什么是仿射变换:
一个任意的仿射变换都能表示为 乘以一个矩阵 (线性变换) 接着再 加上一个向量 (平移)
所以,能够用仿射变换来表示:
旋转 (线性变换)
平移 (向量加)
缩放操作 (线性变换)
简单的说,仿射变换代表的是两幅图之间的 关系 (位置关系).
3. 通常使用2×3的矩阵来进行仿射变换。比如用 A,B矩阵 对 X矩阵 进行仿射变换就是:
T=A·X+B;
矩阵中存储的是位置坐标。
以下面两幅图为例:
示例程序034--仿射变换
图片1与图片2中的3个点存在一一对应的关系,通过这样两组三点求出仿射变换矩阵,就能把仿射变换应用到图像中所有的点,求出仿射变换后的图像。
用到的函数:
getRotationMatrix2D 来获得一个 2 \times 3 旋转矩阵
warpAffine 来实现一些简单的仿射变换.
程序代码及注释:
// 042 仿射变换.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace cv;
using namespace std;
/// 全局变量
char* source_window = "Source image";
char* warp_window = "Warp";
char* warp_rotate_window = "Warp + Rotate";
int main( int argc, char** argv )
{
// //两个需要用来定义仿射变换的二维点数组,源图像和目标图像上分别一一映射的三个点
Point2f srcTri[3];
Point2f dstTri[3];
//仿射变换矩阵
Mat rot_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
Mat warp_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
Mat src, warp_dst, warp_rotate_dst;
src = imread( "Lena.jpg" );
/// 设置目标图像的大小和类型与源图像一致
warp_dst = Mat::zeros( src.rows, src.cols, src.type() );
/// 设置源图像和目标图像上的三组点以计算仿射变换
srcTri[0] = Point2f( 0,0 );
srcTri[1] = Point2f( src.cols - 1, 0 );
srcTri[2] = Point2f( 0, src.rows - 1 );
dstTri[0] = Point2f( src.cols*0.0, src.rows*0.33 );
dstTri[1] = Point2f( src.cols*0.85, src.rows*0.25 );
dstTri[2] = Point2f( src.cols*0.15, src.rows*0.7 );
/// 求得仿射变换,即仿射变换的2*3数组
warp_mat = getAffineTransform( srcTri, dstTri );
/// 对源图像应用上面求得的仿射变换
warpAffine( src, warp_dst, warp_mat, warp_dst.size() );
// 对上面得到的扭曲进行旋转操作
/// 计算绕图像中点顺时针旋转50度缩放因子为0.6的旋转矩阵
Point center = Point( warp_dst.cols/2, warp_dst.rows/2 );
double angle = -50.0; //顺时针旋转
//double scale = 0.6;
double scale = 1;
/// 通过上面的旋转细节信息求得旋转矩阵,即仿射变换的2*3矩阵
rot_mat = getRotationMatrix2D( center, angle, scale );
/// 旋转已扭曲图像,即仿射变换
warpAffine( warp_dst, warp_rotate_dst, rot_mat, warp_dst.size() );
/// 显示结果
namedWindow( source_window, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
imshow( source_window, src );
namedWindow( warp_window, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
imshow( warp_window, warp_dst );
namedWindow( warp_rotate_window, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
imshow( warp_rotate_window, warp_rotate_dst );
waitKey(0);
return 0;
}
运行结果:
示例程序034--仿射变换