数字图像处理领域算法之图像旋转
摘自：http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6227072
算法描述：图像旋转算法原理，可参见：http://hi.baidu.com/wangguang246/blog/item/124b9219981f530d35fa41ca.html。
程序实现：
//角度到弧度转化的宏
#define RADIAN(angle) ((angle)*PI/180.0)
函数名称：RotateDIB()
参数:
LPSTR lpDIB - 指向源DIB的指针
int iRotateAngle - 旋转的角度（0-360度）
返回值:HGLOBAL - 旋转成功返回新DIB句柄，否则返回NULL。
说明:该函数用来以图像中心为中心旋转DIB图像，返回新生成DIB的句柄。调用该函数会自动
扩大图像以显示所有的象素。函数中采用最邻近插值算法进行插值。
HGLOBAL WINAPI RotateDIB(LPSTR lpDIB, int iRotateAngle)
{
// 源图像的宽度和高度
LONG lWidth;
LONG lHeight;
// 旋转后图像的宽度和高度
LONG lNewWidth;
LONG lNewHeight;
// 图像每行的字节数
LONG lLineBytes;
// 旋转后图像的宽度（lNewWidth'，必须是4的倍数）
LONG lNewLineBytes;
// 指向源图像的指针
LPSTR lpDIBBits;
// 指向源象素的指针
LPSTR lpSrc;
// 旋转后新DIB句柄
HDIB hDIB;
// 指向旋转图像对应象素的指针
LPSTR lpDst;
// 指向旋转图像的指针
LPSTR lpNewDIB;
LPSTR lpNewDIBBits;
// 指向BITMAPINFO结构的指针（Win3.0）
LPBITMAPINFOHEADER lpbmi;
// 指向BITMAPCOREINFO结构的指针
LPBITMAPCOREHEADER lpbmc;
// 循环变量（象素在新DIB中的坐标）
LONG i;
LONG j;
// 象素在源DIB中的坐标
LONG i0;
LONG j0;
// 旋转角度（弧度）
float fRotateAngle;
// 旋转角度的正弦和余弦
float fSina, fCosa;
// 源图四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
float fSrcX1,fSrcY1,fSrcX2,fSrcY2,fSrcX3,fSrcY3,fSrcX4,fSrcY4;
// 旋转后四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
float fDstX1,fDstY1,fDstX2,fDstY2,fDstX3,fDstY3,fDstX4,fDstY4;
// 两个中间常量
float f1,f2;
// 找到源DIB图像象素起始位置
lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);
// 获取图像的"宽度"（4的倍数）
lWidth = ::DIBWidth(lpDIB);
// 计算图像每行的字节数
lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
// 获取图像的高度
lHeight = ::DIBHeight(lpDIB);
// 将旋转角度从度转换到弧度
fRotateAngle = (float) RADIAN(iRotateAngle);
// 计算旋转角度的正弦
fSina = (float) sin((double)fRotateAngle);
// 计算旋转角度的余弦
fCosa = (float) cos((double)fRotateAngle);
// 计算原图的四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
fSrcX1 = (float) (- (lWidth - 1) / 2);
fSrcY1 = (float) ( (lHeight - 1) / 2);
fSrcX2 = (float) ( (lWidth - 1) / 2);
fSrcY2 = (float) ( (lHeight - 1) / 2);
fSrcX3 = (float) (- (lWidth - 1) / 2);
fSrcY3 = (float) (- (lHeight - 1) / 2);
fSrcX4 = (float) ( (lWidth - 1) / 2);
fSrcY4 = (float) (- (lHeight - 1) / 2);
// 计算新图四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
fDstX1 = fCosa * fSrcX1 + fSina * fSrcY1;
fDstY1 = -fSina * fSrcX1 + fCosa * fSrcY1;
fDstX2 = fCosa * fSrcX2 + fSina * fSrcY2;
fDstY2 = -fSina * fSrcX2 + fCosa * fSrcY2;
fDstX3 = fCosa * fSrcX3 + fSina * fSrcY3;
fDstY3 = -fSina * fSrcX3 + fCosa * fSrcY3;
fDstX4 = fCosa * fSrcX4 + fSina * fSrcY4;
fDstY4 = -fSina * fSrcX4 + fCosa * fSrcY4;
// 计算旋转后的图像实际宽度
lNewWidth = (LONG) ( max( fabs(fDstX4 - fDstX1), fabs(fDstX3 - fDstX2) )
+ 0.5);
// 计算新图像每行的字节数
lNewLineBytes = WIDTHBYTES(lNewWidth * 8);
// 计算旋转后的图像高度
lNewHeight = (LONG) ( max( fabs(fDstY4 - fDstY1), fabs(fDstY3 - fDstY2) )
+ 0.5);
// 两个常数，这样不用以后每次都计算了
f1 = (float) (-0.5 * (lNewWidth - 1) * fCosa - 0.5 * (lNewHeight - 1) *
fSina
+ 0.5 * (lWidth - 1));
f2 = (float) ( 0.5 * (lNewWidth - 1) * fSina - 0.5 * (lNewHeight - 1) *
fCosa
+ 0.5 * (lHeight - 1));
// 分配内存，以保存新DIB
hDIB = (HDIB) ::GlobalAlloc(GHND, lNewLineBytes * lNewHeight + *(LPDWORD)
lpDIB + ::PaletteSize(lpDIB));
// 判断是否内存分配失败
if (hDIB == NULL)
{
// 分配内存失败
return NULL;
}
// 锁定内存
lpNewDIB = (char * )::GlobalLock((HGLOBAL) hDIB);
// 复制DIB信息头和调色板
memcpy(lpNewDIB, lpDIB, *(LPDWORD)lpDIB + ::PaletteSize(lpDIB));
