从OpenCV中的旋转图像旋转回点

Question

我遇到了轮换问题。 我想做的是这样的：

• 旋转图像
• 检测旋转图像上的特征（点）
• 向后旋转点，这样我就可以得到与初始图像相对应的点坐标

我在第三步有点卡住了。

我设法使用以下代码旋转了图像：

cv::Mat M(2, 3, CV_32FC1);
cv::Point2f center((float)dst_img.rows / 2.0f, (float)dst_img.cols / 2.0f);
M = cv::getRotationMatrix2D(center, rotateAngle, 1.0);
cv::warpAffine(dst_img, rotated, M, cv::Size(rotated.cols, rotated.rows));

我尝试使用以下代码旋转点：

float xp = r.x * std::cos( PI * (-rotateAngle) / 180 ) - r.y * sin(PI * (rotateAngle) / 180);
float yp = r.x * sin(PI * (-rotateAngle) / 180) + r.y * cos(PI * (rotateAngle) / 180);

工作不正常，但图像上的点不能很好地恢复。有一个偏移量。

感谢您的帮助

Answer 1

• 您需要根据图像的中心点旋转点。
• 这里 x 和 y 是您要旋转的点，imageCenter_x a 和 _y 是图像的中心点。

• 下面是我的代码。

  angle = angle * (M_PI / 180);  
  float axis_x = x - imageCenter_x;  
  float axis_y = y - imageCenter_y;       
  
  x = axis_x * cos(angle) + axis_y * sin(angle);   
  y = (-axis_x) * sin(angle) + axis_y * cos(angle);
  
  x = x + imageCenter_x;  
  y = y + imageCenter_y;
  

Answer 2

我遇到了同样的问题。

对于旋转图像中的变换M 和点pp，我们希望在原始图像的坐标中找到点pp_org。使用以下行：

cv::Mat_<double> iM;
cv::invertAffineTransform(M, iM);
cv::Point2f pp_org = iM*pp;

上面一行中的操作符*定义为：

cv::Point2f operator*(cv::Mat_<double> M, const cv::Point2f& p)
{ 
    cv::Mat_<double> src(3/*rows*/,1 /* cols */); 

    src(0,0)=p.x; 
    src(1,0)=p.y; 
    src(2,0)=1.0; 

    cv::Mat_<double> dst = M*src; //USE MATRIX ALGEBRA 
    return cv::Point2f(dst(0,0),dst(1,0)); 
} 

注意：M是你用来从原始图像到旋转图像的旋转矩阵

Answer 3

如果M 是您从cv::getRotationMatrix2D 获得的旋转矩阵，则要使用此矩阵旋转cv::Point p，您可以这样做：

cv::Point result;
result.x = M.at<double>(0,0)*p.x + M.at<double>(0,1)*p.y + M.at<double>(0,2);
result.y = M.at<double>(1,0)*p.x + M.at<double>(1,1)*p.y + M.at<double>(1,2);

如果要旋转一个点，生成M的逆矩阵或者使用cv::getRotationMatrix2D(center, -rotateAngle, scale)生成逆旋转矩阵。

Answer 4

对于一个旋转矩阵，它的转置是它的逆矩阵。因此，您只需执行M.t() * r 将其移回原始帧，其中r 是cv::Mat（您可能必须将其从cv::Point2f 或其他任何内容转换为cv::Mat，或者只是写出矩阵乘法）。

这是明确执行此操作的代码（应该是正确的，但警告，它完全未经测试）：

cv::Point2f p;
p.x = M.at<float>(0, 0) * r.x + M.at<float>(1, 0) * r.y;
p.y = M.at<float>(0, 1) * r.x + M.at<float>(1, 1) * r.y;
// p contains r rotated back to the original frame.