图像旋转以及C代码实现

    图像旋转就是将图像按一定角度旋转，依据当前点坐标计算出来的旋转后的坐标往不是整数，因此需要进行插值。常用的插值方法有最近邻插值法、线性插值法和样条插值法（这个我也不懂）。最近邻插值速度快，效果差；双向性插值法效果较好，速度还行。这里只讨论使用反向映射和双线性插值的图像旋转。

旋转原理：

反向映射就是依据旋转后图像中的坐标，求出其在原图像中的坐标。

如图，将图像逆时针旋转一个角度

 

    计算旋转后图像时就可以利用(3)式用旋转后的坐标计算其在原图中的坐标，并利用附近的像素插值的到当前的像素值。

    图像的原点一般在左上角，这样计算出来的坐标会有负值，一般将图像原点平移到图像中心。记原图像的宽高为srcW、srcH，旋转后图像宽高为dstW、dstH，那么(3)式就变为：

 

双线性插值

    由旋转后图像坐标计算出来的原图像坐标往往不是整数，为了保证旋转效果，进行双线性插值。双线性插值就是对两个变量的线性插值，分别对每个变量线性插值就得到最终的插值结果。

详细资料参考

http://www.cnblogs.com/linkr/p/3630902.html

 

代码如下，使用opencv加载图像。

调用方法

void main(int argc, char** argv){IplImage* iplOrg=cvLoadImage(argv[1]);//加载图像unsigned char* pColorImg=NULL;int width=iplOrg->width;int height=iplOrg->height;pColorImg=(unsigned char*)malloc(width*height*3*sizeof(unsigned char));cvCvtColor(iplOrg,iplOrg,CV_BGR2RGB);IplToUchar(iplOrg,pColorImg);//用数组表示图像cvReleaseImage(&iplOrg);double degree=15;//逆时针旋转角度0~180int tempLength=sqrt((double)width * width + (double)height *height) + 10;//保证原图可以任意角度旋转的最小尺寸unsigned char* pTemp=(unsigned char*)malloc(tempLength*tempLength*3*sizeof(unsigned char));//旋转myImgRotate(pColorImg,width,height,pTemp,tempLength,tempLength,degree,3);DisplayPicture(tempLength,tempLength,pTemp,"rotate.bmp",3);//保存图像free(pTemp);pTemp=NULL;free(pColorImg);pColorImg=NULL;}

 

旋转函数

//逆时针旋转到pdst的中心，其它用0填充//pSrc,srcW,srcH原图及其尺寸//pDst,dstW,dstH旋转后图像及其尺寸//旋转角度//通道数void myImgRotate(unsigned char* pSrc,int srcW,int srcH,   unsigned char* pDst,int dstW,int dstH,   double degree,int nchannel){int k;double angle = degree  * 3.1415926 / 180.;//旋转角度double co=cos(angle);//余弦double si=sin(angle);//正弦int rotateW,rotateH;//旋转后图像的高宽int srcWidthStep=srcW*nchannel;//宽度步长int dstWisthStep=dstW*nchannel;int x,y;int xMin,xMax,yMin,yMax;int xOff,yOff;//偏移double xSrc=0.;double ySrc=0.;//变换后图像的坐标在原图中的坐标//临时变量float valueTemp=0.;float a1,a2,a3,a4;memset(pDst,0,dstWisthStep*dstH*sizeof(unsigned char));//计算旋转后的坐标范围rotateH=srcW*fabs(si)+srcH*fabs(co);rotateW=srcW*fabs(co)+srcH*fabs(si);//计算偏移xOff=dstW/2;yOff=dstH/2;yMin=(dstH-rotateH)/2.;yMax=yMin+rotateH+1;//加1xMin=(dstW-rotateW)/2.;xMax=xMin+rotateW+1;for (y=yMin;y<=yMax;y++){for (x=xMin;x<=xMax;x++){//求取在原图中的坐标ySrc=si*double(x-xOff)+co*double(y-yOff)+double(int(srcH/2));xSrc=co*double(x-xOff)-si*double(y-yOff)+double(int(srcW/2));//如果在原图范围内if (ySrc>=0. && ySrc<srcH-0.5 && xSrc>=0. && xSrc<srcW-0.5){//插值int xSmall=floor(xSrc);int xBig=ceil(xSrc);int ySmall=floor(ySrc);int yBig=ceil(ySrc);for (k=0;k<nchannel;k++){a1=(xSmall>=0 && ySmall>=0 ? pSrc[ySmall*srcWidthStep+xSmall*nchannel+k]:0);a2=(xBig<srcW && ySmall>=0 ? pSrc[ySmall*srcWidthStep+xBig*nchannel+k]:0);a3=(xSmall>=0 && yBig<srcH ? pSrc[yBig*srcWidthStep+xSmall*nchannel+k]:0);a4=(xBig<srcW && yBig<srcH ? pSrc[yBig*srcWidthStep+xBig*nchannel+k]:0);double ux=xSrc-xSmall;double uy=ySrc-ySmall;//双线性插值valueTemp=(1-ux)*(1-uy)*a1+(1-ux)*uy*a3+(1-uy)*ux*a2+ux*uy*a4;pDst[y*dstWisthStep+x*nchannel+k]=floor(valueTemp);}}}}}

结果

    

参考资料

http://blog.csdn.net/xiaowei_cqu/article/details/7616044

http://www.cnblogs.com/mlv5/archive/2012/02/02/2336321.html

http://www.cnblogs.com/slysky/archive/2012/03/21/2410743.html

http://blog.csdn.net/jia20003/article/details/8221173