// 找到新DIB象素起始位置
lpNewDIBBits = ::FindDIBBits(lpNewDIB);
// 获取指针
lpbmi = (LPBITMAPINFOHEADER)lpNewDIB;
lpbmc = (LPBITMAPCOREHEADER)lpNewDIB;
// 更新DIB中图像的高度和宽度
if (IS_WIN30_DIB(lpNewDIB))
{
// 对于Windows 3.0 DIB
lpbmi->biWidth = lNewWidth;
lpbmi->biHeight = lNewHeight;
}
else
{
// 对于其它格式的DIB
lpbmc->bcWidth = (unsigned short) lNewWidth;
lpbmc->bcHeight = (unsigned short) lNewHeight;
}
// 针对图像每行进行操作
for(i = 0; i < lNewHeight; i++)
{
// 针对图像每列进行操作
for(j = 0; j < lNewWidth; j++)
{
// 指向新DIB第i行，第j个象素的指针
// 注意此处宽度和高度是新DIB的宽度和高度
lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lNewLineBytes * (lNewHeight
- 1 - i) + j;
// 计算该象素在源DIB中的坐标
i0 = (LONG) (-((float) j) * fSina + ((float) i) * fCosa +
f2 + 0.5);
j0 = (LONG) ( ((float) j) * fCosa + ((float) i) * fSina +
f1 + 0.5);
// 判断是否在源图范围内
if( (j0 >= 0) && (j0 < lWidth) && (i0 >= 0) && (i0 <
lHeight))
{
// 指向源DIB第i0行，第j0个象素的指针
lpSrc = (char *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight
- 1 - i0) + j0;
// 复制象素
*lpDst = *lpSrc;
}
else
{
// 对于源图中没有的象素，直接赋值为255
* ((unsigned char*)lpDst) = 255;
}
}
}
// 返回
return hDIB;
}
//顺时针旋转
void CMyDIPView::OnMenuitem32778()
{
// 图像旋转
// 获取文档
CMyDIPDoc* pDoc = GetDocument();
// 指向DIB的指针
LPSTR lpDIB;
// 锁定DIB
lpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());
// 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的旋转，其它的可以类
推）
if (::DIBNumColors(lpDIB) != 256)
{
// 提示用户
MessageBox("目前只支持256色位图的旋转！", "系统提示" ,
MB_ICONINFORMATION | MB_OK);
// 解除锁定
::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());
// 返回
return;
}
// 旋转角度
int iRotateAngle;
iRotateAngle=15;
// 创建新DIB
HDIB hNewDIB = NULL;
// 更改光标形状
BeginWaitCursor();
// 调用RotateDIB()函数旋转DIB
hNewDIB = (HDIB) RotateDIB(lpDIB, iRotateAngle);
// 判断旋转是否成功
if (hNewDIB != NULL)
{
// 替换DIB，同时释放旧DIB对象
pDoc->ReplaceHDIB(hNewDIB);
// 更新DIB大小和调色板
pDoc->InitDIBData();
// 设置脏标记
pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);
// 重新设置滚动视图大小
SetScrollSizes(MM_TEXT, pDoc->GetDocSize());
// 更新视图
pDoc->UpdateAllViews(NULL);
}
else
{
// 提示用户
MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION |
MB_OK);
}
// 解除锁定
::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());
// 恢复光标
EndWaitCursor();
}
//逆时针旋转
void CMyDIPView::OnMenuitem32779()
{
// 图像旋转
// 获取文档
CMyDIPDoc* pDoc = GetDocument();
// 指向DIB的指针
LPSTR lpDIB;
// 锁定DIB
lpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());
// 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的旋转，其它的可以类
推）
if (::DIBNumColors(lpDIB) != 256)
{
// 提示用户
MessageBox("目前只支持256色位图的旋转！", "系统提示" ,
MB_ICONINFORMATION | MB_OK);
// 解除锁定
::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());
// 返回
return;
}
// 旋转角度
int iRotateAngle;
iRotateAngle=-15;
// 创建新DIB
HDIB hNewDIB = NULL;
// 更改光标形状
BeginWaitCursor();
// 调用RotateDIB()函数旋转DIB
hNewDIB = (HDIB) RotateDIB(lpDIB, iRotateAngle);
// 判断旋转是否成功
if (hNewDIB != NULL)
{
// 替换DIB，同时释放旧DIB对象
pDoc->ReplaceHDIB(hNewDIB);
// 更新DIB大小和调色板
pDoc->InitDIBData();
// 设置脏标记
pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);
// 重新设置滚动视图大小
SetScrollSizes(MM_TEXT, pDoc->GetDocSize());
// 更新视图
pDoc->UpdateAllViews(NULL);
}
else
{
// 提示用户
MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION |
MB_OK);
}
// 解除锁定
::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());
// 恢复光标
EndWaitCursor();
}
变化效果：
