opencv 5 图像转换（3 重映射 仿射变换 直方图均衡化）

重映射

实现重映射（remap函数）

基础示例程序：基本重映射


//---------------------------------【头文件、命名空间包含部分】----------------------------
//描述：包含程序所使用的头文件和命名空间
//------------------------------------------------------------------------------------------------
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
using namespace cv;//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
// 描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始执行
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main()
{
//【0】变量定义
Mat srcImage, dstImage;
Mat map_x, map_y;//【1】载入原始图
srcImage = imread("1.jpg", 1);
if (!srcImage.data) { printf("读取图片错误，请确定目录下是否有imread函数指定的图片存在~！ \n"); return false; }
imshow("原始图", srcImage);//【2】创建和原始图一样的效果图，x重映射图，y重映射图
dstImage.create(srcImage.size(), srcImage.type());
map_x.create(srcImage.size(), CV_32FC1);
map_y.create(srcImage.size(), CV_32FC1);//【3】双层循环，遍历每一个像素点，改变map_x & map_y的值
for (int j = 0; j < srcImage.rows; j++)
{
for (int i = 0; i < srcImage.cols; i++)
{
//改变map_x & map_y的值.
map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(i);
map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(srcImage.rows - j);
}
}//【4】进行重映射操作
//此句代码的OpenCV2版为：
//remap( srcImage, dstImage, map_x, map_y, CV_INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0,0, 0) );
//此句代码的OpenCV3版为：
remap(srcImage, dstImage, map_x, map_y, INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0, 0, 0));//【5】显示效果图
imshow("【程序窗口】", dstImage);
waitKey();return 0;
}

综合示例程序：实现多种重映射

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;//-----------------------------------【宏定义部分】--------------------------------------------
// 描述：定义一些辅助宏
//------------------------------------------------------------------------------------------------
#define WINDOW_NAME "【程序窗口】" //为窗口标题定义的宏 //-----------------------------------【全局变量声明部分】--------------------------------------
// 描述：全局变量的声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
Mat g_srcImage, g_dstImage;
Mat g_map_x, g_map_y;//-----------------------------------【全局函数声明部分】--------------------------------------
// 描述：全局函数的声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int update_map(int key);
static void ShowHelpText();//输出帮助文字//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
// 描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始执行
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main(int argc, char** argv)
{
//改变console字体颜色
system("color 5F");//显示帮助文字
ShowHelpText();//【1】载入原始图
g_srcImage = imread("1.jpg", 1);
if (!g_srcImage.data) { printf("读取图片错误，请确定目录下是否有imread函数指定的图片存在~！ \n"); return false; }
imshow("原始图", g_srcImage);//【2】创建和原始图一样的效果图，x重映射图，y重映射图
g_dstImage.create(g_srcImage.size(), g_srcImage.type());
g_map_x.create(g_srcImage.size(), CV_32FC1);
g_map_y.create(g_srcImage.size(), CV_32FC1);//【3】创建窗口并显示
namedWindow(WINDOW_NAME, WINDOW_AUTOSIZE);
imshow(WINDOW_NAME, g_srcImage);//【4】轮询按键，更新map_x和map_y的值，进行重映射操作并显示效果图
while (1)
{
//获取键盘按键
int key = waitKey(0);//判断ESC是否按下，若按下便退出
if ((key & 255) == 27)
{
cout << "程序退出...........\n";
break;
}//根据按下的键盘按键来更新 map_x & map_y的值. 然后调用remap( )进行重映射
update_map(key);
//此句代码的OpenCV2版为：
//remap( g_srcImage, g_dstImage, g_map_x, g_map_y, CV_INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0,0, 0) );
//此句代码的OpenCV3版为：
remap(g_srcImage, g_dstImage, g_map_x, g_map_y, INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0, 0, 0));//显示效果图
imshow(WINDOW_NAME, g_dstImage);
}
return 0;
}//-----------------------------------【update_map( )函数】--------------------------------
// 描述：根据按键来更新map_x与map_x的值
//----------------------------------------------------------------------------------------------
int update_map(int key)
{
//双层循环，遍历每一个像素点
for (int j = 0; j < g_srcImage.rows; j++)
{
for (int i = 0; i < g_srcImage.cols; i++)
{
switch (key)
{
case '1': // 键盘【1】键按下，进行第一种重映射操作
if (i > g_srcImage.cols*0.25 && i < g_srcImage.cols*0.75 && j > g_srcImage.rows*0.25 && j < g_srcImage.rows*0.75)
{
g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(2 * (i - g_srcImage.cols*0.25) + 0.5);
g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(2 * (j - g_srcImage.rows*0.25) + 0.5);
}
else
{
g_map_x.at<float>(j, i) = 0;
g_map_y.at<float>(j, i) = 0;
}
break;
case '2':// 键盘【2】键按下，进行第二种重映射操作
g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(i);
g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.rows - j);
break;
case '3':// 键盘【3】键按下，进行第三种重映射操作
g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.cols - i);
g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(j);
break;
case '4':// 键盘【4】键按下，进行第四种重映射操作
g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.cols - i);
g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.rows - j);
break;
}
}
}
return 1;
}//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】----------------------------------
// 描述：输出一些帮助信息
//----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ShowHelpText()
{
//输出欢迎信息和OpenCV版本
printf("\n\n\t\t\t 当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION);
printf("\n\n ----------------------------------------------------------------------------\n");
//输出一些帮助信息
printf("\n\t欢迎来到重映射示例程序~\n\n");
printf("\n\t按键操作说明: \n\n"
"\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n"
"\t\t键盘按键【1】- 第一种映射方式\n"
"\t\t键盘按键【2】- 第二种映射方式\n"
"\t\t键盘按键【3】- 第三种映射方式\n"
"\t\t键盘按键【4】- 第四种映射方式\n");
}


