前言
上一篇文章 ,我们讲解了图像金字塔,这篇文章我们来了解仿射变换。
仿射?!
任何仿射变换都可以转换成,乘以一个矩阵(线性变化),再加上一个向量(平移变化)。
实际上仿射是两幅图片的变换关系。
例如我们可以通过仿射变换对图片进行:缩放、旋转、平移等操作。
一个数学问题
在解决仿射问题前,我们来做一个数学题。
如图,对于点(x1, y1),相对于原点旋转一个角度a,那么这个点到哪里了呢?
我们将坐标系变成极坐标系,则点(x1, y1)就变成了(r, β ),而旋转后变成(r, α + β )。
转回直角坐标系,则旋转后的点变成了(cos( α + β ) * r, sin( α + β ) * r)。
然后利用公式:
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
以及原来点为(cosβ * r, sinβ * r ),于是很容易得出新的点为(x1 * cos α - y1 * sin α, x1 * sinaα + y1 * cosα )。
我们可以从中推导出旋转变换公式:
那么平移就相对简单很多了,就相当于加上一个向量(c, d)就行了。
获得变换矩阵函数实现
通常我们使用矩阵来表示仿射变换。
其中A是旋转缩放变换,B是平移变换。则结果T满足:
或者
即:
var getRotationArray2D = function (__angle, __x, __y){ var sin = Math.sin(__angle) || 0 , cos = Math.cos(__angle) || 1 , x = __x || 0 , y = __y || 0 ; return [cos, -sin, - x, sin, cos, - y ]; };
这样我们就得到了一个仿射变换矩阵。
当然这个实现本身是有一定问题的,因为这个原点被固定在左上角了。
仿射变换实现
var warpAffine = function (__src, __rotArray, __dst){ (__src && __rotArray) || error(arguments.callee, IS_UNDEFINED_OR_NULL /* {line} */ ); if (__src.type && __src.type === "CV_RGBA" ){ var height = __src.row, width = __src.col, dst = __dst || new Mat(height, width, CV_RGBA), sData = new Uint32Array(__src.buffer), dData = new Uint32Array(dst.buffer); var i, j, xs, ys, x, y, nowPix; for (j = 0, nowPix = 0; j < height; j++ ){ xs = __rotArray[1] * j + __rotArray[2 ]; ys = __rotArray[4] * j + __rotArray[5 ]; for (i = 0; i < width; i++, nowPix++, xs += __rotArray[0], ys += __rotArray[3 ]){ if (xs > 0 && ys > 0 && xs < width && ys < height){ y = ys | 0 ; x = xs | 0 ; dData[nowPix] = sData[y * width + x]; } else { dData[nowPix] = 4278190080; // Black } } } } else { error(arguments.callee, UNSPPORT_DATA_TYPE /* {line} */ ); } return dst; };
这个函数先把矩阵数据变成32位形式,操作每个元素就等同于操作每一个像素。
然后遍历所有元素,对对应的点进行赋值。
效果
系列目录
参考资料