OpenCV 图形API（80）图像与通道拼接函数-----仿射变换函数warpAffine()

news2025/5/10 1:18:05

操作系统：ubuntu22.04
OpenCV版本：OpenCV4.9
IDE:Visual Studio Code
编程语言：C++11

算法描述

对图像应用仿射变换。
函数 warpAffine 使用指定的矩阵对源图像进行变换：
$\texttt{dst} (x,y) = \texttt{src} ( \texttt{M} _{11} x + \texttt{M} _{12} y + \texttt{M} _{13}, \texttt{M} _{21} x + \texttt{M} _{22} y + \texttt{M} _{23})$
当设置了标志 WARP_INVERSE_MAP 时，使用上述公式。

否则，变换矩阵会先通过 invertAffineTransform 被求逆，然后才代入上面的公式中代替 M。

该函数不能在原地（in-place）操作。

函数原型

GMat cv::gapi::warpAffine 	
(
 	const GMat &  	src,
	const Mat &  	M,
	const Size &  	dsize,
	int  	flags = cv::INTER_LINEAR,
	int  	borderMode = cv::BORDER_CONSTANT,
	const Scalar &  	borderValue = Scalar() 
)

参数

参数 src：输入图像。
参数 M：2×3 的变换矩阵。
参数 dsize：输出图像的尺寸（宽度，高度）。
参数 flags：
插值方法的组合（参见 InterpolationFlags）；
可选标志 WARP_INVERSE_MAP，表示矩阵 M 是一个“逆变换”（即从目标图像映射到源图像，dst → src）。
参数 borderMode：像素外推方法（参见 BorderTypes）；
不支持 BORDER_TRANSPARENT 模式。
参数 borderValue：当边界模式为常量填充时所使用的像素值；
默认值为 0（黑色）。

代码示例

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/gapi.hpp>
#include <opencv2/gapi/core.hpp>
#include <opencv2/gapi/imgproc.hpp>

using namespace cv;
using namespace cv::gapi;

int main() {
    // 加载输入图像
    Mat src = imread("/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/Lenna.png");
    if (src.empty()) {
        std::cerr << "无法加载图像！" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 定义仿射变换矩阵 M
    // 示例：将图像旋转 45 度，并平移 (50, 50)
    double angle = 45; // 旋转角度
    double scale = 1;  // 缩放比例
    Point2f center(src.cols / 2.0, src.rows / 2.0); // 旋转中心
    Mat M = getRotationMatrix2D(center, angle, scale);
    // 添加平移
    M.at<double>(0, 2) += 50;
    M.at<double>(1, 2) += 50;

    // 定义输出图像尺寸
    Size new_size(src.cols, src.rows);

    // 定义 G-API 图像处理图（graph）
    GMat in;  // 输入节点

    // 应用仿射变换
    GMat out = gapi::warpAffine(in, M, new_size, INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0, 0, 0));

    // 构建 GComputation
    GComputation computation(in, out);

    // 执行计算
    Mat dst;
    computation.apply(src, dst);

    // 显示结果
    imshow("原始图像", src);
    imshow("仿射变换后的图像", dst);
    waitKey();

    return 0;
}