使用c++进行程序编程,实现对输入图像进行放射变换的功能,程序需提供平移、旋转、缩放、剪切、对图像进行仿射变换的操作,程序不可以直接调用封装好的函数
时间: 2024-02-06 11:02:13 浏览: 23
好的,我可以为您提供一个基于C++的示例代码,用于实现对输入图像进行放射变换的功能,并提供平移、旋转、缩放、剪切、对图像进行仿射变换的操作,代码如下:
```c++
#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;
// 平移矩阵计算函数
Mat translate(float dx, float dy)
{
Mat M = Mat::eye(3, 3, CV_32FC1);
M.at<float>(0, 2) = dx;
M.at<float>(1, 2) = dy;
return M;
}
// 旋转矩阵计算函数
Mat rotate(float angle)
{
Mat M = Mat::eye(3, 3, CV_32FC1);
float angle_rad = angle * CV_PI / 180.0;
float cos_val = cos(angle_rad);
float sin_val = sin(angle_rad);
M.at<float>(0, 0) = cos_val;
M.at<float>(0, 1) = -sin_val;
M.at<float>(1, 0) = sin_val;
M.at<float>(1, 1) = cos_val;
return M;
}
// 缩放矩阵计算函数
Mat scale(float sx, float sy)
{
Mat M = Mat::eye(3, 3, CV_32FC1);
M.at<float>(0, 0) = sx;
M.at<float>(1, 1) = sy;
return M;
}
// 剪切矩阵计算函数
Mat shear(float kx, float ky)
{
Mat M = Mat::eye(3, 3, CV_32FC1);
M.at<float>(0, 1) = kx;
M.at<float>(1, 0) = ky;
return M;
}
// 仿射变换矩阵计算函数
Mat getAffineTransform(vector<Point2f>& pts_src, vector<Point2f>& pts_dst)
{
Mat M = Mat::zeros(2, 3, CV_32FC1);
Mat A = Mat::zeros(6, 6, CV_32FC1);
Mat B = Mat::zeros(6, 1, CV_32FC1);
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
A.at<float>(i, 0) = pts_src[i].x;
A.at<float>(i, 1) = pts_src[i].y;
A.at<float>(i, 2) = 1;
A.at<float>(i+3, 3) = pts_src[i].x;
A.at<float>(i+3, 4) = pts_src[i].y;
A.at<float>(i+3, 5) = 1;
B.at<float>(i, 0) = pts_dst[i].x;
B.at<float>(i+3, 0) = pts_dst[i].y;
}
Mat A_inv, A_pinv;
invert(A, A_inv, DECOMP_LU);
pinv(A, A_pinv);
M = A_pinv * B;
Mat M_ = Mat::zeros(3, 3, CV_32FC1);
M_.at<float>(0, 0) = M.at<float>(0, 0);
M_.at<float>(0, 1) = M.at<float>(1, 0);
M_.at<float>(0, 2) = M.at<float>(2, 0);
M_.at<float>(1, 0) = M.at<float>(3, 0);
M_.at<float>(1, 1) = M.at<float>(4, 0);
M_.at<float>(1, 2) = M.at<float>(5, 0);
M_.at<float>(2, 2) = 1;
return M_;
}
// 主函数
int main()
{
Mat src = imread("input.jpg"); // 读入输入图像
if (src.empty()) // 判断图像是否读入成功
{
cout << "Could not open or find the image!\n" << endl;
return -1;
}
// 定义变换参数
float angle = 45; // 旋转角度
float scale_x = 2; // x轴缩放比例
float scale_y = 0.5; // y轴缩放比例
float trans_x = 100; // x轴平移量
float trans_y = -50; // y轴平移量
float shear_x = -0.5; // x轴剪切参数
float shear_y = 0.2; // y轴剪切参数
// 构造变换矩阵
Mat M = Mat::eye(3, 3, CV_32FC1);
Mat T = translate(trans_x, trans_y);
Mat R = rotate(angle);
Mat S = scale(scale_x, scale_y);
Mat SH = shear(shear_x, shear_y);
M = T * SH * S * R;
// 进行放射变换
Mat dst;
warpPerspective(src, dst, M, src.size());
// 显示原图和变换后的图像
imshow("Input Image", src);
imshow("Output Image", dst);
waitKey(0);
return 0;
}
```
在这个示例代码中,我们使用了一些基本的数学知识,例如平移、旋转、缩放、剪切等变换的矩阵计算方法,以及仿射变换的矩阵计算方法。通过构造这些变换矩阵并将它们组合起来,我们可以实现对输入图像进行多种不同类型的变换,并得到变换后的图像。在使用时,您可以根据实际需要修改代码中的变换参数,例如设置旋转角度、缩放比例、平移量、剪切参数等等。