OpenCV（C++）学习笔记二：图片的位置与形状（平移、旋转、缩放、投影）

目录

1、用到的重要函数介绍

1.1、warpAffine(src, dst, M, dst_sz, flags, borderMode, Scalar&borderMode)

1.2、Mat M = getRotationMatrix2D(center, angle, scale)

1.3、Mat M1 = getAffineTransform(srcPoints, dstPoints)

2、基于VS的实现

2.1、旋转与缩放

2.2、平移和翻转

2.3、其他投影

3、总结

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1、用到的重要函数介绍

1.1、warpAffine(src, dst, M, dst_sz, flags, borderMode, Scalar&borderMode)

这个函数的作用是根据M将图像进行仿射，重要的是前4个参数，最关键的是M的求取。

warpAffine（）参数表

参数名	说明
src	输入图像
dst	输出图像
M	仿射矩阵，后面会给出计算方法
dst_sz	输出图像的大小
flags	变换后的要用到的插值方式
borderMode	像素外推方法
Scalar&borderMode	边界上多余的部分颜色范围

1.2、Mat M = getRotationMatrix2D(center, angle, scale)

这个函数是求出M的一种方式，主要可以实现旋转和缩放。

getRotationMatrix2D（）参数表

参数名	说明
center	旋转的中心，一般是图像的中心位置
angle	旋转角度（顺时针）
scale	缩放比例，如0.5是将图像缩小为原来的1/2

1.3、Mat M1 = getAffineTransform(srcPoints, dstPoints)

这个函数可以得到平移、旋转、缩放、投射等一系列操作，实际上是通过前后四个点的位置变化来控制。个人感觉，在平移和缩放上不如1.2介绍的getRotationMatrix2D()好用。

getAffineTransform（）参数表

参数名	说明
srcPoints	输入的4个点位
dstPoints	想要仿射变换变成的4个位置

2、基于VS的实现

2.1、旋转与缩放

    Mat src = imread("C:/Users/含笑韭泉/Desktop/图片2.png",2);
    Mat dst;
    Size dst_sz(src.cols, src.rows);
    //旋转和缩放
    Point center(static_cast(src.cols / 2.), static_cast(src.rows / 2.));   //static_cast()强制类型转换，一定要确保数据类型正确
    double angle = 15;  //旋转角度
    double scale = 0.5; //缩放比例
    Mat M = getRotationMatrix2D(center, angle, scale);  //获得旋转的仿射矩阵
    warpAffine(src, dst, M, dst_sz, 1,0,(255, 255, 255));  //仿射变换：一般用前4个参数就行了，    最有一个参数是边界颜色，flags：内插方法，borderMode：像素外推方法
    namedWindow("image show");
    imshow("image show",dst);
    waitKey();

以上代码是在主函数内部的，使用了命名空间。这段代码实现了图片的15度角顺时针旋转和0.5倍缩放，效果如下：

左边是原图，右边是旋转+缩放的效果。

2.2、平移和翻转

    //平移和翻转
    int m, n;
    m = 400;//左右移动
    n = -200;//上下移动
    Point2f srcPoints[3], dstPoints[3];
    srcPoints[0] = Point2f(0, 0);//左上/原点
    srcPoints[1] = Point2f(0, src.rows);//左下角
    srcPoints[2] = Point2f(src.cols, 0);//右上角
//----------------------------------------------------//
//平移使用以下3行：
    //dstPoints[0] = Point2f(0 + m, 0 + n);
    //dstPoints[1] = Point2f(0 + m, src.rows + n);
    //dstPoints[2] = Point2f(src.cols + m, 0 + n);
//翻转使用以下3行：
    dstPoints[0] = Point2f(0 + src.cols, 0);
    dstPoints[1] = Point2f(0 + src.cols, src.rows);
    dstPoints[2] = Point2f(src.cols - src.cols, 0);
//----------------------------------------------------//
    Mat M1 = getAffineTransform(srcPoints, dstPoints);
    warpAffine(src, dst, M1, dst_sz, 1, 0, (255, 255, 255));
    namedWindow("image show2");
    imshow("image show2", dst);
    waitKey();

 使用这个函数首先要对OpenCV坐标系有了解，起码像我这样matlab转过来的还是有点不适应。上面的代码注释了一部分，运行只会出现左右翻转的图片（这个需要构思好，或者打个草稿），我这边就直接将平移和翻转效果一起放上来了。其中，平移就是将代码中的特别标注的部分交换一下。如下：

 左边是平移400，-200后的位置，右边是左右翻转后的位置。

2.3、其他投影

//投影（透视视角）变换
    Point2f srcPoints1[4], dstPoints1[4];
    srcPoints1[0] = Point2f(0, 0);//左上/原点
    srcPoints1[1] = Point2f(0, src.rows);//左下角
    srcPoints1[2] = Point2f(src.cols, 0);//右上角
    srcPoints1[3] = Point2f(src.cols, src.rows);//右下角
//前4点到后4点变换
    dstPoints1[0] = Point2f(0 + 200, 0 + 200);
    dstPoints1[1] = Point2f(0 + 100, src.rows);
    dstPoints1[2] = Point2f(src.cols, 0 + 100);
    dstPoints1[3] = Point2f(src.cols, src.rows);
//获取设计好的仿射矩阵
    Mat M2 = getAffineTransform(srcPoints1, dstPoints1);
    warpAffine(src, dst, M2, dst_sz, 1, 0, (255, 255, 255));
    namedWindow("image show3");
    imshow("image show3", dst);
    waitKey();

这个获取仿射矩阵M的方式与上一节一样，我感觉这种就像矩形包含在多边形里面一样，这个也是需要预先设计好。效果如下：

 

3、总结

主要是通过仿射变换函数warpAffine来进行图像的平移、旋转、缩放、翻转和其他变换，需要用到getRotationMatrix2D函数和getAffineTransform函数来获得所需要的仿射变换矩阵。