目錄

• 原理
• 源碼
• • RotateImage
  • 主函數
• 效果
• 完整源碼
• 速度優化
• • 源碼
  • 優化效果

平臺：Windows 10 20H2
Visual Studio 2015
OpenCV 4.5.3

---

本文算法改進自圖形算法與實戰：6.圖像運動專題（5）圖像旋轉-基于近鄰插值的圖像旋轉 —— 進擊的CV

原理

???????將旋轉后圖像的像素點映射回原圖像，找到它的采樣點，即旋轉的逆變換。映射的結果不會都是整數像素點，那么旋轉后的點的像素值由與采樣點最鄰近的像素值表示，這就是最近鄰插值。

改變尺寸的圖像旋轉
這種旋轉是將旋轉后的圖像內容完全顯示出來，所以要確定新的圖像的尺寸。

源碼

RotateImage

Mat RotateImage(Mat src, double angle) {int x0, y0, x1, y1;angle = angle * 3.1415926535897932384626433832795 / 180;int dx = abs((int)src.cols*cos(angle)) + abs((int)src.rows*sin(angle));int dy = abs((int)src.cols*sin(angle)) + abs((int)src.rows*cos(angle));Mat dst(dy, dx, CV_8UC3, Scalar(0)); //創建新圖像for (x1 = 0; x1 < dst.cols; x1++){for (y1 = 0; y1 < dst.rows; y1++){double fx0, fy0;double fx1, fy1;double R;double sita, sita0, sita1;//將圖片中點設為坐標原點fx1 = x1 - dst.cols / 2;fy1 = y1 - dst.rows / 2;R = sqrt(fx1 * fx1 + fy1 * fy1); //極徑sita = angle;sita1 = atan2(fy1, fx1); //新點極角sita0 = sita1 + sita; //舊點極角//舊點直角坐標(中點為坐標原點)fx0 = R * cos(sita0); fy0 = R * sin(sita0);//舊點直角坐標(坐標原點在角上)x0 = fx0 + src.cols / 2 + 0.5;y0 = fy0 + src.rows / 2 + 0.5;if (x0 >= 0 && x0 < src.cols && y0 >= 0 && y0 < src.rows){dst.at<Vec3b>(Point(x1, y1)) = src.at<Vec3b>(Point(x0, y0));}elsedst.at<Vec3b>(Point(x1, y1)) = 0;}}return dst; }

主函數

int main(int argc, char * argv[]) {Mat src;src = imread("D:\\Work\\OpenCV\\Workplace\\Test_1\\4.jpg");imshow("原圖", src);for (short i = -360; i <= 360; ++i){imshow("輸出", RotateImage(src, i));waitKey(1);}waitKey(0);return 0; }

效果

完整源碼

#include <opencv2\opencv.hpp> #include <iostream>using namespace cv; using namespace std;Mat RotateImage(Mat src, double angle) {int x0, y0, x1, y1;angle = angle * 3.1415926535897932384626433832795 / 180;int dx = abs((int)src.cols*cos(angle)) + abs((int)src.rows*sin(angle));int dy = abs((int)src.cols*sin(angle)) + abs((int)src.rows*cos(angle));Mat dst(dy, dx, CV_8UC3, Scalar(0)); //創建新圖像for (x1 = 0; x1 < dst.cols; x1++){for (y1 = 0; y1 < dst.rows; y1++){double fx0, fy0;double fx1, fy1;double R;double sita, sita0, sita1;//將圖片中點設為坐標原點fx1 = x1 - dst.cols / 2;fy1 = y1 - dst.rows / 2;R = sqrt(fx1 * fx1 + fy1 * fy1); //極徑sita = angle;sita1 = atan2(fy1, fx1); //新點極角sita0 = sita1 + sita; //舊點極角//舊點直角坐標(中點為坐標原點)fx0 = R * cos(sita0);fy0 = R * sin(sita0);//舊點直角坐標(坐標原點在角上)x0 = fx0 + src.cols / 2 + 0.5;y0 = fy0 + src.rows / 2 + 0.5;if (x0 >= 0 && x0 < src.cols && y0 >= 0 && y0 < src.rows){dst.at<Vec3b>(Point(x1, y1)) = src.at<Vec3b>(Point(x0, y0));}elsedst.at<Vec3b>(Point(x1, y1)) = 0;}}return dst; }int main(int argc, char * argv[]) {Mat src;src = imread("D:\\Work\\OpenCV\\Workplace\\Test_1\\4.jpg");imshow("原圖", src);for (short i = -360; i <= 360; ++i){imshow("輸出", RotateImage(src, i));waitKey(1);}waitKey(0);return 0; }

速度優化

源碼

Mat RotateImage(Mat src, float angle) {int x0, y0, x1, y1;angle = angle * 3.1415926535897932384626433832795 / 180;float sin_sita = sin(angle), cos_sita = cos(angle);Mat dst(abs((int)src.cols*sin_sita) + abs((int)src.rows*cos_sita), abs((int)src.cols*cos_sita) + abs((int)src.rows*sin_sita), CV_8UC3, Scalar(0)); //創建新圖像for (x1 = 0; x1 < dst.cols; ++x1){for (y1 = 0; y1 < dst.rows; ++y1){float fx1, fy1;//將圖片中點設為坐標原點fx1 = x1 - dst.cols / 2;fy1 = y1 - dst.rows / 2;//舊點直角坐標(坐標原點在角上)x0 = fx1*cos_sita - fy1*sin_sita + src.cols / 2 + 0.5;y0 = fx1*sin_sita + fy1*cos_sita + src.rows / 2 + 0.5;if (x0 >= 0 && x0 < src.cols && y0 >= 0 && y0 < src.rows){dst.at<Vec3b>(Point(x1, y1)) = src.at<Vec3b>(Point(x0, y0));}elsedst.at<Vec3b>(Point(x1, y1)) = 0;}}return dst; }

優化效果

旋轉一幅1200×562的圖像


用時幾乎是原來的1/2

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【机器视觉学习笔记】最近邻插值实现图片任意角度旋转（C++）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。