数字图像处理实验（六）：图像旋转与缩放

最新推荐文章于 2025-05-14 17:50:46 发布

lyd1995

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分类专栏：图像处理

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lyd1995/article/details/89524310

本文介绍了数字图像处理中的空间变换，包括平移、缩放和选择（旋转）变换的原理和实现。实验中，平移变换通过2*3的变换矩阵实现，缩放变换涉及横纵坐标分别放大或缩小，而旋转变换则围绕原点进行。实验环境使用OpenCV3.4.3，Ubuntu16.04，VS Code和C++编程语言。

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一、实验内容与原理

1、空间变换：

空间变换对应矩阵的仿射变换。一个坐标通过函数变换的新的坐标位置：
在这里插入图片描述
所以在程序中我们可以使用一个2*3的数组结构来存储变换矩阵：

以最简单的平移变换为例，平移（b1,b2）坐标可以表示为：

因此，平移变换的变换矩阵及逆矩阵记为：

2、缩放变换：

将图像横坐标放大（或缩小）sx倍，纵坐标放大（或缩小）sy倍，变换矩阵及逆矩阵为：
在这里插入图片描述

3、选择变换：

图像绕原点逆时针旋转a角，其变换矩阵及逆矩阵（顺时针，特别说明，图像的坐标轴与一般数学意义的坐标轴不同）为：
在这里插入图片描述

二、实验代码

实验环境：
（1）OpenCV3.4.3
（2）Ubuntu16.04
（3）VS Code
（4）C++

// 图像的旋转 与 缩放
#include <stdio.h>  
#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <string>

class Extra1{
public:
    Extra1(std::vector<std::string> path){
        for(int i = 0; i < path.size(); i++){
            // 读取彩色图片、灰度图片
            original_color_image.push_back(cv::imread(path[i]));