Вот один из способов. Вы вычисляете смещения по x и y для верхнего левого угла измененного изображения, где оно будет, когда измененное изображение центрируется на фоновом изображении. Затем используйте индексирование с нуля, чтобы поместить измененное изображение в центр фона.
import cv2
import numpy as np
# load resized image as grayscale
img = cv2.imread('resized.png', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
h, w = img.shape
print(h,w)
# load background image as grayscale
back = cv2.imread('background.png', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
hh, ww = back.shape
print(hh,ww)
# compute xoff and yoff for placement of upper left corner of resized image
yoff = round((hh-h)/2)
xoff = round((ww-w)/2)
print(yoff,xoff)
# use numpy indexing to place the resized image in the center of background image
result = back.copy()
result[yoff:yoff+h, xoff:xoff+w] = img
# view result
cv2.imshow('CENTERED', result)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
# save resulting centered image
cv2.imwrite('resized_centered.png', result)