Opencv

[OpenCV3]パースペクティブ変換-cv :: getPerspectiveTransform（）およびcv :: warpPerspective（）



Perspective Transformation Cv



パースペクティブ変換は、投影マッピングとも呼ばれる新しい表示平面への画像の投影です。図1に示すように、ABCは透視変換によってA'B'C 'に変換されます。




図1透視変換の概略図

パースペクティブ変換の一般的な式は次のとおりです。




変換された座標x、yは次のとおりです。 。

拡張後：




その中で、 パースペクティブ変換行列と呼ばれます。 スケーリング、せん断、比率などの線形変換を表します

翻訳に使用されるため、前に紹介したアフィン変換は、特別な遠近法変換と見なすことができます。

図2に示すように、 傾斜角 キャプチャされた道路画像はに変換されます 航空写真 つまり、カメラの視点が道路と平行になるように切り替えられます。


図2斜視図


まず、このパースペクティブ変換の変換行列を取得する必要があります。 opencv2とopencv3で遠近変換行列を計算するために使用される関数はcv :: getPerspectiveTransform（）です。 C ++インターフェイスは次のように呼び出されます。

perspective = cv2.warpPerspective(image, M, (960, 270), cv2.INTER_LINEAR)

図3に示すように、鳥瞰図に対応する道路上の2本の平行な分割線上で4つのポイントA（165、270）、C（360、125）、D（615、125）、B（835、270）を選択します。アイビュー。グラフ上の点はAです（（165、270）、C '（165、30）、D'（835、30）、B（（835、270）。


図3パースペクティブ変換エンドポイント

これらの4組の点を介して、透視変換行列Mを計算できます。

C ++コードは次のとおりです。

  1.  cv::Mat cv::getPerspectiveTransform( // return 3x3 perspective transformation matrix 
  2.  const cv::Point2f* src, // source image four vertex coordinates (point array) 
  3.  const cv::Point2f* dst // coordinates of the four vertices on the target image (point array) 
  4.  )


Pythonコードは次のとおりです。

  1.  cv::Mat get_perspective_mat() 
  2.  { 
  3.  cv::Point2f src_points[] = { 
  4.  cv::Point2f(165, 270), 
  5.  cv::Point2f(835, 270), 
  6.  cv::Point2f(360, 125), 
  7.  cv::Point2f(615, 125) } 
  8.  cv::Point2f dst_points[] = { 
  9.  cv::Point2f(165, 270), 
  10.  cv::Point2f(835, 270), 
  11.  cv::Point2f(165, 30), 
  12.  cv::Point2f(835, 30) } 
  13.  cv::Mat M = cv::getPerspectiveTransform(src_points, dst_points) 
  14.  return M 
  15.  }


計算結果は以下のとおりです。


パースペクティブ変換行列を取得した後、次のように呼び出されるcv :: warpPerspective（）でパースペクティブ変換を使用できます。

  1.  def get_perspective_mat(): 
  2.  src_points = np.array([[165., 270.], [835., 270.], [360., 125.], [615., 125.]], dtype = 'float32') 
  3.  dst_points = np.array([[165., 270.], [835., 270.], [165., 30.], [835., 30.]], dtype = 'float32') 
  4.  M = cv2.getPerspectiveTransform(src_points, dst_points) 
  5.  return M

C ++コードは次のとおりです。

  1.  void cv::warpPerspective( 
  2.  cv::InputArray src, // enter image 
  3.  cv::OutputArray dst, // output image 
  4.  cv::InputArray M, // 3x3 transformation matrix 
  5.  cv::Size dsize, // target image size 
  6.  int flags = cv::INTER_LINEAR, // interpolation method 
  7.  int borderMode = cv::BORDER_CONSTANT, // extrapolation method 
  8.  const cv::Scalar& borderValue = cv::Scalar() / / use the constant boundary 
  9.  )



Pythonコードは次のとおりです。

  1.  cv::Mat perspective 
  2.  cv::warpPerspective(image, perspective, M, cv::Size(960, 270), cv::INTER_LINEAR)


変換の結果は次のとおりです。



2017.05.19