remap实现多种重映射

视频讲解如下：

当前系列所有demo下载地址：

https://github.com/GaoRenBao/OpenCv4-Demo

不同编程语言对应的OpenCv版本以及开发环境信息如下： 

本章节给大家讲讲如何实现remap多种重映射。当前代码主体还是使用毛星云的demo，C#和Python都是在C++版本的基础上转换过来的，三个版本的效果基本一致。

首先我们需要准备一张测试图片：

三组代码运行效果都是一样的，我这里就不一一展示了，通过键盘的数字键：1、2、3、4，就能实现4种图像变换，最终运行效果如下：

C#版本代码

C#版本需要安装“OpenCvSharp4”、“OpenCvSharp4.runtime.win”两个库才行。不然会报错。

如果需要使用“ BitmapConverter.ToBitmap”操作，则需要追加安装“OpenCvSharp4.Extensions”库。

using OpenCvSharp;

namespace demo
{
    internal class Program
    {
        public static Mat g_srcImage = new Mat();
        public static Mat g_dstImage = new Mat();
        public static Mat g_map_x = new Mat();
        public static Mat g_map_y = new Mat();
        public static int key = 0;

        static void Main(string[] args)
        {
            //【1】载入原始图
            g_srcImage = Cv2.ImRead("../../../images/Robot.jpg");

            //【2】显示原始图  
            Cv2.ImShow("【原始图】", g_srcImage);

            //【2】创建和原始图一样的效果图，x重映射图，y重映射图
            g_dstImage = new Mat(g_srcImage.Size(), g_srcImage.Type());
            g_map_x = new Mat(g_srcImage.Size(), MatType.CV_32FC1);
            g_map_y = new Mat(g_srcImage.Size(), MatType.CV_32FC1);

            // 异步操作
            while (true)
            {
                if (key != 0)
                {
                    // 根据按下的键盘按键来更新 map_x & map_y的值. 然后调用remap( )进行重映射
                    update_map(key);

                    // 进行重映射操作
                    Cv2.Remap(g_srcImage, g_dstImage, g_map_x, g_map_y, InterpolationFlags.Linear, BorderTypes.Constant, new Scalar(0, 0, 0));

                    // 显示效果图
                    Cv2.ImShow("【C# 效果图】", g_dstImage);
                    key = 0;
                }
                int k = Cv2.WaitKey(30);
                if (k == 49) key = 1; // 按键1
                if (k == 50) key = 2; // 按键1
                if (k == 51) key = 3; // 按键1
                if (k == 52) key = 4; // 按键1
            }
        }

        // 描述：根据按键来更新map_x与map_x的值
        public static int update_map(int key)
        {
            //双层循环，遍历每一个像素点
            for (int j = 0; j < g_srcImage.Rows; j++)
            {
                for (int i = 0; i < g_srcImage.Cols; i++)
                {
                    switch (key)
                    {
                        case 1: // 键盘【1】键按下，进行第一种重映射操作
                            if (i > g_srcImage.Cols * 0.25 && i < g_srcImage.Cols * 0.75 && j > g_srcImage.Rows * 0.25 && j < g_srcImage.Rows * 0.75)
                            {
                                g_map_x.Set(j, i, (float)(2 * (i - g_srcImage.Cols * 0.25) + 0.5));
                                g_map_y.Set(j, i, (float)(2 * (j - g_srcImage.Rows * 0.25) + 0.5));
                            }
                            else
                            {
                                g_map_x.Set(j, i, (float)(0));
                                g_map_y.Set(j, i, (float)(0));
                            }
                            break;
                        case 2:// 键盘【2】键按下，进行第二种重映射操作
                            g_map_x.Set(j, i, (float)(i));
                            g_map_y.Set(j, i, (float)(g_srcImage.Rows - j));
                            break;
                        case 3:// 键盘【3】键按下，进行第三种重映射操作
                            g_map_x.Set(j, i, (float)(g_srcImage.Cols - i));
                            g_map_y.Set(j, i, (float)(j));
                            break;
                        case 4:// 键盘【4】键按下，进行第四种重映射操作
                            g_map_x.Set(j, i, (float)(g_srcImage.Cols - i));
                            g_map_y.Set(j, i, (float)(g_srcImage.Rows - j));
                            break;
                    }
                }
            }
            return 1;
        }
    }
}

C++版本代码

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

#define WINDOW_NAME "【程序窗口】"        //为窗口标题定义的宏 

Mat g_srcImage, g_dstImage;
Mat g_map_x, g_map_y;

int update_map(int key);
static void ShowHelpText();//输出帮助文字

int main(int argc, char** argv)
{
    //改变console字体颜色
    system("color 5F");

    //显示帮助文字
    ShowHelpText();

    //【1】载入原始图
    g_srcImage = imread("../images/Robot.jpg", 1);
    if (!g_srcImage.data) { 
        printf("读取图片错误，请确定目录下是否有imread函数指定的图片存在~！ \n"); 
        return false; 
    }
    imshow("原始图", g_srcImage);

