/**
@file warpPerspective_demo.cpp // 文件名称
@brief a demo program shows how perspective transformation applied on an image // 简述文件功能,即展示图片的透视变换
@based on a sample code http://study.marearts.com/2015/03/image-warping-using-opencv.html // 基于的样例代码来源
@modified by Suleyman TURKMEN // 修改者信息
*/
#include "opencv2/imgproc.hpp" // 引入OpenCV图像处理头文件
#include "opencv2/imgcodecs.hpp" // 引入OpenCV图像编解码头文件
#include "opencv2/highgui.hpp" // 引入OpenCV高层图形用户界面头文件
#include <iostream> // 引入输入输出流头文件
using namespace std; // 使用标准命名空间
using namespace cv; // 使用OpenCV命名空间
// 帮助函数,用来展示程序启动时的欢迎消息和程序使用方法
static void help(char** argv)
{
// 打印欢迎信息和OpenCV版本
cout << "\nThis is a demo program shows how perspective transformation applied on an image, \n"
"Using OpenCV version " << CV_VERSION << endl; // 显示OpenCV版本信息
// 展示如何使用该程序
cout << "\nUsage:\n" << argv[0] << " [image_name -- Default right.jpg]\n" << endl;
// 展示快捷键
cout << "\nHot keys: \n"
"\tESC, q - quit the program\n" // ESC或q退出程序
"\tr - change order of points to rotate transformation\n" // r键改变点的顺序以旋转图像
"\tc - delete selected points\n" // c键删除选择的点
"\ti - change order of points to inverse transformation \n" // i键改变点的顺序以做逆变换
"\nUse your mouse to select a point and move it to see transformation changes" << endl; // 使用鼠标选择并移动点以查看变换效果
}
static void onMouse(int event, int x, int y, int, void*); // 鼠标回调函数声明
Mat warping(Mat image, Size warped_image_size, vector< Point2f> srcPoints, vector< Point2f> dstPoints); // 图像透视变换函数声明
// 全局变量定义
String windowTitle = "Perspective Transformation Demo"; // 主窗口标题
String labels[4] = { "TL","TR","BR","BL" }; // 四个角点的标签名称,依次为左上角、右上角、右下角、左下角
vector< Point2f> roi_corners; // 存储ROI区域的角点
vector< Point2f> midpoints(4); // 存储ROI四边的中点
vector< Point2f> dst_corners(4); // 存储目标图的四个角点
int roiIndex = 0; // 当前ROI角点的索引
bool dragging; // 标记是否在拖拽角点
int selected_corner_index = 0; // 选中角点的索引
bool validation_needed = true; // 标记是否需要重新验证和更新显示
// main函数,程序入口
int main(int argc, char** argv)
{
help(argv); // 显示帮助信息
// 命令行参数解析
CommandLineParser parser(argc, argv, "{@input| right.jpg |}"); // 输入参数,默认为right.jpg
// 读取图片文件
string filename = samples::findFile(parser.get<string>("@input"));
Mat original_image = imread( filename );
Mat image; // 用于处理的图像变量
// 初始化ROI区域的角点
float original_image_cols = (float)original_image.cols; // 原始图像的宽
float original_image_rows = (float)original_image.rows; // 原始图像的高
roi_corners.push_back(Point2f( (float)(original_image_cols / 1.70), (float)(original_image_rows / 4.20) ));
roi_corners.push_back(Point2f( (float)(original_image.cols / 1.15), (float)(original_image.rows / 3.32) ));
roi_corners.push_back(Point2f( (float)(original_image.cols / 1.33), (float)(original_image.rows / 1.10) ));
roi_corners.push_back(Point2f( (float)(original_image.cols / 1.93), (float)(original_image.rows / 1.36) ));
// 创建窗口
namedWindow(windowTitle, WINDOW_NORMAL);
namedWindow("Warped Image", WINDOW_AUTOSIZE);
moveWindow("Warped Image", 20, 20); // 移动窗口
moveWindow(windowTitle, 330, 20);
// 设置鼠标回调函数
setMouseCallback(windowTitle, onMouse, 0);
// 主循环,用于处理用户输入和显示更新
// 初始化程序结束的标志变量为假
bool endProgram = false;
// 当程序没有结束时,执行循环体中的代码
while (!endProgram)
{
// 如果需要验证,并且选取的角点少于4个
if ( validation_needed & (roi_corners.size() < 4) )
{
// 将验证标志置为假
validation_needed = false;
// 克隆原始图像至image变量中
image = original_image.clone();
// 遍历所有选取的角点
for (size_t i = 0; i < roi_corners.size(); ++i)
{
// 在图像中的角点位置画圆,半径为5,颜色为绿色,线宽为3
