opencv 5 图像转换（3 重映射仿射变换直方图均衡化）

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");
}