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【数字图像处理】图像的几何变换之图形平移与旋转

时间：2024-03-02 22:29:58

（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),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：1020*/#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. -2029. All rights reserved.File name: cv.hAuthor： YueyangVersion: V1.0Description: 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. -2029. All rights reserved.File name: cv.hAuthor： YueyangVersion: V1.0Description: 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; }