【C#】图像的变形/变换/扭曲。用Emgu或YLScsFreeTransform(FreeImageTransformation)或MagickImage
需求：将图像变形，如矩形图片变换成梯形的，图素拉伸。
解决方案：目前找到有两种。
- 使用EmguCV，它是.Net版的OpenCV。推荐直接在VS里的Nuget中搜索EmguCV进行下载。
- 使用第三方库FreeImageTransformation。（网上搜YLScsFreeTransform关键字）
- 使用第三方库MagickImage。（非常厉害的魔法~）
思路：首先一张图片有四个点，给图片实体类准备一个属性，用于记录变形前和变形后的四个点XY坐标值。
public float[] ProjectTransform { get; set; }该数组有16个float型元素，按顺序分别表示：
变形前左上角X值 变形前左上角Y值 变形后左上角X值 变形后左上角Y值
变形前右上角X值 变形前右上角Y值 变形后右上角X值 变形后右上角Y值
变形前左下角X值 变形前左下角Y值 变形后左下角X值 变形后左下角Y值
变形前右下角X值 变形前右下角Y值 变形后右下角X值 变形后右下角Y值若使用方案一：EmguCV
- 将Emgu的dll引入到项目中。
- 实体类中定义一个Image属性用于保存图像，该属性是UMat类型。这是OpenCV中的类型。
- 使用图像变形函数 CvInvoke.WarpPerspective()
private UMat image;
public UMat Image
{
get
{
if (ProjectTransform != null)
{
PointF[] corner = new PointF[4];
PointF[] trans_corner = new PointF[4];
UMat trans_img = new UMat();
// 变换前的四个角的坐标
corner[0] = new PointF(ProjectTransform[0], ProjectTransform[1]);
corner[1] = new PointF(ProjectTransform[4], ProjectTransform[5]);
corner[2] = new PointF(ProjectTransform[8], ProjectTransform[9]);
corner[3] = new PointF(ProjectTransform[12], ProjectTransform[13]);
// 变换后的四个角的坐标
trans_corner[0] = new PointF(ProjectTransform[2], ProjectTransform[3]);
trans_corner[1] = new PointF(ProjectTransform[6], ProjectTransform[7]);
trans_corner[2] = new PointF(ProjectTransform[10], ProjectTransform[11]);
trans_corner[3] = new PointF(ProjectTransform[14], ProjectTransform[15]);
// 变形规则
Mat transform = CvInvoke.GetPerspectiveTransform(corner, trans_corner);
// 图像变形
CvInvoke.WarpPerspective(image, trans_img, transform, new Size(image.Cols, trans_img.Rows));
return trans_img;
}
return image; // 如果该图片没有ProjectTransform属性，说明该图不需要变形，直接取出来使用即可。
}
set { image = value; }
}
若使用方案二：第三方库YLScsFreeTransform
- 从下载的项目中，通过阅读源码，只取出我们需要用到的部分，做成工具类。（下载地址）
- 使用办法如下：
private Bitmap image
public Bitmap Image
{
get
{
if (ProjectTransform != null)
{
PointF[] trans_corner = new PointF[4];
// 扭曲图像
trans_corner[0] = new PointF(ProjectTransform[2], ProjectTransform[3]); // 变换后的左上角XY
trans_corner[1] = new PointF(ProjectTransform[6], ProjectTransform[7]); // 变换后的右上角XY
trans_corner[2] = new PointF(ProjectTransform[10], ProjectTransform[11]); // 变换后的左下角XY
trans_corner[3] = new PointF(ProjectTransform[14], ProjectTransform[15]); // 变换后的右下角XY
using (System.Drawing.Bitmap sourceImg = image.Bitmap)
{
YLScsDrawing.Imaging.Filters.FreeTransform filter = new YLScsDrawing.Imaging.Filters.FreeTransform();
filter.Bitmap = sourceImg;
// assign FourCorners (the four X/Y coords) of the new perspective shape
//filter.FourCorners = new System.Drawing.PointF[] { trans_corner[0], trans_corner[1], trans_corner[2], trans_corner[3] };
filter.VertexLeftTop = trans_corner[0];
filter.VertexTopRight = trans_corner[1];
filter.VertexBottomLeft = trans_corner[2];
filter.VertexRightBottom = trans_corner[3];
filter.IsBilinearInterpolation = true; // optional for higher quality
System.Drawing.Bitmap perspectiveImg = filter.Bitmap;
return perspectiveImg;
}
}
return image;
}
set { image = value; }
}
若使用方案三：第三方库MagickImage
- 在NuGet中搜MagickImage，下载最高下载量那个，导入项目中。
public Bitmap Image
{
get
{
return image;
}
set
{
if (ProjectTransform != null)
{
using (ImageMagick.MagickImage magickImage = new ImageMagick.MagickImage(value))
{
magickImage.VirtualPixelMethod = ImageMagick.VirtualPixelMethod.Transparent;
magickImage.MatteColor = new ImageMagick.MagickColor(255, 255, 255, 0);
magickImage.FilterType = ImageMagick.FilterType.Point;
magickImage.Distort(ImageMagick.DistortMethod.Perspective, ProjectTransform);
image = magickImage.ToBitmap();
image.SetResolution(72, 72); // 坑点：因为WPF的默认DPI为96的问题，在图像转型Bitmap时DPI会改变，需要手动修改。
}
}
else
{
image = value;
}
}
}- 小问题：注意这次图片变形的过程写在了Set()中而不是Get()中，因为写Get中运行时偶尔会发生图片未经过变形处理的情况，猜想可能是因为WPF的绑定时机及先后顺序问题，写到Set中因为能确保For循环是按顺序执行的。
小结：
- 在项目中，由于有几十张2400*1440的大图需要扭曲变形（项目需求是用2D图片的扭曲拉伸来模拟3D透视效果）。在切换图素/重新加载场景时，使用EmguCV会导致程序直接崩溃（EmguCV报错），可能是因为图像没有释放干净导致内存爆炸。所以最后改用了C#原生的YLScsFreeTransform库。运行效率感觉比OpenCV的更快。。。。最重要的是，更多的图片变形也没有导致程序崩溃。
- 2017.5.24更新：最后选用了方案三MagickImage，是因为用YLScsFreeTransform变形的图片时等比缩放的，因此2D图像从矩形变形为梯形来模拟3D效果时，无法做到近大远小的透视效果。而用MagickImage做变形能够做到这一点！