仿射变换

仿射变换的基本概念

仿射变换的求法

进行仿射变换：warpAffine()函数

计算二维旋转变换矩阵：getRotationMatrix2D（）函数

示例程序：仿射变换

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;//-----------------------------------【宏定义部分】--------------------------------------------
//描述：定义一些辅助宏
//------------------------------------------------------------------------------------------------
#define WINDOW_NAME1 "【原始图窗口】"//为窗口标题定义的宏
#define WINDOW_NAME2 "【经过Warp后的图像】" //为窗口标题定义的宏
#define WINDOW_NAME3 "【经过Warp和Rotate后的图像】" //为窗口标题定义的宏 //-----------------------------------【全局函数声明部分】--------------------------------------
//描述：全局函数的声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ShowHelpText();//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
//描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始执行
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main()
{
//【0】改变console字体颜色
system("color 1F");//【0】显示欢迎和帮助文字
ShowHelpText();//【1】参数准备
//定义两组点，代表两个三角形
Point2f srcTriangle[3];
Point2f dstTriangle[3];
//定义一些Mat变量
Mat rotMat(2, 3, CV_32FC1);
Mat warpMat(2, 3, CV_32FC1);
Mat srcImage, dstImage_warp, dstImage_warp_rotate;//【2】加载源图像并作一些初始化
srcImage = imread("1.jpg", 1);
if (!srcImage.data) { printf("读取图片错误，请确定目录下是否有imread函数指定的图片存在~！ \n"); return false; }
// 设置目标图像的大小和类型与源图像一致
dstImage_warp = Mat::zeros(srcImage.rows, srcImage.cols, srcImage.type());//【3】设置源图像和目标图像上的三组点以计算仿射变换
srcTriangle[0] = Point2f(0, 0);
srcTriangle[1] = Point2f(static_cast<float>(srcImage.cols - 1), 0);
srcTriangle[2] = Point2f(0, static_cast<float>(srcImage.rows - 1));dstTriangle[0] = Point2f(static_cast<float>(srcImage.cols*0.0), static_cast<float>(srcImage.rows*0.33));
dstTriangle[1] = Point2f(static_cast<float>(srcImage.cols*0.65), static_cast<float>(srcImage.rows*0.35));
dstTriangle[2] = Point2f(static_cast<float>(srcImage.cols*0.15), static_cast<float>(srcImage.rows*0.6));//【4】求得仿射变换
warpMat = getAffineTransform(srcTriangle, dstTriangle);//【5】对源图像应用刚刚求得的仿射变换
warpAffine(srcImage, dstImage_warp, warpMat, dstImage_warp.size());//【6】对图像进行缩放后再旋转
// 计算绕图像中点顺时针旋转50度缩放因子为0.6的旋转矩阵
Point center = Point(dstImage_warp.cols / 2, dstImage_warp.rows / 2);
double angle = -50.0;
double scale = 0.6;
// 通过上面的旋转细节信息求得旋转矩阵
rotMat = getRotationMatrix2D(center, angle, scale);
// 旋转已缩放后的图像
warpAffine(dstImage_warp, dstImage_warp_rotate, rotMat, dstImage_warp.size());//【7】显示结果
imshow(WINDOW_NAME1, srcImage);
imshow(WINDOW_NAME2, dstImage_warp);
imshow(WINDOW_NAME3, dstImage_warp_rotate);// 等待用户按任意按键退出程序
waitKey(0);return 0;
}//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】----------------------------------
// 描述：输出一些帮助信息
//----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ShowHelpText()
{//输出欢迎信息和OpenCV版本printf("\n\n\t\t\t 当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION);
printf("\n\n ----------------------------------------------------------------------------\n");//输出一些帮助信息
printf("\n\n\t\t欢迎来到仿射变换综合示例程序\n\n");
printf("\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n");
}

直方图均衡化

直方图均衡化的概念和特点

实现直方图均衡化：equalizeHist()函数

示例程序：直方图均衡化