【数字图像处理】图像的几何变换之图形平移与旋转

mac2024-12-02 24

（一）基础知识

（1）常见图片几何运算

图像的几何变换主要就是一下这些。这里只是一些最简单的函数处理

·图像的平移变换

·图像的镜像变换

·图像的转置变换

·图像的旋转变换

·图像的缩放

这里我主要实现了平移和旋转

（2）图像平移算法分析

（3）图像旋转算法分析

这里一旋转30度为例注意：为了实现图片的旋转有的时候一定会产生空白点，为了是图像变得自然必须进行图像的插值处理。

(二)程序设计

图像的平移和旋转的实现并不是十分难以理解

GeoTrans.c

/* *版权所有 (C)2019,Yueyang. *文件名称：GeoTrans.c *内容摘要：LiteCV几何变换 *当前版本：V1.0 *作者：杨越 *完成日期：20191020 */ #include "cv.h" #include "bmp.h" #include "GeoTrans.h" #include <math.h> #include <stdio.h> void PointSwap(u8* inaddr,u8* outaddr) { *inaddr=*outaddr; *(inaddr+1)=*(outaddr+1); *(inaddr+2)=*(outaddr+2); } Mat imrotate(Mat mat,int Angle) { u8* inaddr; u8* outaddr; double angle;//要旋转的弧度数 int step = 0; int Rot_step = 0; int i, j; int midX_pre,midY_pre,midX_aft,midY_aft;//旋转前后的中心点的坐标 int pre_i,pre_j,after_i,after_j;//旋转前后对应的像素点坐标 angle = 1.0 * Angle * PI / 180; Mat out=copy(mat); for ( i = 0; i < mat.width; i++) { for ( j = 0; j < mat.highth; j++) { inaddr=at(&out,i,j); *inaddr=0x00; *(inaddr+1)=0x00; *(inaddr+2)=0x00; } } //坐标变换 for(i = 0;i < mat.highth;i++) { for(j = 0;j < mat.width;j++) { after_i = i; after_j = j; pre_i = (int)(cos((double)angle) * after_i - sin((double)angle) * after_j) + mat.width/2-90; pre_j = (int)(sin((double)angle) * after_i + cos((double)angle) * after_j)-30; inaddr=at(&out,after_i,after_j); outaddr=at(&mat,pre_i,pre_j); if(pre_i<mat.width&&pre_j<mat.highth&&pre_j>=0&&pre_i>=0) PointSwap(inaddr,outaddr); } } return out; } //DIR:0左 1右 2上 3 下 //distance 移动的像素距离 Mat immove(Mat mat,int dir,int distance) { u8* inaddr; u8* outaddr; Mat out=copy(mat); int i,j,x,y; for ( i = 0; i < mat.width; i++) { for ( j = 0; j < mat.highth; j++) { inaddr=at(&out,i,j); *inaddr=0x00; *(inaddr+1)=0x00; *(inaddr+2)=0x00; } } switch (dir) { case 1: for ( i = distance; i < mat.width; i++) { for ( j = 0; j < mat.highth; j++) { inaddr=at(&out,i-distance,j); outaddr=at(&mat,i,j); PointSwap(inaddr,outaddr); } } break; case 0: for ( i = 0; i < mat.width-distance; i++) { for ( j = 0; j < mat.highth; j++) { inaddr=at(&out,i+distance,j); outaddr=at(&mat,i,j); PointSwap(inaddr,outaddr); } } break; case 3: for ( i = 0; i < mat.width; i++) { for ( j = distance; j < mat.highth; j++) { inaddr=at(&out,i,j); outaddr=at(&mat,i,j-distance); PointSwap(inaddr,outaddr); } } break; case 2: for ( i = 0; i < mat.width; i++) { for ( j = 0; j < mat.highth-distance; j++) { inaddr=at(&out,i,j); outaddr=at(&mat,i,j+distance); PointSwap(inaddr,outaddr); } } break; default: break; } return out; }

GeoTrans.h

(三)应用举例

这里分别使用这两个函数来实现一下图像的平移和旋转

(1)图像平移测试

/************************************************* Copyright © Yueyang Co. Ltd. 2019-2029. All rights reserved. File name: cv.h Author： Yueyang Version: V1.0 Description: LiteCV运行主函数 Others: Log: 11.3 Yueyang *************************************************/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <malloc.h> #include "bmp.h" #include "cv.h" #include "GeoTrans.h" #include "PointOr.h" #include "BasicGui.h" int main() { Mat src; Mat_Init(); src=load("..\\picture\\WHU2.bmp"); Mat dst=immove(src,1,90); save("..\\picture\\test.bmp",&dst); show(&dst); destory(&src); destory(&dst); return 0; }

效果：

（2）图片旋转测试

/************************************************* Copyright © Yueyang Co. Ltd. 2019-2029. All rights reserved. File name: cv.h Author： Yueyang Version: V1.0 Description: LiteCV运行主函数 Others: Log: 11.3 Yueyang *************************************************/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <malloc.h> #include "bmp.h" #include "cv.h" #include "GeoTrans.h" #include "PointOr.h" #include "BasicGui.h" int main() { Mat src; Mat_Init(); src=load("..\\picture\\lena.bmp"); Mat dst=imrotate(src,30); save("..\\picture\\test.bmp",&dst); show(&dst); destory(&src); destory(&dst); return 0; }

效果

（四）写在后面

因为LiteCV项目才刚刚写了一个开头，代码中有错误的地方还望指出。我已经将项目同步到了github，我会实时更新这个代码仓库。项目github地址： LITECV

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