OpenCV图像旋转

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OpenCV图像旋转

图像旋转是指图像按照某个位置转动一定角度的过程，旋转中图像仍保持这原始尺寸。图像旋转后图像的水平对称轴、垂直对称轴及中心坐标原点都可能会发生变换，因此需要对图像旋转中的坐标进行相应转换。

如下图：

OpenCV图像旋转

OpenCV图像旋转

同时我们要修正原点的位置，因为图像中的坐标原点在图像的左上角，经过旋转后图像的大小会有所变化，原点也需要修正。实现代码如下：

1. #include "opencv2/core/core.hpp"
   
2. #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
   
3. #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
   
4. #include <iostream>
   
5. #include <string>
   
6. #include <cmath>
   
7. 
   
8. using namespace cv;
   
9. 
   
10. Mat imgRotate(Mat matSrc, float angle, bool direction)
    
11. {
    
12.         float theta = angle * CV_PI / 180.0;
    
13.         int nRowsSrc = matSrc.rows;
    
14.         int nColsSrc = matSrc.cols;
    
15.         // 如果是顺时针旋转
    
16.         if (!direction)
    
17.                 theta = 2 * CV_PI - theta;
    
18.         // 全部以逆时针旋转来计算
    
19.         // 逆时针旋转矩阵
    
20.         float matRotate[3][3]{
    
21.                 {std::cos(theta), -std::sin(theta), 0},
    
22.                 {std::sin(theta), std::cos(theta), 0 },
    
23.                 {0, 0, 1}
    
24.         };
    
25.         float pt[3][2]{
    
26.                 { 0, nRowsSrc },
    
27.                 {nColsSrc, nRowsSrc},
    
28.                 {nColsSrc, 0}
    
29.         };
    
30.         for (int i = 0; i < 3; i++)
    
31.         {
    
32.                 float x = pt[i][0] * matRotate[0][0] + pt[i][1] * matRotate[1][0];
    
33.                 float y = pt[i][0] * matRotate[0][1] + pt[i][1] * matRotate[1][1];
    
34.                 pt[i][0] = x;
    
35.                 pt[i][1] = y;
    
36.         }
    
37.         // 计算出旋转后图像的极值点和尺寸
    
38.         float fMin_x = min(min(min(pt[0][0], pt[1][0]), pt[2][0]), (float)0.0);
    
39.         float fMin_y = min(min(min(pt[0][1], pt[1][1]), pt[2][1]), (float)0.0);
    
40.         float fMax_x = max(max(max(pt[0][0], pt[1][0]), pt[2][0]), (float)0.0);
    
41.         float fMax_y = max(max(max(pt[0][1], pt[1][1]), pt[2][1]), (float)0.0);
    
42.         int nRows = cvRound(fMax_y - fMin_y + 0.5) + 1;
    
43.         int nCols = cvRound(fMax_x - fMin_x + 0.5) + 1;
    
44.         int nMin_x = cvRound(fMin_x + 0.5);
    
45.         int nMin_y = cvRound(fMin_y + 0.5);
    
46.         // 拷贝输出图像
    
47.         Mat matRet(nRows, nCols, matSrc.type(), Scalar(0));
    
48.         for (int j = 0; j < nRows; j++)
    
49.         {
    
50.                 for (int i = 0; i < nCols; i++)
    
51.                 {
    
52.                         // 计算出输出图像在原图像中的对应点的坐标，然后复制该坐标的灰度值
    
53.                         // 因为是逆时针转换，所以这里映射到原图像的时候可以看成是，输出图像
    
54.                         // 到顺时针旋转到原图像的，而顺时针旋转矩阵刚好是逆时针旋转矩阵的转置
    
55.                         // 同时还要考虑到要把旋转后的图像的左上角移动到坐标原点。
    
56.                         int x = (i + nMin_x) * matRotate[0][0] + (j + nMin_y) * matRotate[0][1];
    
57.                         int y = (i + nMin_x) * matRotate[1][0] + (j + nMin_y) * matRotate[1][1];
    
58.                         if (x >= 0 && x < nColsSrc && y >= 0 && y < nRowsSrc)
    
59.                         {
    
60.                                 matRet.at<Vec3b>(j, i) = matSrc.at<Vec3b>(y, x);
    
61.                         }
    
62.                 }
    
63.         }
    
64.         return matRet;
    
65. }
    

复制代码

测试代码：

1. int main()
   
2. {
   
3.          std::string strPath = "D:\\MyDocuments\\My Pictures\\OpenCV\";
   
4.          Mat matSrc = imread(strPath + "panda.jpg");
   
5.          if (matSrc.empty())
   
6.                  return 1;
   
7.          float angle = 30;
   
8.          Mat matRet = imgRotate(matSrc, angle, true);
   
9.          imshow("src", matSrc);
   
10.          imshow("rotate", matRet);
    
11.          // 保存图像
    
12.          imwrite(strPath + "rotate_panda.jpg", matRet);
    
13. 
    
14.          waitKey();
    
15.          return 0;
    
16. }
    

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OpenCV图像旋转