图像变换——仿射变换
在做图像处理中有两中情况会用到图像变换,第一种就是有一副自己想要转换的图像,第二种就是我们有一个点序列并想以此计算出变换,那么我用到的是在图像拼接中的点变换,通过提取两幅要拼接图像的关键点,利用欧式距离筛选后得到具有鲁棒性的候选点。利用这些点计算出需要变换的矩阵,进而进行图像拼接。图像的旋转和缩放参考
图像变换——计算机视觉图像处理
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。
基于2*3矩阵进行的变换,也叫图像的仿射变换。(即将原来的图形变成平行四边形)
基于3*3矩阵进行的变换,也叫图像的透视变换或者单应性映射。(即将原来的图形变成梯形,但是平行四边形也是梯形,所以仿射变换时透视变换的子集。)
本文参考了《学习opencv中文版》
1:图像的仿射变换
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
-----------------------------
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.
-----------------------------
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 。
-----------------------------
2DRotationMatrix |
2DRotationMatrix CvMat* cv2DRotationMatrix( CvPoint2D32f center, double angle, [ α β | (1-α)*center.x - β*center.y ] where α=scale*cos(angle), β=scale*sin(angle) 实现代码:
效果如下
程序2:图像的旋转
结果如图: |
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