opencvの画像回転で、はみ出した部分が切り取られないようにする方法

単純な回転

pythonのopencvで画像を回転させようと思い「python opencv 回転」で検索すると、
回転した後の画像がクロップされてしまっているものが多くヒットする。

画像参考: PythonでOpenCVを使う (画像変形編)

このように回転する方法

元の画像内に収まらない部分も残す。

ポイントは以下の２点。
- 回転後の画像サイズを計算し指定する
- 指定したサイズにうまく収まるように回転・平行移動させる

こんなイメージ。

no_crop_rotation.py

import cv2
import numpy as np

# 画像読み込み
img = cv2.imread("lena.png")
h, w = img.shape[:2]
size = (w, h)

# 回転角の指定
angle = 40
angle_rad = angle/180.0*np.pi

# 回転後の画像サイズを計算
w_rot = int(np.round(h*np.absolute(np.sin(angle_rad))+w*np.absolute(np.cos(angle_rad))))
h_rot = int(np.round(h*np.absolute(np.cos(angle_rad))+w*np.absolute(np.sin(angle_rad))))
size_rot = (w_rot, h_rot)

# 元画像の中心を軸に回転する
center = (w/2, h/2)
scale = 1.0
rotation_matrix = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale)

# 平行移動を加える (rotation + translation)
affine_matrix = rotation_matrix.copy()
affine_matrix[0][2] = affine_matrix[0][2] -w/2 + w_rot/2
affine_matrix[1][2] = affine_matrix[1][2] -h/2 + h_rot/2

img_rot = cv2.warpAffine(img, affine_matrix, size_rot, flags=cv2.INTER_CUBIC)

cv2.imshow("img_rot", img_rot)
cv2.waitKey(0)

angleを変化させてもうまく回転している。