OpenCV笔记（二十）——Affine Transformations仿射变换

仿射变换的作用是将图像做旋转、拉伸。

仿射变换是通过一个中间矩阵来使源图像像素的位置变换到指定的目标图像的像素的位置，原理类似于上文的remapping。

所以仿射变换也是矩阵的一种运用。

于是仿射变换一般分成两步：第一、寻找变换的中间矩阵；第二、进行变换。

要找到变换的中间矩阵，一般使用三个点来寻找它，因为用三角形我们可以表现出变换的尺度和角度。在OpenCV中，我们使用getAffineTransform。

进行变换时，我们使用warpAffine函数。

Mat getAffineTransform(InputArray src, InputArray dst)

src和dst使用Point2f是数组（大小为3）即可。

void warpAffine(InputArray src, OutputArray dst, InputArray M, Size dsize, int flags=INTER_LINEAR, intborderMode=BORDER_CONSTANT, const Scalar& borderValue=Scalar())

这里的M就是上面getAffineTransform得到的返回值。

dsize是输出的尺寸，取dst的尺寸就行。

另外，可以使用getRotationMatrix2D来得到M。

Mat getRotationMatrix2D(Point2f center, double angle, double scale)

center为旋转之后的图像的中心

angle为旋转的角度，正为逆时针，负为顺时针。

scale为缩放的因子，比如可以为0.5

OpenCV当中的例子：

 1 /**
 2  * @function Geometric_Transforms_Demo.cpp
 3  * @brief Demo code for Geometric Transforms
 4  * @author OpenCV team
 5  */
 6
 7 #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
 8 #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
 9 #include <iostream>
10 #include <stdio.h>
11
12 using namespace cv;
13 using namespace std;
14
15 /// Global variables
16 const char* source_window = "Source image";
17 const char* warp_window = "Warp";
18 const char* warp_rotate_window = "Warp + Rotate";
19
20 /**
21  * @function main
22  */
23 int main( int, char** argv )
24 {
25   Point2f srcTri[3];
26   Point2f dstTri[3];
27
28   Mat rot_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
29   Mat warp_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
30   Mat src, warp_dst, warp_rotate_dst;
31
32   /// Load the image
33   src = imread( argv[1], 1 );
34
35   /// Set the dst image the same type and size as src
36   warp_dst = Mat::zeros( src.rows, src.cols, src.type() );
37
38   /// Set your 3 points to calculate the  Affine Transform
39   srcTri[0] = Point2f( 0,0 );
40   srcTri[1] = Point2f( src.cols - 1.f, 0 );
41   srcTri[2] = Point2f( 0, src.rows - 1.f );
42
43   dstTri[0] = Point2f( src.cols*0.0f, src.rows*0.33f );
44   dstTri[1] = Point2f( src.cols*0.85f, src.rows*0.25f );
45   dstTri[2] = Point2f( src.cols*0.15f, src.rows*0.7f );
46
47   /// Get the Affine Transform
48   warp_mat = getAffineTransform( srcTri, dstTri );
49
50   /// Apply the Affine Transform just found to the src image
51   warpAffine( src, warp_dst, warp_mat, warp_dst.size() );
52
53   /** Rotating the image after Warp */
54
55   /// Compute a rotation matrix with respect to the center of the image
56   Point center = Point( warp_dst.cols/2, warp_dst.rows/2 );
57   double angle = -50.0;
58   double scale = 0.6;
59
60   /// Get the rotation matrix with the specifications above
61   rot_mat = getRotationMatrix2D( center, angle, scale );
62
63   /// Rotate the warped image
64   warpAffine( warp_dst, warp_rotate_dst, rot_mat, warp_dst.size() );
65
66
67   /// Show what you got
68   namedWindow( source_window, WINDOW_AUTOSIZE );
69   imshow( source_window, src );
70
71   namedWindow( warp_window, WINDOW_AUTOSIZE );
72   imshow( warp_window, warp_dst );
73
74   namedWindow( warp_rotate_window, WINDOW_AUTOSIZE );
75   imshow( warp_rotate_window, warp_rotate_dst );
76
77   /// Wait until user exits the program
78   waitKey(0);
79
80   return 0;
81 }