图像变换 - 图像拉伸、收缩、扭曲、旋转- 仿射变换(cvWarpAffine)
拉伸、收缩、扭曲、旋转是图像的几何变换，在三维视觉技术中大量应用到这些变换，又分为仿射变换和透视变换。仿射变换通常用单应性建模，利用cvWarpAffine解决密集映射，用cvTransform解决稀疏映射。仿射变换可以将矩形转换成平行四边形，它可以将矩形的边压扁但必须保持边是平行的，也可以将矩形旋转或者按比例变化。透视变换提供了更大的灵活性，一个透视变换可以将矩阵转变成梯形。当然，平行四边形也是梯形，所以仿射变换是透视变换的子集。
本小节实现图像的仿射变换。
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以下是本例程用到的方法：
CloneImage
制作图像的完整拷贝
IplImage* cvCloneImage( const IplImage* image );
image
原图像.
函数 cvCloneImage 制作图像的完整拷贝包括头、ROI和数据
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GetAffineTransform
由三对点计算仿射变换
CvMat* cvGetAffineTransform( const CvPoint2D32f* src,const CvPoint2D32f* dst, CvMat* map_matrix );
src
输入图像的三角形顶点坐标。
dst
输出图像的相应的三角形顶点坐标。
map_matrix
指向2×3输出矩阵的指针。
函数cvGetAffineTransform计算满足以下关系的仿射变换矩阵：
这里,dst(i)= (x'i,y'i),src(i)= (xi,yi),i = 0..2.
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WarpAffine
对图像做仿射变换
void cvWarpAffine( const CvArr* src, CvArr* dst, constCvMat* map_matrix,
int flags=CV_INTER_LINEAR+CV_WARP_FILL_OUTLIERS,
CvScalar fillval=cvScalarAll(0) );
src
输入图像.
dst
输出图像.
map_matrix
2×3 变换矩阵
flags
插值方法和以下开关选项的组合：
· CV_WARP_FILL_OUTLIERS - 填充所有输出图像的象素。如果部分象素落在输入图像的边界外，那么它们的值设定为 fillval.
· CV_WARP_INVERSE_MAP - 指定 map_matrix是输出图像到输入图像的反变换，因此可以直接用来做象素插值。否则, 函数从 map_matrix 得到反变换。
fillval
用来填充边界外面的值
函数 cvWarpAffine 利用下面指定的矩阵变换输入图像：
- 如果没有指定 CV_WARP_INVERSE_MAP ，
- 否则，
函数与 cvGetQuadrangleSubPix 类似，但是不完全相同。cvWarpAffine 要求输入和输出图像具有同样的数据类型，有更大的资源开销（因此对小图像不太合适）而且输出图像的部分可以保留不变。而 cvGetQuadrangleSubPix 可以精确地从8位图像中提取四边形到浮点数缓存区中，具有比较小的系统开销，而且总是全部改变输出图像的内容。要变换稀疏矩阵，使用 cxcore 中的函数 cvTransform 。
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| 2DRotationMatrix |
| 2DRotationMatrix |
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/*code*/
#include
#include
int main(int argc, char** argv)
{
CvPoint2D32f srcTri[3], dstTri[3]; //二维坐标下的点，类型为浮点
CvMat* rot_mat = cvCreateMat( 2, 3, CV_32FC1 ); //多通道矩阵
CvMat* warp_mat = cvCreateMat( 2, 3, CV_32FC1 );
IplImage *src, *dst;
if( argc == 2 && ( ( src = cvLoadImage( argv[1], 1 ) ) != 0 ) )
{
dst = cvCloneImage( src ); //制作图像的完整拷贝
dst ->origin = src ->origin;
/*
int origin; /* 0 - 顶—左结构,
1 - 底—左结构 (Windows bitmaps 风格)
*/
cvZero( dst ); //清空数组
//计算矩阵仿射变换
srcTri[0].x = 0;
srcTri[0].y = 0;
srcTri[1].x = src -> width - 1; //缩小一个像素
srcTri[1].y = 0;
srcTri[2].x = 0;
srcTri[2].y = src -> height - 1;
//改变目标图像大小
dstTri[0].x = src -> width * 0.0;
dstTri[0].y = src -> height * 0.33;
dstTri[1].x = src -> width * 0.85;
dstTri[1].y = src -> height * 0.25;
dstTri[2].x = src -> width * 0.15;
dstTri[2].y = src -> height * 0.7;
cvGetAffineTransform( srcTri, dstTri, warp_mat ); //由三对点计算仿射变换
cvWarpAffine( src, dst, warp_mat ); //对图像做仿射变换
cvCopy( dst, src ); //将dst拷贝给src
//计算旋转仿射变换
CvPoint2D32f center = cvPoint2D32f( src -> width / 2, src -> height / 2 );
double angle = -50.0; //旋转角度，负值表示顺时针
double scale = 0.6; //各项同性的尺度因子
cv2DRotationMatrix( center, angle, scale, rot_mat );
cvWarpAffine( src, dst, rot_mat ); //将src仿射变换存入dst
//输出
cvNamedWindow( "Affine_Transform", 1 );
cvShowImage( "Affine_Transform", dst ); //最终是输出dst
cvWaitKey();
}
cvReleaseImage( &dst );
cvReleaseMat( &rot_mat );
cvReleaseMat( &warp_mat );
return 0;
}