图像变形技术：仿射、球体与极坐标

图像扭曲（Image Warping）是一种计算机视觉中的基本技术，它允许将一幅图像中的像素映射到另一幅图像的位置。本文档涵盖了三种主要的图像扭曲方法：仿射变形、球体变形以及极坐标变形。 1. 仿射变形(Affine Warping)：这是一种线性变换，通常用于处理图像的简单缩放、旋转、平移或剪切。在这个部分，关键步骤包括确定源图像（Source）和目标图像（Target）之间的对应关系，通过选取至少三个点的坐标来确定一个6参数的仿射变换矩阵。使用Eigen库中的函数求解这个矩阵后，可以将源图像中的像素映射到目标图像的位置。对于无法对齐的点，采用逆扭曲（Inverse Warping）方法进行插值处理，尽管这种方法可能会导致一定程度的失真。 2. 球体变形(Sphere Warping)：这种扭曲方法涉及到将图像按照球面坐标系进行变形，常用于创建全景图像或者模拟地球表面的效果。计算过程中，关键步骤是找出每个像素在球面上的对应位置，然后映射回源图像或目标图像的像素。对于未对齐的点，同样采取逆扭曲策略，但这里的填充方式可能更为直接，取临近像素值，对圆内无对应点的区域填充为灰色。 3. 极坐标变形(Polar Coordinate Warping)：这种方法基于极坐标系，适用于处理具有特殊几何结构的图像变换，比如花瓣形或环形布局。虽然文档中没有提供具体的代码，但可以想象它会涉及将直角坐标转换为极坐标，再进行类似仿射变换的映射过程。 每种变形方法都强调了如何处理图像边缘和边界的情况，确保变形效果的连贯性和完整性。通过这些技术，图像扭曲能够应用于图像编辑、计算机图形学、机器视觉等领域，实现图像的实时校正、图像合成或者增强现实等应用场景。