OpenCV 旋转伪像和点重映射

Question

我正在努力实现下一个目标：

1) 检测图像上的特征点并存入数组

2) 复制并旋转原图

3) 检测旋转图像上的点

4）"Rotate"（变换）原图检测到与原图同角度（矩阵）的点

5) 使用旋转检查方法的可靠性（检查旋转图像的多少特征符合原始图像的变换特征）

实际上我的问题是从第 2 步开始的：当我尝试将正方形图像旋转 -90 度时（顺便说一句，我的任务需要 45 度）我得到了一些 black/faded 边框并生成了图像是 202x203，而原来的是 201x201：

我用来旋转垫子的代码：

- (Mat)rotateImage:(Mat)imageMat angle:(double)angle {

    // get rotation matrix for rotating the image around its center
    cv::Point2f center(imageMat.cols/2.0, imageMat.rows/2.0);
    cv::Mat rot = cv::getRotationMatrix2D(center, angle, 1.0);

    // determine bounding rectangle
    cv::Rect bbox = cv::RotatedRect(center,imageMat.size(), angle).boundingRect();

    // adjust transformation matrix
    rot.at<double>(0,2) += bbox.width/2.0 - center.x;
    rot.at<double>(1,2) += bbox.height/2.0 - center.y;

    cv::Mat dst;
    cv::warpAffine(imageMat, dst, rot, bbox.size());
    return dst;
}

来自

我也尝试了这个，结果相同：

下一个点旋转问题，我使用这段代码将原始特征变换相同的角度 (-90)：

- (std::vector<cv::Point>)transformPoints:(std::vector<cv::Point>)featurePoints fromMat:(Mat)imageMat angle:(double)angle {
    cv::Point2f center(imageMat.cols/2.0, imageMat.rows/2.0);
    cv::Mat rot = cv::getRotationMatrix2D(center, angle, 1.0);
    std::vector<cv::Point> dst;
    cv::transform(featurePoints, dst, rot);
    return dst;
}

由于图像旋转错误，我无法确定它是否按预期工作，我已经举了一个例子来说明我在说什么：

    cv::Mat testMat(3, 3, CV_8UC3, cv::Scalar(255,0,0));
    testMat.at<Vec3b>(cv::Point(0,1)) = Vec3b(0, 255, 0);

    for(int i = 0; i < testMat.rows; i++) {
        for(int j = 0; j < testMat.cols; j++) {
            Vec3b color = testMat.at<Vec3b>(cv::Point(i,j));
            NSLog(@"Pixel (%d, %d) color = (%d, %d, %d)", i, j, color[0], color[1], color[2]);
        }
    }

    std::vector<cv::Point> featurePoints1;
    std::vector<cv::Point> featureRot;
    cv::Point featurePoint = cv::Point( 0, 1 );
    featurePoints1.push_back(featurePoint);
    cv::Mat rotated = [self rotateImage:testMat angle:-90];
    featureRot = [self transformPoints:featurePoints1 fromMat:testMat angle:90];


    for(int i = 0; i < rotated.rows; i++) {
        for(int j = 0; j < rotated.cols; j++) {
            Vec3b color = rotated.at<Vec3b>(cv::Point(i,j));
            NSLog(@"Pixel (%d, %d) color = (%d, %d, %d)", i, j, color[0], color[1], color[2]);
        }
    }

两个垫子（testMat 和旋转垫子）必须是 3x3，而第二个垫子是 4x5。这个绿色像素应该从 (0, 1) 平移到 (1, 2) 并旋转 -90。但实际上使用 transformPoints:fromMat:angle: 方法它是 (1, 3) （我猜是因为旋转图像的尺寸错误）。以下是原始图像的日志：

Pixel (0, 0) color = (255, 0, 0)
Pixel (0, 1) color = (0, 255, 0)
Pixel (0, 2) color = (255, 0, 0)
Pixel (1, 0) color = (255, 0, 0)
Pixel (1, 1) color = (255, 0, 0)
Pixel (1, 2) color = (255, 0, 0)
Pixel (2, 0) color = (255, 0, 0)
Pixel (2, 1) color = (255, 0, 0)
Pixel (2, 2) color = (255, 0, 0)

对于旋转的：

Pixel (0, 0) color = (0, 0, 0)
Pixel (0, 1) color = (0, 0, 0)
Pixel (0, 2) color = (0, 0, 0)
Pixel (0, 3) color = (0, 0, 0)
Pixel (0, 4) color = (255, 127, 0)
Pixel (1, 0) color = (0, 0, 0)
Pixel (1, 1) color = (0, 0, 0)
Pixel (1, 2) color = (0, 0, 0)
Pixel (1, 3) color = (0, 0, 0)
Pixel (1, 4) color = (0, 71, 16)
Pixel (2, 0) color = (128, 0, 0)
Pixel (2, 1) color = (255, 0, 0)
Pixel (2, 2) color = (255, 0, 0)
Pixel (2, 3) color = (128, 0, 0)
Pixel (2, 4) color = (91, 16, 0)
Pixel (3, 0) color = (0, 128, 0)
Pixel (3, 1) color = (128, 128, 0)
Pixel (3, 2) color = (255, 0, 0)
Pixel (3, 3) color = (128, 0, 0)
Pixel (3, 4) color = (0, 0, 176)

如您所见，像素颜色也已损坏。我做错了什么或误解了什么？

UPD 已解决：

1) 您应该使用 boundingRect2f() 而不是 boundingRect() 以免丢失浮点精度并获得正确的边界框

2) 你应该将你的中心设置为 cv::Point2f center(imageMat.cols/2.0f - 0.5f, imageMat.rows/2.0 - 0.5f) 以获得实际的 像素索引中心 （不知道为什么SO 上的每一个答案实际上都有错误的中心获取实现）

Answer 1

使用 boundingRect2f 而不是 boundingRect 。 boundingRect2f 使用整数值。它失去了精度。

OpenCV 旋转伪像和点重映射

OpenCV rotation artefacts and points remapping

c++

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rotation

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affinetransform