Python使用cv2库实现矩形任意角度旋转的操作方法

这里提供直接旋转矩形顶点坐标的实现方案，无需修改画布尺寸，灵活支持任意角度输入，完整可运行代码如下：

import cv2
import numpy as np
import math

# 初始化画布
imgc = np.zeros((500, 500, 3), np.uint8)

# 原始矩形顶点
p0 = (100, 100)
p1 = (100, 150)
p2 = (150, 150)
p3 = (150, 100)
pp = np.array([p0, p1, p2, p3])

# 输入旋转角度（单位：度，逆时针为正方向，顺时针旋转输入负值即可）
rotate_angle = float(input("请输入旋转角度："))
theta = math.radians(rotate_angle)  # 角度转弧度

# 计算矩形旋转中心（默认取几何中心，可根据需求自定义）
cx = (p0[0] + p2[0]) / 2
cy = (p0[1] + p2[1]) / 2

# 计算每个顶点旋转后的新坐标
new_pp = []
for (x, y) in pp:
    x_new = (x - cx) * math.cos(theta) - (y - cy) * math.sin(theta) + cx
    y_new = (x - cx) * math.sin(theta) + (y - cy) * math.cos(theta) + cy
    new_pp.append([int(round(x_new)), int(round(y_new))])
new_pp = np.array(new_pp)

# 绘制原始矩形（灰色）和旋转后矩形（蓝色）方便对比，不需要原始矩形可删除对应行
cv2.drawContours(imgc, [pp], 0, (155, 155, 155), -1, cv2.LINE_AA)
cv2.drawContours(imgc, [new_pp], 0, (255, 0, 0), -1, cv2.LINE_AA)

cv2.imshow("旋转效果", imgc)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

补充说明 #

• 核心逻辑基于2D平面坐标旋转公式，所有计算直接作用于矩形顶点，性能损耗极低
• 如果需要实现全画布旋转，可以用cv2.getRotationMatrix2D()和cv2.warpAffine()组合实现，该方案适合全图内容统一旋转的场景
• 支持任意正负浮点角度输入，默认取矩形几何中心作为旋转原点，可根据需求修改cx、cy参数自定义旋转中心

内容的提问来源于stack exchange，提问作者iyad