opencv学习笔记之图像透视变换与极坐标变换

---

前言

本次介绍图像的透视变换和极坐标变换

一、图像透视变换

图像的透视变换主要指的是按照物体成像投影规律进行变换，即将物体重新投影到新的成像平面，常用于机器人视觉导航中，透视前与透视后的图像之间的变换可以用3*3的变换矩阵表示，而该矩阵可以通过4个对应点的坐标获取，因此透视变换又称作“四点变换”。

getPerspectiveTransform（）函数原型（用于求取变化矩阵）

Mat getPerspectiveTransform(const Point2f src[], const Point2f dst[], int solveMethod = DECOMP_LU)

src[]：原图像中的4个像素坐标

dst[]：目标图像中的4个像素坐标

solveMethod：选择计算透视变换矩阵方法的标志，一般情况下选用最佳主轴元素的高斯消元法DECOMP_LU

warpPerspective（）函数原型

void warpPerspective(InputArray src, OutputArray dst, InputArray M, Size dsize, int flags = INTER_LINEAR, int borderMode = BORDER_CONSTANT, const Scarlar & borderValue = Scalar())

src：输入图像

dst：透视变换后输出图像，与src数据类型相同，但是尺寸与dsize相同

M：3*3的变换矩阵

dsize：输出图像的尺寸

flags：插值方法标志

borderMode：像素边界外推方法的标志

borderValue：填充边界使用的数值，默认情况下为0

示例程序：

#include  //加载OpenCV4的头文件
#include
#include
using namespace std;
using namespace cv; //OpenCV命名空间

int main()
{
	Mat img = imread("noobcvqr.png");
	if (img.empty())
	{
		cout << "请确认图像文件名称是否正确" << endl;
		return -1;
	}
	Point2f src_points[4];
	Point2f dst_points[4];
	//通过Image Watch查看的二维码4个角点坐标
	src_points[0] = Point2f(94.0, 374.0);
	src_points[1] = Point2f(507.0, 380.0);
	src_points[2] = Point2f(1.0, 623.0);
	src_points[3] = Point2f(627.0, 627.0);
	//期望透视变换后二维码4个角点的坐标
	dst_points[0] = Point2f(0.0, 0.0);
	dst_points[1] = Point2f(627.0, 0.0);
	dst_points[2] = Point2f(0.0, 627.0);
	dst_points[3] = Point2f(627.0, 627.0);
	Mat rotation, img_warp;
	rotation = getPerspectiveTransform(src_points, dst_points);  //计算透视变换矩阵
	warpPerspective(img, img_warp, rotation, img.size());  //透视变换投影
	imshow("img", img);
	imshow("img_warp", img_warp);
	waitKey(0);
	return 0;  //程序结束
}

运行结果：

noobcvqr.png：

二、极坐标变换

通过将图像在直角坐标系与极坐标系中相互变换，可以使一个图形以不同的方式呈现。比如圆形的图像上的文字，经过极坐标变换后可以垂直地排列在新图像的边缘，便于对文字进行识别和检测。

warpPolar（）函数原型

void warpPloar(InputArray src, OutputArray dst, Size dsize, Point2f center, double maxRadius, int flags)

src：源图像，可以是灰度图像或者彩色图像

dst：极坐标变换后输出图像，与源图像具有相同的数据类型和通道数

dsize：目标图像大小

center：极坐标变换时极坐标的原点坐标

maxRadius：变换时边界圆的半径，它也决定了逆变换时的比例参数

flags：插值方法与极坐标映射方法标志，两个方法之间通过“+”或者“|”号连接

极坐标映射方法标志：

标志参数	作用
WARP_POLAR_LINEAR	极坐标变换
WARP_POLAR_LOG	半对数极坐标变换
WARP_INVERSE_MAP	逆变换

示例程序：

#include  //加载OpenCV4的头文件
#include
#include
using namespace std;
using namespace cv; //OpenCV命名空间

int main()
{
	Mat img = imread("dial.png");
	if (img.empty())
	{
		cout << "请确认图像文件名称是否正确" << endl;
		return -1;
	}
	Mat img1, img2;
	Point2f center = Point2f(img.cols / 2, img.rows / 2);  //极坐标在图像中的原点
	//正极坐标变换
	warpPolar(img, img1, Size(300, 600), center, center.x, INTER_LINEAR + WARP_POLAR_LINEAR);
	//逆极坐标变换
	warpPolar(img1, img2, Size(img.rows, img.cols), center, center.x, INTER_LINEAR + WARP_POLAR_LINEAR + WARP_INVERSE_MAP);
	imshow("原表盘图", img);
	imshow("表盘极坐标变换结果", img1);
	imshow("逆变换结果", img2);
	waitKey(0);
	return 0;  //程序结束
}

img：

img1：

img2：

感谢阅读！

也欢迎大家关注小白博主，多多鼓励一下！