在OpenCV中，目前并没有现成的函数直接用来实现图像旋转，它是用仿射变换函数cv::warpAffine来实现的，此函数目前支持4种插值算法，最近邻、双线性、双三次、兰索斯插值，如果传进去的参数为基于像素区域关系插值算法(INTER_AREA)，则按双线性插值。
通常使用2*3矩阵来表示仿射变换：
其中，T相当于变换前的原始图像，x,y为变换后的图像坐标。
对于cv::getRotationMatrix2D函数的实现公式为：
其中scale为缩放因子(x、y方向保持一致)，angle为旋转角度(弧长)，centerx，centery为旋转中心。
采用最近邻插值算法的实现代码为：
- cv::Mat matSrc = cv::imread("lena.jpg", 2 | 4);
- if (matSrc.empty()) return;
- const double degree = 45;
- double angle = degree * CV_PI / 180.;
- double alpha = cos(angle);
- double beta = sin(angle);
- int iWidth = matSrc.cols;
- int iHeight = matSrc.rows;
- int iNewWidth = cvRound(iWidth * fabs(alpha) + iHeight * fabs(beta));
- int iNewHeight = cvRound(iHeight * fabs(alpha) + iWidth * fabs(beta));
- double m[6];
- m[0] = alpha;
- m[1] = beta;
- m[2] = (1 - alpha) * iWidth / 2. - beta * iHeight / 2.;
- m[3] = -m[1];
- m[4] = m[0];
- m[5] = beta * iWidth / 2. + (1 - alpha) * iHeight / 2.;
- cv::Mat M = cv::Mat(2, 3, CV_64F, m);
- cv::Mat matDst1 = cv::Mat(cv::Size(iNewWidth, iNewHeight), matSrc.type(), cv::Scalar::all(0));
- double D = m[0]*m[4] - m[1]*m[3];
- D = D != 0 ? 1./D : 0;
- double A11 = m[4]*D, A22 = m[0]*D;
- m[0] = A11; m[1] *= -D;
- m[3] *= -D; m[4] = A22;
- double b1 = -m[0]*m[2] - m[1]*m[5];
- double b2 = -m[3]*m[2] - m[4]*m[5];
- m[2] = b1; m[5] = b2;
- int round_delta = 512;//nearest
- for (int y=0; y<iNewHeight; ++y)
- {
- for (int x=0; x<iNewWidth; ++x)
- {
- //int tmpx = cvFloor(m[0] * x + m[1] * y + m[2]);
- //int tmpy = cvFloor(m[3] * x + m[4] * y + m[5]);
- int adelta = cv::saturate_cast<int>(m[0] * x * 1024);
- int bdelta = cv::saturate_cast<int>(m[3] * x * 1024);
- int X0 = cv::saturate_cast<int>((m[1] * y + m[2]) * 1024) + round_delta;
- int Y0 = cv::saturate_cast<int>((m[4] * y + m[5]) * 1024) + round_delta;
- int X = (X0 + adelta) >> 10;
- int Y = (Y0 + bdelta) >> 10;
- if ((unsigned)X < iWidth && (unsigned)Y < iHeight)
- {
- matDst1.at<cv::Vec3b>(y, x) = matSrc.at<cv::Vec3b>(Y, X);
- }
- }
- }
- cv::imwrite("rotate_nearest_1.jpg", matDst1);
- M = cv::getRotationMatrix2D(cv::Point2f(iWidth / 2., iHeight / 2.), degree, 1);
- cv::Mat matDst2;
- cv::warpAffine(matSrc, matDst2, M, cv::Size(iNewWidth, iNewHeight), 0, 0, 0);
- cv::imwrite("rotate_nearest_2.jpg", matDst2);
