【OpenCV】针对图像或点、向量的透视变换操作

引言

在使用OpenCV处理图像时，我们经常需要使用到透视变换操作来矫正图像的面，使其具有相对统一的显示方式，以方便后续对图像的各种处理。

相关函数

cv::getPerspectiveTransform：获取透视变换/投影变换矩阵
cv::findHomography：计算单应性矩阵

cv::warpPerspective：对整幅图像进行透视变换/投影变换
cv::perspectiveTransform：对一组点进行透射变换/投影变换

函数作用：根据输入和输出点获得图像透视变换的矩阵

函数的调用形式：Mat getPerspectiveTransform(InputArray src, InputArray dst)

InputArray src, InputArray dst：分别为变换的输入和输出点

小记：该函数通过已知四点坐标，计算得到透视变换矩阵。即生成将src中的点透视变换到dst中对应点的矩阵。当你明确知道变化前后的四点坐标的话，使用getPerspectiveTransform是非常有效的，findHomography是在无法明确知道变换坐标的时候，进行运算得到变换矩阵。

函数功能：找到两个平面之间透视变换的矩阵。

函数的调用形式：

Mat cv::findHomography ( InputArray srcPoints,
                         InputArray dstPoints,
                         int method = 0,
                         double ransacReprojThreshold = 3,
                         OutputArray mask = noArray(),
                         const int maxIters = 2000,
                         const double confidence = 0.995
                         )

srcPoints：源平面中点的坐标矩阵，可以是CV_32FC2类型，也可以是vector<Point2f>类型

dstPoints：目标平面中点的坐标矩阵，可以是CV_32FC2类型，也可以是vector<Point2f>类型

method： 计算单应矩阵所使用的方法。不同的方法对应不同的参数，具体如下：

• 0 - 利用所有点的常规方法
• RANSAC - RANSAC-基于RANSAC的鲁棒算法
• LMEDS - 最小中值鲁棒算法
• RHO - PROSAC-基于PROSAC的鲁棒算法

ransacReprojThreshold：将点对视为内点的最大允许重投影错误阈值（仅用于RANSAC和RHO方法）。若srcPoints和dstPoints是以像素为单位的，则该参数通常设置在1到10的范围内。

mask：可选输出掩码矩阵，通常由鲁棒算法（RANSAC或LMEDS）设置。 请注意，输入掩码矩阵是不需要设置的。

maxIters： RANSAC算法的最大迭代次数，默认值为2000。

confidence： 可信度值，取值范围为0到1.

小记：注意findHomography不需要输入输出的两个矩阵中的点两两对应。

函数功能：通过输入变换矩阵得到透视图片。

函数的调用形式：

void cv::warpPerspective(InputArray src,
		         OutputArray dst,
		         InputArray M,
		         Size dsize,
		         int flags = INTER_LINEAR,
		         int borderMode = BORDER_CONSTANT,
		         const Scalar &borderValue = Scalar() 
		         )

src：输入图片

dst：输出图片

M：输入的透视变换矩阵，大小是3*3

dsize：输出图片的大小

flags：插值方法（INTER_LINEAR或INTER_NEAREST）与可选标志WARP_INVERSE_MAP的组合，将M设置为逆变换（𝚍𝚜𝚝→𝚜𝚛𝚌）。

borderMode：边界像素赋值操作(BORDER_CONSTANT or BORDER_REPLICATE)，前者是定值，后者是复制周围像素。

borderValue：指定定值具体是那个值，默认是0

小记：M为调用 getPerspectiveTransform 或 perspectiveTransform 生成的透视变换矩阵。warpPerspective操作的是Mat图像。

函数功能：通过输入变换矩阵得到透视变换后的点坐标

函数形式：void perspectiveTransform(InputArray src, OutputArray dst, InputArray M)

src：输入点（数组）

dst：输出点（数组）

M：输入的透视变换矩阵，大小是3*3或4*4

小记：M为调用 getPerspectiveTransform 或 perspectiveTransform 生成的透视变换矩阵。perspectiveTransform操作的是点坐标。