Python：将mxn数组旋转到任意角度

Question

在矩阵的某个区域上，我有一个用零填充的矩阵和一个用1填充的矩形，像这样

我想像这样将矩形旋转到任意角度（在这种情况下为30°）

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

n_x = 200
n_y = 200
data = np.zeros((n_x, n_y))
data[20:50, 20:40] = 1

plt.imshow(data)

plt.show()

Answer 1

使用scipy怎么样？

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.ndimage import  rotate

n_x = 200
n_y = 200
data = np.zeros((n_x, n_y))
data[20:50, 20:40] = 1

angle = 30
data = rotate(data, angle) 

plt.imshow(data)

plt.show()

当然，这是在图像的中间。如果要围绕矩形的中心旋转，建议将其平移到图像的中间，旋转然后再平移回去。

Answer 2

从数学的角度来看，您可以通过转换来解决问题 的直角坐标变成相对于矩形中心的极坐标。

r = sqrt(x²+y²)
phi = atan2(y,x)

（请注意，x和y必须相对于旋转中心） 使用极坐标，旋转没有问题，因为您只需要向phi添加所需的角度，然后转换回笛卡尔坐标即可。

x = r*cos(phi)
y = r*sin(phi)

（同样，生成的坐标将相对于旋转中心，因此您需要将其添加到指向该中心的笛卡尔向量中）