OpenCV学习笔记（十五）：图像仿射变换：warpAffine(),getRotationMatrix2D()

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)的形式。
仿射变换（Affine Transformation或 Affine Map），是指在几何中**一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移，变换为另一个向量空间的过程。**它保持了二维图形的==“平直性”（即：直线经过变换之后依然是直线）和“平行性”==（即：二维图形之间的相对位置关系保持不变，平行线依然是平行线，且直线上点的位置顺序不变）。
那么, 我们能够用仿射变换来表示如下三种常见的变换形式：

1）旋转，rotation (线性变换)
2）平移，translation(向量加)
3）缩放，scale(线性变换)
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1、warpAffine（）函数

void warpAffine(
InputArray src,						// 源图像
OutputArray dst, 					// 函数调用后的运算结果
InputArray M, 						// 2×3的变换矩阵
Size dsize, 						// 表示输出图像的尺寸
int flags=INTER_LINEAR, 			// 插值方法的标识符
intborderMode=BORDER_CONSTANT, 		// 边界像素模式
const Scalar& borderValue=Scalar()	// 在恒定的边界情况下取的值
)

2、getAffineTransform（）函数

计算3个二维点对之间的仿射变换矩阵H（2行x3列），自由度为6.

Mat cv::getAffineTransform(	
const Point2f 	src[],			// 源图像中三角形顶点的坐标（3点）	
const Point2f 	dst[] 			// 目标图像中三角形顶点的坐标（3点）
)

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其中

2、getRotationMatrix2D（）函数


Mat getRotationMatrix2D(
Point2f center,						// 表示源图像的旋转中心
double angle, 						// 旋转角度。角度为正值表示向逆时针旋转（坐标原点是左上角）
double scale, 						// 缩放系数
)

此函数计算以下矩阵
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1、示例一：

#include <opencv2/opencv.hpp>using namespace cv;
using namespace std;#define WINDOW_NAME "重映射"        //为窗口标题定义的宏Mat g_srcImage, g_dstImage;
Mat g_map_x, g_map_y;int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication a(argc, argv);Mat src = imread("F:/C++/2. OPENCV 3.1.0/TEST/7.jpg");Mat dst_warp, dst_warpRotateScale;Point2f srcPoints[3];//原图中的三点Point2f dstPoints[3];//目标图中的三点//第一种仿射变换的调用方式：三点法//三个点对的值,只要知道变换后图的三个点坐标，就可实现仿射变换srcPoints[0] = Point2f(0, 0);srcPoints[1] = Point2f(0, src.rows - 1);srcPoints[2] = Point2f(src.cols - 1, 0);//映射后的三个坐标值dstPoints[0] = Point2f(0, src.rows*0.3);dstPoints[1] = Point2f(src.cols*0.25, src.rows*0.75);dstPoints[2] = Point2f(src.cols*0.75, src.rows*0.25);Mat M1 = getAffineTransform(srcPoints, dstPoints);//计算变换矩阵cout<<"M1= "<<M1<<endl;warpAffine(src, dst_warp, M1, src.size());//仿射变换//第二种仿射变换的调用方式：直接指定角度和比例//旋转加缩放Point2f center(src.cols/2, src.rows/2);//旋转中心//Point2f center(0, 0);//旋转中心double angle = 45;//逆时针旋转45度double scale = 0.5;//缩放比例Mat M2 = getRotationMatrix2D(center, angle, scale);//计算旋转加缩放的变换矩阵cout<<"M2= "<<M2<<endl;warpAffine(src, dst_warpRotateScale, M2, src.size());//仿射变换imshow("原始图", src);imshow("仿射变换1", dst_warp);imshow("仿射变换2", dst_warpRotateScale);waitKey(0);return a.exec();
}

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2、示例二，旋转动画：

#include <opencv2/opencv.hpp>using namespace cv;
using namespace std;#define PIC_BEGIN_NUM 100  //这里定义你的起始图片编号
#define ANGLE_START 0  //旋转角度的开始
#define ANGLE_END  360  //旋转角度的结束
#define ANGLE_STEP 1 //旋转角度步长int main()
{Mat srcImg = imread("F:/C++/2. OPENCV 3.1.0/TEST/7.jpg");imshow("source", srcImg);//char file[256]; // 文件写出路径//int count = PIC_BEGIN_NUM;Point center(srcImg.cols / 2, srcImg.rows / 2);     //图片中心为旋转点namedWindow("warpAffine",1);// 循环显示for (int tp = ANGLE_START; tp < ANGLE_END; tp += ANGLE_STEP){Mat tpimg;Mat rotMatS = getRotationMatrix2D(center, tp, 0.5); //图片缩小到原来的0.5倍warpAffine(srcImg, tpimg, rotMatS, srcImg.size(), 1, 0, Scalar(0, 0, 0));//填充黑色背景imshow("warpAffine",tpimg);//sprintf(file, "F:/C++/2. OPENCV 3.1.0/TEST/%d.jpg", count++);  //旋转图片以1.jpg  2.jpg 的名字格式保存//imwrite(file, tpimg);waitKey(30);}waitKey(0);return 0;
}