getAffineTransform函数

getAffineTransform函数

函数作用：

主要用于生成仿射变换矩阵

1. 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).

2. 综上所述, 我们能够用仿射变换来表示:

   1. 旋转 (线性变换)
   2. 平移 (向量加)
   3. 缩放操作 (线性变换)

   你现在可以知道, 事实上, 仿射变换代表的是两幅图之间的 关系 .

3. 我们通常使用  矩阵来表示仿射变换.

   

   考虑到我们要使用矩阵  和  对二维向量  做变换, 所以也能表示为下列形式:

    or 

   

怎样才能求得一个仿射变换?

1. 好问题. 我们在上文有提到过仿射变换基本表示的就是两幅图片之间的 联系 . 关于这种联系的信息大致可从以下两种场景获得:

   1. 我们已知  和 T 而且我们知道他们是有联系的. 接下来我们的工作就是求出矩阵 
   2. 我们已知  and . 要想求得 . 我们只要应用算式  即可. 对于这种联系的信息可以用矩阵  清晰的表达 (即给出明确的2×3矩阵) 或者也可以用两幅图片点之间几何关系来表达.

2. 让我们形象地说明一下. 因为矩阵  联系着两幅图片, 我们以其表示两图中各三点直接的联系为例. 见下图:

   点1, 2 和 3 (在图一中形成一个三角形) 与图二中三个点一一映射, 仍然形成三角形, 但形状已经大大改变. 如果我们能通过这样两组三点求出仿射变换 (你能选择自己喜欢的点), 接下来我们就能把仿射变换应用到图像中所有的点.

函数的调用形式：

C++: Mat getAffineTransform(InputArray src, InputArray dst)

参数详解：

InputArray src：表示输入的三个点

InputArray dstL:表示输出的三个点

获取变换矩阵

opencv代码：

#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";

/** @function main */
 int main( int argc, char** argv )
 {
   Point2f srcTri[3];
   Point2f dstTri[3];

   Mat rot_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
   Mat warp_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
   Mat src, warp_dst, warp_rotate_dst;

   /// 加载源图像
   src = imread( argv[1], 1 );

   /// 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
   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() );

   /** 对图像扭曲后再旋转 */

   /// 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;
   double scale = 0.6;

   /// 通过上面的旋转细节信息求得旋转矩阵
   rot_mat = getRotationMatrix2D( center, angle, scale );

   /// 旋转已扭曲图像
   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 );

   /// 等待用户按任意按键退出程序
   waitKey(0);

   return 0;
  }