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OpenCV几何图像变换（3）计算透视变换矩阵函数getPerspectiveTransform()的使用

news 来源：原创 2024/9/20 3:04:40

操作系统：ubuntu22.04
OpenCV版本：OpenCV4.9
IDE:Visual Studio Code
编程语言：C++11

算法描述

计算四对对应点之间的透视变换。
该函数计算 3×3 的透视变换矩阵，使得：
$map_matrix ⋅ [ x i y i 1 ] \begin{bmatrix} t_i x'_i \\ t_i y'_i \\ t_i \end{bmatrix} = \texttt{map\_matrix} \cdot \begin{bmatrix} x_i \\ y_i \\ 1 \end{bmatrix}$
其中，
$dst(i)=(x'_i,y'_i), src(i)=(x_i, y_i), i=0,1,2,3$

getPerspectiveTransform() 函数用于计算一个 3×3 的透视变换矩阵，该矩阵将源图像中的四边形映射到目标图像中的另一个四边形。这种变换可以实现图像的透视校正，例如将倾斜的图像拉直或调整视角。

函数原型1


Mat cv::getPerspectiveTransform
(InputArray 	src,InputArray 	dst,int 	solveMethod = DECOMP_LU 
)

函数参数1

参数src 源图像中四边形顶点的坐标。
参数dst 目标图像中对应四边形顶点的坐标。
参数solveMethod 传递给 cv::solve 函数的方法（DecompTypes 类型）。

函数原型2


Mat cv::getPerspectiveTransform
(const Point2f 	src[],const Point2f 	dst[],int 	solveMethod = DECOMP_LU 
)

函数参数2

参数src 源图像中四边形顶点的坐标。
参数dst 目标图像中对应四边形顶点的坐标。
参数solveMethod 传递给 cv::solve 函数的方法（DecompTypes 类型）。

示例代码

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>using namespace cv;
using namespace std;int main()
{// 加载图像Mat src = imread("/media/dingxin/data/study/OpenCV/sources/images/hawk.jpg");if (src.empty()){cout << "Error: Image not found." << endl;return -1;}// 定义源图像中的四个点Point2f srcQuad[4] = {Point2f(0, 0), Point2f(src.cols - 1, 0), Point2f(src.cols - 1, src.rows - 1), Point2f(0, src.rows - 1)};// 定义目标图像中的四个点Point2f dstQuad[4] = {Point2f(0, 0), Point2f(src.cols * 0.5, 0), Point2f(src.cols * 0.5, src.rows), Point2f(0, src.rows)};// 获取透视变换矩阵Mat perspMat = getPerspectiveTransform(srcQuad, dstQuad);// 应用透视变换Mat warpedImage;warpPerspective(src, warpedImage, perspMat, src.size());// 显示原图像和变换后的图像namedWindow("Original Image", WINDOW_NORMAL);imshow("Original Image", src);namedWindow("Warped Image", WINDOW_NORMAL);imshow("Warped Image", warpedImage);// 等待按键并关闭窗口waitKey(0);destroyAllWindows();return 0;
}