    //【2】创建和原始图一样的效果图，x重映射图，y重映射图
    g_dstImage.create(g_srcImage.size(), g_srcImage.type());
    g_map_x.create(g_srcImage.size(), CV_32FC1);
    g_map_y.create(g_srcImage.size(), CV_32FC1);

    //【3】创建窗口并显示
    // opencv3：CV_WINDOW_AUTOSIZE
    // opencv4：WINDOW_AUTOSIZE
    namedWindow(WINDOW_NAME, WINDOW_AUTOSIZE);
    imshow(WINDOW_NAME, g_srcImage);

    //【4】轮询按键，更新map_x和map_y的值，进行重映射操作并显示效果图
    while (1)
    {
        //获取键盘按键  
        int key = waitKey(0);

        //判断ESC是否按下，若按下便退出  
        if ((key & 255) == 27)
        {
            cout << "程序退出...........\n";
            break;
        }

        //根据按下的键盘按键来更新 map_x & map_y的值. 然后调用remap( )进行重映射
        update_map(key);
        // opencv3：CV_INTER_LINEAR
        // opencv4：INTER_LINEAR
        remap(g_srcImage, g_dstImage, g_map_x, g_map_y, INTER_LINEAR, BORDER_CONSTANT, Scalar(0, 0, 0));

        //显示效果图
        imshow(WINDOW_NAME, g_dstImage);
    }
    return 0;
}

// 描述：根据按键来更新map_x与map_x的值
int update_map(int key)
{
    //双层循环，遍历每一个像素点
    for (int j = 0; j < g_srcImage.rows; j++)
    {
        for (int i = 0; i < g_srcImage.cols; i++)
        {
            switch (key)
            {
            case '1': // 键盘【1】键按下，进行第一种重映射操作
                if (i > g_srcImage.cols * 0.25 && i < g_srcImage.cols * 0.75 && j > g_srcImage.rows * 0.25 && j < g_srcImage.rows * 0.75)
                {
                    g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(2 * (i - g_srcImage.cols * 0.25) + 0.5);
                    g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(2 * (j - g_srcImage.rows * 0.25) + 0.5);
                }
                else
                {
                    g_map_x.at<float>(j, i) = 0;
                    g_map_y.at<float>(j, i) = 0;
                }
                break;
            case '2':// 键盘【2】键按下，进行第二种重映射操作
                g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(i);
                g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.rows - j);
                break;
            case '3':// 键盘【3】键按下，进行第三种重映射操作
                g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.cols - i);
                g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(j);
                break;
            case '4':// 键盘【4】键按下，进行第四种重映射操作
                g_map_x.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.cols - i);
                g_map_y.at<float>(j, i) = static_cast<float>(g_srcImage.rows - j);
                break;
            }
        }
    }
    return 1;
}

// 描述：输出一些帮助信息 
static void ShowHelpText()
{
    //输出一些帮助信息  
    printf("\n\t欢迎来到重映射示例程序~\n\n");
    printf("\n\t按键操作说明: \n\n"
        "\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n"
        "\t\t键盘按键【1】-  第一种映射方式\n"
        "\t\t键盘按键【2】- 第二种映射方式\n"
        "\t\t键盘按键【3】- 第三种映射方式\n"
        "\t\t键盘按键【4】- 第四种映射方式\n");
}

Python版本代码

import cv2
import numpy as np

# 【1】载入原始图
g_srcImage = cv2.imread("../images/Robot.jpg")
cv2.imshow("srcImage", g_srcImage)

# 【2】创建和原始图一样的效果图，x重映射图，y重映射图
sp = g_srcImage.shape[:2]
g_map_x = np.zeros((sp[0], sp[1]), np.float32)
g_map_y = np.zeros((sp[0], sp[1]), np.float32)


def update_map(key):
    # 双层循环，遍历每一个像素点，改变map_x & map_y的值
    for y in range(0, int(sp[0] - 1)):
        for x in range(0, int(sp[1] - 1)):
            if key == 49:
                if x > sp[1] * 0.25 and x < sp[1] * 0.75 and y > sp[0] * 0.25 and y < sp[0] * 0.75:
                    g_map_x[y, x] = 2 * (x - sp[1] * 0.25) + 0.5
                    g_map_y[y, x] = 2 * (y - sp[0] * 0.25) + 0.5
                else:
                    g_map_x[y, x] = 0
                    g_map_y[y, x] = 0

            if key == 50:
                g_map_x[y, x] = x
                g_map_y[y, x] = sp[0] - y

            if key == 51:
                g_map_x[y, x] = sp[1] - x
                g_map_y[y, x] = y

            if key == 52:
                g_map_x[y, x] = sp[1] - x
                g_map_y[y, x] = sp[0] - y


while True:
    # 获取键盘键值
    key = cv2.waitKey(0)

    # 根据按下的键盘按键来更新 map_x & map_y的值. 然后调用remap( )进行重映射
    update_map(key)

    # 进行重映射操作
    g_dstImage = cv2.remap(g_srcImage, g_map_x, g_map_y, cv2.INTER_LINEAR, cv2.BORDER_CONSTANT)

    # 显示效果图
    cv2.imshow('dstImage', g_dstImage)