OpenCV 图形API（16）将极坐标（magnitude 和 angle）转换为笛卡尔坐标（x 和 y）函数polarToCart()

jndingxin2025-04-05 15:59

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

描述

计算二维向量的 x 和 y 坐标。

polarToCart 函数根据 magnitude 和 angle 的对应元素表示的每个二维向量，计算其笛卡尔坐标：
x ( I ) = magnitude ( I ) cos ⁡ ( angle ( I ) ) y ( I ) = magnitude ( I ) sin ⁡ ( angle ( I ) ) \begin{array}{l} \texttt{x} (I) = \texttt{magnitude} (I) \cos ( \texttt{angle} (I)) \\ \texttt{y} (I) = \texttt{magnitude} (I) \sin ( \texttt{angle} (I)) \\ \end{array} x(I)=magnitude(I)cos(angle(I))y(I)=magnitude(I)sin(angle(I))

估计坐标的相对精度约为 1e-6。

第一个输出是二维向量 x 坐标的矩阵。第二个输出是二维向量 y 坐标的矩阵。两个输出矩阵必须与输入矩阵具有相同的大小和深度。

注意：

该函数的文本ID是 "org.opencv.core.math.polarToCart"

函数原型

cpp 复制代码

std::tuple<GMat, GMat> cv::gapi::polarToCart 
(
 	const GMat &  	magnitude,
	const GMat &  	angle,
	bool  	angleInDegrees = false 
)

参数

参数magnitude: 输入浮点型 CV_32FC1 矩阵 (1xN)，表示二维向量的大小（或长度）。
参数angle: 输入浮点型 CV_32FC1 矩阵 (1xN)，表示二维向量的角度；角度可以以度或弧度表示，具体取决于 angleInDegrees 参数。
参数angleInDegrees: 如果为 true，则输入的角度以度为单位；否则，角度以弧度为单位。

代码示例

cpp 复制代码

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/gapi.hpp>
#include <opencv2/gapi/core.hpp>
#include <tuple>

int main() {
    // 创建示例输入矩阵
    cv::Mat magnitude = (cv::Mat_<float>(2, 2) << 1.f, 2.f,
                                                 3.f, 4.f);
    cv::Mat angle = (cv::Mat_<float>(2, 2) << 0.f, 90.f,
                                               180.f, 270.f); // 角度以度为单位

    // 定义G-API计算图
    cv::GComputation polarToCartComp([](){
        cv::GMat inMagnitude, inAngle;
        auto xy = cv::gapi::polarToCart(inMagnitude, inAngle, true); // 使用度作为角度单位
        return cv::GComputation(cv::GIn(inMagnitude, inAngle), cv::GOut(std::get<0>(xy), std::get<1>(xy)));
    });

    // 输出矩阵
    cv::Mat x, y;

    // 执行计算图
    polarToCartComp.apply(cv::gin(magnitude, angle), cv::gout(x, y));

    // 打印结果
    std::cout << "X components: \n" << x << std::endl;
    std::cout << "Y components: \n" << y << std::endl;

    return 0;
}

运行结果

bash 复制代码

X components: 
[1, 0;
 -3, 4.8984e-16]
Y components: 
[0, 2;
 3.6738e-16, -4]