OpenCV几何图像变换（5）旋转和缩放计算函数getRotationMatrix2D()的使用

• 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

计算二维旋转的仿射矩阵。

该函数计算以下矩阵：

α β ( 1 − α ) ⋅ center.x − β ⋅ center.y − β α β ⋅ center.x + ( 1 − α ) ⋅ center.y \] \\begin{bmatrix} \\alpha \& \\beta \& (1- \\alpha ) \\cdot \\texttt{center.x} - \\beta \\cdot \\texttt{center.y} \\\\ - \\beta \& \\alpha \& \\beta \\cdot \\texttt{center.x} + (1- \\alpha ) \\cdot \\texttt{center.y} \\end{bmatrix} \[α−ββα(1−α)⋅center.x−β⋅center.yβ⋅center.x+(1−α)⋅center.y

其中，
α = scale ⋅ cos ⁡ angle , β = scale ⋅ sin ⁡ angle \begin{array}{l} \alpha = \texttt{scale} \cdot \cos \texttt{angle} , \\ \beta = \texttt{scale} \cdot \sin \texttt{angle} \end{array} α=scale⋅cosangle,β=scale⋅sinangle

该变换将旋转中心映射到自身。如果不是目标，则调整平移。

getRotationMatrix2D() 函数用于计算一个 2×3 的仿射矩阵，该矩阵可以用于将图像绕着指定的中心点进行旋转和缩放。

函数原型

Mat cv::getRotationMatrix2D	
(
	Point2f 	center,
	double 	angle,
	double 	scale 
)		

参数

• 参数center 旋转在源图像中的中心。
• 参数angle 旋转角度（以度为单位）。正值表示逆时针旋转（坐标原点假定为图像的左上角）。
• 参数scale 各向同性的缩放因子。

代码示例

#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/fruit_small.jpg");
    if (src.empty())
    {
        cout << "Error: Image not found." << endl;
        return -1;
    }

    // 定义旋转中心
    Point2f center(src.cols / 2.0f, src.rows / 2.0f);

    // 定义旋转角度和缩放因子
    double angle = 45.0; // 旋转角度
    double scale = 1.0;  // 缩放因子

    // 获取旋转矩阵
    Mat rotMat = getRotationMatrix2D(center, angle, scale);

    // 应用旋转
    Mat rotatedImage;
    warpAffine(src, rotatedImage, rotMat, src.size());

    // 显示原图像和旋转后的图像
    namedWindow("Original Image", WINDOW_NORMAL);
    imshow("Original Image", src);

    namedWindow("Rotated Image", WINDOW_NORMAL);
    imshow("Rotated Image", rotatedImage);

    // 等待按键并关闭窗口
    waitKey(0);
    destroyAllWindows();

    return 0;
}

运行结果