本文是对OpenCV2.4.13文档的部分翻译,作个人学习之用,并不完整。
仿射变换(Affine Transformation)
任何可以被表示为矩阵(线性变换)乘法和向量加法的变换。
我们可以利用仿射变换表示:旋转(线性变换)、翻转(向量加法)、大小操作(线性变换)。
仿射变换可以表示两幅图的关系。
通常用2x3矩阵表示一个仿射变换
假设我们想要将一个2D向量
用A和B来转换,我们可以这样:
如何得到一个仿射变换:
仿射变换就是两幅图像之间的关系,所以就有两种方式:
a.已知X和T并且他们之间相关联,我们就需要找到M
b.已知M和X,为了得到T,使用T=M·X
假设T表达的是两幅有三个点的图像的关系:
点1、2、3从图1映射到图2,仍然构成一个三角形,但是明显发生了变化。如果我们用这三个点来找仿射变换,就可以产生图像中所有像素的关系。
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp" #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp" #include <iostream> #include <stdio.h> using namespace cv; using namespace std; /// Global variables const char* source_window = "Source image"; const char* warp_window = "Warp"; const char* warp_rotate_window = "Warp + Rotate"; /** * @function main */ int main() { // 定义仿射变换的点的数组 Point2f srcTri[3]; Point2f dstTri[3]; //存储结果的矩阵 Mat rot_mat( 2, 3, CV_32FC1 ); Mat warp_mat( 2, 3, CV_32FC1 ); Mat src, warp_dst, warp_rotate_dst; /// 载入图像 src = imread("lena.jpg", 1 ); /// 将目标图像初始化为和原图像一样的大小和类型 warp_dst = Mat::zeros( src.rows, src.cols, src.type() ); /// 设定图1和图2的三个点 srcTri[0] = Point2f( 0,0 ); srcTri[1] = Point2f( src.cols - 1.f, 0 ); srcTri[2] = Point2f( 0, src.rows - 1.f ); dstTri[0] = Point2f( src.cols*0.0f, src.rows*0.33f ); dstTri[1] = Point2f( src.cols*0.85f, src.rows*0.25f ); dstTri[2] = Point2f( src.cols*0.15f, src.rows*0.7f ); /// 得到仿射变换,输出一个2x3的矩阵 warp_mat = getAffineTransform( srcTri, dstTri ); /// 将仿射变换应用到原图像(原图像,目标图像,仿射变换,输出图像的大小) warpAffine( src, warp_dst, warp_mat, warp_dst.size() ); /** 仿射变换后旋转图像 */ /// 计算旋转矩阵,需要旋转中心,旋转角度,比例(可选) Point center = Point( warp_dst.cols/2, warp_dst.rows/2 ); double angle = -50.0; double scale = 0.6; /// 生成旋转矩阵 rot_mat = getRotationMatrix2D( center, angle, scale ); /// 旋转仿射变换后的图像 warpAffine( warp_dst, warp_rotate_dst, rot_mat, warp_dst.size() ); /// 显示图像 namedWindow( source_window, WINDOW_AUTOSIZE ); imshow( source_window, src ); namedWindow( warp_window, WINDOW_AUTOSIZE ); imshow( warp_window, warp_dst ); namedWindow( warp_rotate_window, WINDOW_AUTOSIZE ); imshow( warp_rotate_window, warp_rotate_dst ); /// 等待按键 waitKey(0); return 0; }
