halcon常用仿射变换算子

仿射变换

仿射变换主要包括平移变换、旋转变换、缩放变换(也叫尺度变换)、倾斜变换(也叫错切变换、剪切变换、偏移变换)、翻转变换。有六个自由度。

要进行仿射变换,必须先获取变换矩阵。要获取变换矩阵,必须先获取特征点座标、角度等信息,几何匹配和bolb是获取特征点的高效方法,除此之外还有其它方法,只要能稳定的求出特征点即可。

仿射变换流程

(1.)获取特征点座标、角度

(2.)计算仿射变换矩阵

(3.)对图像、区域、轮廓进行仿射变换

根据特征点、角度计算仿射变换矩阵

hom_mat2d_identity(:::HomMat2DIdentity)

功能:产生仿射变换矩阵


hom_mat2d_rotate(::HomMat2D,Phi,Px,Py:HomMat2DRotate)

功能:把旋转角度添加到仿射变换矩阵

HomMat2D:(输入参数)仿射变换矩阵

Phi(输入参数):旋转角度(单位弧度)

Px(输入参数):变换的固定点行座标。固定点是指以该点为支撑进行仿射变换 (这里是指围绕这点进行旋转)

Py:(输入参数)变换的固定点列座标

HomMat2DRotate:(输出参数)输出变换矩阵


hom_mat2d_scale(::HomMat2D,Sx,Sy,Px,Py:HomMat2DScale)

功能:把缩放添加到仿射变换矩阵

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

Sx(输入参数):x轴方向的缩放因子

Sy(输入参数):y轴方向的缩放因子

Px(输入参数):变换的固定点行座标

Py(输入参数):变换的固定点列座标

HomMat2DScale(输出参数):输出变换矩阵


hom_mat2d_translate(::HomMat2D,Tx,Ty:HomMat2DTranslate)

功能:把平移添加到防射变换矩阵

HomMat2D:(输入参数)仿射变换矩阵

Tx(输入参数):沿x轴方向平移的距离

Ty:输入参数):沿y轴方向平移的距离

HomMat2DTranslate(输出参数):输出变换矩阵


hom_mat2d_slant(::HomMat2D,Theta,Axis,Px,Py:HomMat2DSlant)

功能:把斜切添加到防射变换矩阵

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

Theta(输入参数):斜切角度(单位:弧度)

Axis(输入参数):斜切的座标轴。取值列表:x,y

Px(输入参数):变换的固定点x座标

Py(输入参数):变换的固定点y座标

HomMat2DSlant(输出参数):输出仿射变换矩阵

vector_angle_to_rigid(::Row1,Column1,Angle1,Row2,Column2,Angle2:HomMat2D)

功能:根据点和角度计算刚性仿射变换矩阵,支持旋转和平移

Row1(输入参数):原始点行座标

Column1(输入参数):原始点列座标

Angle1(输入参数):原始点角度

Row2(输入参数):变换的目的点行座标

Column2(输入参数):变换的目的点列座标

Angle2(输入参数):变换的目的点角度

HomMat2D(输出参数):输出仿射变换矩阵


根据两个以上特征点计算仿射变换矩阵

vector_to_rigid(::Px,Py,Qx,Qy:HomMat2D)

功能:根据两个以上点对计算计算刚性仿射变换矩阵,支持旋转和平移

Px:(输入参数)原始点组的x座标

Py:(输入参数)原始点组的y座标

Qx:(输入参数)变换的目的点组的x座标

Qy:(输入参数)变换的目的点组的y座标

HomMat2D:(输出参数)输出仿射变换矩阵

vector_to_similarity(::Px,Py,Qx,Qy:HomMat2D)

功能:根据两个以上点对计算相似仿射变换矩阵,支持旋转、平移和缩放

Px:(输入参数)原始点组的x座标

Py:(输入参数)原始点组的y座标

Qx:(输入参数)变换的目的点组的x座标

Qy:(输入参数)变换的目的点组的y座标

HomMat2D:(输出参数)输出仿射变换矩阵


根据三个以上特征点获取仿射变换矩阵

vector_to_hom_mat2d(::Px,Py,Qx,Qy:HomMat2D)

功能:根据三个以上点对计算仿射变换矩阵,支持旋转、平移、缩放、斜切

Px:(输入参数)原始点组的x座标

Py:(输入参数)原始点组的y座标

Qx:(输入参数)变换的目的点组的x座标

Qy:(输入参数)变换的目的点组的y座标

HomMat2D:(输出参数)输出仿射变换矩阵

计算仿射变换参数

hom_mat2d_to_affine_par(::HomMat2D:Sx,Sy,Phi,Theta,Tx,Ty)

功能:根据仿射变换矩阵(齐次二维变换矩阵)计算仿射变换参数

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

Sx(输出参数):x方向的缩放因子(如果从图像空间变换到物理空间,就是x方向的 像素单量)

Sy(输出参数):y方向的缩放因子(如果从图像空间变换到物理空间,就是y方向的 像素单量)

Phi(输出参数):旋转角度

Theta(输出参数):斜切角度

Tx(输出参数):沿x方向平移的距离

Ty(输出参数):沿y方向平移的距离

8.对图像、ROI和XLD进行仿射变换

affine_trans_contour_xld(Contours:ContoursAffinTrans:HomMat2D)

功能:对XLD轮廓进行二维仿射变换,支持缩放,旋转,平移,斜切

Contours(输入参数):输入XLD轮廓

ContoursAffinTrans(输出参数):输出变换的XLD轮廓

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

affine_trans_image(Image:ImageAffinTrans:HomMat2D,Interpolation,AdaptImageSize)

功能:对图像轮廓进行二维仿射变换,支持缩放、旋转、平移,斜切

Image(输入参数):输入图像

ImageAffinTrans(输出参数):变换后的图像

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

Interpolation(输入参数):插值算法。参数值列表: nearest_neighbor,bilinear,constant,weighted

AdaptImageSize(输入参数):结果图像尺寸是否自适应。默认值:false

affine_trans_region(Region:RegionAffineTrans:HomMat2D,Interpolate:)

功能:对区域进行任意二维仿射变换

Region(输入参数):输入区域

RegionAffineTrans(输出参数):变换的区域

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

Interpolate(输入参数):插值算法。默认值:nearest_neighbor。参数值列表:constant,nearest_neighbor

affine_trans_polygon_xld(Polygon:PolygonsAffinTrans:HomMat2D:)

功能:对XLD多边形进行任意二维仿射变换

Polygon(输入参数):输入XLD多边形

PolygonsAffinTrans(输出参数):变换的XLD多边形

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

affine_trans_point_2d(::HomMat2D,Px,Py:Qx,Qy)

功能:对点进行任意二维仿射变换,支持缩放、旋转、平移、斜切

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

Px(输入参数):原始点x或行座标

Py(输入参数):原始点y或列座标

Qx(输出参数):变换点x或行座标

Qy(输出参数):变换点y或列座标

affine_trans_pixel(::HomMat2D,Row,Col:RowTrans,ColTrans)

功能:对像素进行任意二维仿射变换

HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵

Row(输入参数):输入像素行座标

Col(输入参数):输入像素列座标

RowTrans(输出参数):变换的像素行座标

ColTrans(输出参数):变换的像素列座标

ps:affine_trans_point_2d与affine_trans_pixel的区别:affine_trans_pixel使用的图像座标系的原点在图像的左上角,affine_trans_point_2d使用标准图像座标系,原点在左上角像素的中心

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