circle( image, roi_corners[i], 5, Scalar(0, 255, 0), 3 );
// 如果不是第一个角点,则画红色线条连接当前点与前一个点,并在当前点标上标签
if( i > 0 )
{
// 在前一个角点与当前角点间画线,颜色为蓝色,线宽为2
line(image, roi_corners[i-1], roi_corners[(i)], Scalar(0, 0, 255), 2);
// 在当前角点位置再画一个圆,覆盖之前的绿色圆
circle(image, roi_corners[i], 5, Scalar(0, 255, 0), 3);
// 将角点的标签放在当前角点位置,字体大小为0.8,颜色为红色
putText(image, labels[i].c_str(), roi_corners[i], FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.8, Scalar(255, 0, 0), 2);
}
}
// 显示有角点和连接线的图像
imshow( windowTitle, image );
}
// 如果需要验证,并且选取的角点刚好为4个
if ( validation_needed & ( roi_corners.size() == 4 ))
{
// 克隆原始图像至image变量中
image = original_image.clone();
// 遍历4个角点,画出四边形和标签
for ( int i = 0; i < 4; ++i )
{
// 在相邻的角点间画线,颜色为蓝色,线宽为2
line(image, roi_corners[i], roi_corners[(i + 1) % 4], Scalar(0, 0, 255), 2);
// 在角点画圆,半径为5,颜色为绿色,线宽为3
circle(image, roi_corners[i], 5, Scalar(0, 255, 0), 3);
// 在角点位置放置标签,字体大小为0.8,颜色为红色
putText(image, labels[i].c_str(), roi_corners[i], FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.8, Scalar(255, 0, 0), 2);
}
// 显示有四边形和标签的图像
imshow( windowTitle, image );
// 计算每条边的中点
midpoints[0] = (roi_corners[0] + roi_corners[1]) / 2;
midpoints[1] = (roi_corners[1] + roi_corners[2]) / 2;
midpoints[2] = (roi_corners[2] + roi_corners[3]) / 2;
midpoints[3] = (roi_corners[3] + roi_corners[0]) / 2;
// 设置目标角点以进行透视变换
dst_corners[0].x = 0;
dst_corners[0].y = 0;
dst_corners[1].x = (float)norm(midpoints[1] - midpoints[3]);
dst_corners[1].y = 0;
dst_corners[2].x = dst_corners[1].x;
dst_corners[2].y = (float)norm(midpoints[0] - midpoints[2]);
dst_corners[3].x = 0;
dst_corners[3].y = dst_corners[2].y;
// 根据目标角点计算变换后图像的大小
Size warped_image_size = Size(cvRound(dst_corners[2].x), cvRound(dst_corners[2].y));
// 获取透视变换矩阵
Mat M = getPerspectiveTransform(roi_corners, dst_corners);
// 初始化空矩阵用于存放变换后的图像
Mat warped_image;
// 对原始图像应用透视变换
warpPerspective(original_image, warped_image, M, warped_image_size);
// 显示透视变换后的图像
imshow("Warped Image", warped_image);
}
// 设置一个短暂的延时,等待用户的按键操作判定
char c = (char)waitKey( 10 );
// 如果用户按下'q'、'Q'或ESC键,则程序结束
if ((c == 'q') | (c == 'Q') | (c == 27))
{
endProgram = true;
}
// 如果用户按下'c'或'C'键,则清除所有选择的角点
if ((c == 'c') | (c == 'C'))
{
roi_corners.clear();
}
// 如果用户按下'r'或'R'键,将第一个角点移动到列表尾部,实现角点循环
if ((c == 'r') | (c == 'R'))
{
roi_corners.push_back(roi_corners[0]);
roi_corners.erase(roi_corners.begin());
}
// 如果用户按下'i'或'I'键,交换对角线上的角点的位置
if ((c == 'i') | (c == 'I'))
{
swap(roi_corners[0], roi_corners[1]);
swap(roi_corners[2], roi_corners[3]);
}
}
// 结束程序,返回0
return 0;
}
// 定义一个鼠标响应函数
static void onMouse(int event, int x, int y, int, void*)
{
// 当左键被按下时执行
if (roi_corners.size() == 4)
{
// 遍历所有角点
for (int i = 0; i < 4; ++i)
{
// 如果点击位置与某一个角点接近,则选中该角点,可以拖动
if ((event == EVENT_LBUTTONDOWN) && ((abs(roi_corners[i].x - x) < 10)) && (abs(roi_corners[i].y - y) < 10))
{
selected_corner_index = i;
dragging = true;
}
}
}
// 当左键被按下,且角点小于4时,在当前位置添加一个新角点
else if ( event == EVENT_LBUTTONDOWN )
{
roi_corners.push_back( Point2f( (float) x, (float) y ) );
validation_needed = true;
}
// 当左键释放时,停止拖动
if (event == EVENT_LBUTTONUP)
{
dragging = false;
}
// 当左键被按下,并且鼠标在窗口上移动时执行
if ((event == EVENT_MOUSEMOVE) && dragging)
{
// 更新选中角点的位置
roi_corners[selected_corner_index].x = (float) x;
roi_corners[selected_corner_index].y = (float) y;
// 需要重新验证和画出角点和连接线
validation_needed = true;
}
}
【opencv】示例-warpPerspective_demo.cpp 在图像上应用透视变换
2024-04-20 14:22:07 27 阅读