图像的Log-Polar极坐标变换

引言

本节介绍使用OpenCV 1.x如使 图像映射到极坐标实现。

预备知识

在opencv中，函数cvLogPolar功能是将图像映射到极坐标。

格式

/* Performs forward or inverse log-polar image transform */
CVAPI(void)  cvLogPolar( const CvArr* src, CvArr* dst,
                         CvPoint2D32f center, double M,
                         int flags CV_DEFAULT(CV_INTER_LINEAR+CV_WARP_FILL_OUTLIERS));

参数

• src 源图像
• dst 目标图像
• center 变换中心，此处输出精度最高。
• M 幅度尺度参数
• flags:为插值方法标示与下面选项的组合：
  • CV_WARP_FILL_OUTLIERS 填充目标图像中的所有像素，如果某些像素对应于源图像之我的位置，则用0填充.
    
  • CV_WARP_INVERSE_MAP  表示矩阵是从目标图像到源图像的反变换，因此，可以直接用于像素插值；否则，函数从map_matrix寻找变换。
    

说明

函数cvLogPolar使用如下变换公式对源图像进行变换。

• 正变换(未设置CV_WARP_INVERSE_MAP时): dst(phi,rho)　←　src(x,y)
• 反变换(设置CV_WARP_INVERSE_MAP): dst(x,y)　←　src(phi,rho)

其中, rho =M*log[sqrt(x2+y2)],  phi = atan(y/x).

此函数可以用来模拟人类的中央视觉(foveal vision)，并可以用于物体跟踪方面的尺度及旋转不变模板的快速匹配。

参考代码

OpenCV1.x版

IplImage *ImagePixel::ImageLogPolar(IplImage* pImg,int flags){
   if(!pImg){
     printf("Error:Load File in ImageLogPolar(..).\n");
     exit(EXIT_FAILURE);
   }
   nWidth = pImg->width;
   nHeight = pImg ->height;
   
   IplImage* dst = cvCreateImage(cvGetSize(pImg),pImg->depth,pImg->nChannels);
   cvLogPolar(pImg,dst,cvPoint2D32f(nWidth/2,nHeight/2),40,flags);
 
   return dst;	
}

测试输出结果：

   

(a) 原始图像                       (b) Log-Polar正变换                 (b) Log-Polar 反变换

Python版

import sys

def on_mouse( event, x, y, flags, param ):	 
	    if( not src ):
               return;
	 
	    if event==CV_EVENT_LBUTTONDOWN:
	        cvLogPolar(src, dst, cvPoint2D32f(x,y), 40, 
                           CV_INTER_LINEAR+CV_WARP_FILL_OUTLIERS );
	        cvLogPolar(dst, src2, cvPoint2D32f(x,y), 40, 
                           CV_INTER_LINEAR+CV_WARP_FILL_OUTLIERS+CV_WARP_INVERSE_MAP );
	        cvShowImage( "log-polar", dst );
	        cvShowImage( "inverse log-polar", src2 );
	 
	if __name__ == "__main__":
	     
	    filename = "test.jpg"
	    if len(sys.argv)>1:
	        filename=argv[1]
	     
	    src = cvLoadImage(filename,1)
	    if not src:
	        print "Could not open %s" % filename
	        sys.exit(-1)
	         
	    cvNamedWindow( "Original",0 );
	    cvNamedWindow( "Log-polar",0 );
	    cvNamedWindow( "inverse log-polar", 0 );
	   
     	    dst = cvCreateImage( cvSize(256,256), 8, 3 );
	    src2 = cvCreateImage( cvGetSize(src), 8, 3 );
	     
	    cvSetMouseCallback( "original", on_mouse );
	    on_mouse( CV_EVENT_LBUTTONDOWN, src.width/2, src.height/2, None, None)
	     
	    cvShowImage( "original", src );
	    cvWaitKey();

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