重映射是什么意思?

• 把一个图像中一个位置的像素放置到另一个图片指定位置的过程.

• 为了完成映射过程, 有必要获得一些插值为非整数像素坐标,因为源图像与目标图像的像素坐标不是一一对应的.

• 我们通过重映射来表达每个像素的位置  :

  

  这里  是目标图像,  是源图像,  是作用于  的映射方法函数.

• 让我们来思考一个快速的例子. 想象一下我们有一个图像  , 我们想满足下面的条件作重映射:

  

  会发生什么? 图像会按照  轴方向发生翻转. 例如, 源图像如下:

  

  看到红色圈关于 x 的位置改变(  轴水平翻转):

  

• 通过 OpenCV 的函数 remap 提供一个简单的重映射实现.

代码

1. 本程序做什么?
   • 装载一幅图像.
   • 程序按秒循环, 在一个窗口中顺序出现4种重映射过程对相同的图像.
   • 等待用户按 ‘ESC’ 键退出程序。
2. 下面是本教程代码. 你也可以从 这里 下载。

 #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"#include <iostream>#include <stdio.h>using namespace cv;/// Global variablesMat src, dst;Mat map_x, map_y;char* remap_window = "Remap demo";int ind = 0;/// Function Headersvoid update_map( void );/**
 * @function main
 */int main( int argc, char** argv ){/// Load the imagesrc = imread( argv[1], 1 );/// Create dst, map_x and map_y with the same size as src:dst.create( src.size(), src.type() );map_x.create( src.size(), CV_32FC1 );map_y.create( src.size(), CV_32FC1 );/// Create windownamedWindow( remap_window, CV_WINDOW_AUTOSIZE );/// Loopwhile( true ){/// Each 1 sec. Press ESC to exit the programint c = waitKey( 1000 );if( (char)c == 27 ){ break; }/// Update map_x & map_y. Then apply remapupdate_map();remap( src, dst, map_x, map_y, CV_INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0,0, 0) );/// Display resultsimshow( remap_window, dst );}return 0;}/**
 * @function update_map
 * @brief Fill the map_x and map_y matrices with 4 types of mappings
 */void update_map( void ){ind = ind%4;for( int j = 0; j < src.rows; j++ ){ for( int i = 0; i < src.cols; i++ ){switch( ind ){case 0:if( i > src.cols*0.25 && i < src.cols*0.75 && j > src.rows*0.25 && j < src.rows*0.75 ){map_x.at<float>(j,i) = 2*( i - src.cols*0.25 ) + 0.5 ;map_y.at<float>(j,i) = 2*( j - src.rows*0.25 ) + 0.5 ;}else{ map_x.at<float>(j,i) = 0 ;map_y.at<float>(j,i) = 0 ;}break;case 1:map_x.at<float>(j,i) = i ;map_y.at<float>(j,i) = src.rows - j ;break;case 2:map_x.at<float>(j,i) = src.cols - i ;map_y.at<float>(j,i) = j ;break;case 3:map_x.at<float>(j,i) = src.cols - i ;map_y.at<float>(j,i) = src.rows - j ;break;} // end of switch}}ind++;
}

说明

1. 首先准备程序用到的变量:

   Mat src, dst;
   Mat map_x, map_y;
   char* remap_window = "Remap demo";
   int ind = 0;
   

2. 加载一幅图像:

   src = imread( argv[1], 1 );
   

3. 创建目标图像和两个映射矩阵.( x 和 y )

   dst.create( src.size(), src.type() );
   map_x.create( src.size(), CV_32FC1 );
   map_y.create( src.size(), CV_32FC1 );
   

4. 创建一个窗口用于展示结果.

   namedWindow( remap_window, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
   

5. 建立一个间隔1000毫秒的循环,每次循环执行更新映射矩阵参数并对源图像进行重映射处理(使用 mat_x 和 mat_y),然后把更新后的目标图像显示出来:

   while( true )
   {/// Each 1 sec. Press ESC to exit the programint c = waitKey( 1000 );if( (char)c == 27 ){ break; }/// Update map_x & map_y. Then apply remapupdate_map();remap( src, dst, map_x, map_y, CV_INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0,0, 0) );/// Display resultsimshow( remap_window, dst );
   }
   

   上面用到的重映射函数 remap. 参数说明:

   • src: 源图像
   • dst: 目标图像，与 src 相同大小
   • map_x: x方向的映射参数. 它相当于方法  的第一个参数
   • map_y: y方向的映射参数. 注意 map_y 和 map_x 与 src 的大小一致。
   • CV_INTER_LINEAR: 非整数像素坐标插值标志. 这里给出的是默认值(双线性插值).
   • BORDER_CONSTANT: 默认

   如何更新重映射矩阵 mat_x 和 mat_y? 请继续看:

6. 更新重映射矩阵: 我们将分别使用4种不同的映射:

   1. 图像宽高缩小一半，并显示在中间:

      

      所有成对的参数  处理后都符合:  和 

   2. 图像上下颠倒: 

   3. 图像左右颠倒: 

   4. 同时执行b和c的操作: 

下面的代码片段说明上述的映射过程. 在这里 map_x 代表第一个坐标 h(i,j) , map_y 是第二个坐标.

for( int j = 0; j < src.rows; j++ )
{ for( int i = 0; i < src.cols; i++ ){switch( ind ){case 0:if( i > src.cols*0.25 && i < src.cols*0.75 && j > src.rows*0.25 && j < src.rows*0.75 ){map_x.at<float>(j,i) = 2*( i - src.cols*0.25 ) + 0.5 ;map_y.at<float>(j,i) = 2*( j - src.rows*0.25 ) + 0.5 ;}else{ map_x.at<float>(j,i) = 0 ;map_y.at<float>(j,i) = 0 ;}break;case 1:map_x.at<float>(j,i) = i ;map_y.at<float>(j,i) = src.rows - j ;break;case 2:map_x.at<float>(j,i) = src.cols - i ;map_y.at<float>(j,i) = j ;break;case 3:map_x.at<float>(j,i) = src.cols - i ;map_y.at<float>(j,i) = src.rows - j ;break;} // end of switch}}ind++;
}

结果

1. 上面的代码编译后, 运行时给一个图片路径参数. 例如,使用下面的图片:

   

2. 图像宽高缩小一半，并显示在中间:

   

3. 图像上下颠倒:

   

4. 图像左右颠倒:

   

5. 两个方向同时颠倒: