiveTransform 算矩阵，warpPerspective 变整图，perspectiveTransform 变点集。
原图→标准图用 H，标准图→原图用 H_inv。