cv::warpPerspective показывает только часть искаженного изображения

Question

Я изменяю изображение с передней точки зрения на вид со ставками с помощью getHomography и warpPerspective.

Это работает в том, что изображение деформируется в желаемую перспективу, но кадрирование отключено. Он перемещает деформированное изображение в основном за пределы рамки изображения. Я предполагаю, что причина в том, что операция приводит к отрицательным координатам.

Я рассчитал баллы для расчета матрицы перевода вручную, а не с помощью какой-либо функции opencv: s для этого, т. Е. Функции шахматной доски не смогли определить нужные точки.

Я думаю, это можно исправить, внеся дополнительные изменения в матрицу преобразования. Но как это сделать? Кроме того, есть ли способ убедиться, что преобразованное изображение центрировано вдоль оси X, а затем позволить оси Y отрегулировать желаемое положение?

Фрагмент кода, который делает работу сейчас:

cv::Mat image; // image is loaded with the original image

cv::Mat warpPers; // The container for the resulting image
cv::Mat H;

std::vector<cv::Point2f> src;
std::vector<cv::Point2f> dst;

// In reality several more points.
src.push_back(cv::Point2f(264,301));
src.push_back(cv::Point2f(434,301));
src.push_back(cv::Point2f(243,356));
src.push_back(cv::Point2f(476,356));

dst.push_back(cv::Point2f(243,123));
dst.push_back(cv::Point2f(476,123));
dst.push_back(cv::Point2f(243,356));
dst.push_back(cv::Point2f(476,356));

H = cv::findHomography(src, dst, CV_RANSAC);

cv::warpPerspective(image, 
newPers,
H,
cv::Size(3000,3000),
cv::INTER_NEAREST | CV_WARP_FILL_OUTLIERS
);

cv::namedWindow("Warped persp", cv::WINDOW_AUTOSIZE );
cv::imshow( "Warped persp", newPers);

Answer 1

Opencv предоставляет очень удобный способ сделать соответствующее преобразование. Единственное, что вам нужно сделать, - это позаботиться о возвращении гомографии с помощью findHomography. Действительно, возможно, некоторые точки изображения, которые вы предоставляете, идут в отрицательной части оси X или Y. Таким образом, вы должны сделать некоторую проверку, прежде чем деформировать изображение.

шаг 1: найдите гомографию H с помощью findHomography вы получите классическую структуру для гомографии

H = [ h00, h01, h02;
      h10, h11, h12;
      h20, h21,   1];

шаг 2: поиск положения углов изображения после деформации

Итак, позвольте мне определить порядок для угла:

(0,0) ________ (0, w)
     |        |
     |________|
(h,0)          (h,w)

Для этого просто создайте такую ​​матрицу:

P = [0, w, w, 0;
     0, 0, h, h;
     1, 1, 1, 1]

Сделайте произведение с помощью H и получите деформированные координаты:

P' = H * P

Шаг 3: проверьте минимальное значение x и y с этими новыми 4 точками и получите размер деформированного изображения. После того, как вы выполнили продукт, вы получите что-то вроде этого:

P' = [s1*x1, s2*x2, s3*x3, s4*x4;
      s1*y1, s2*y2, s3*y3, s4*y4;
      s1   , s2   , s3   , s4]

Таким образом, чтобы получить новую действительную координату, просто разделите линии 1 и 2 на линию 3

После этого проверьте минимум для столбца в первой строке и минимум для строки во второй строке (используйте cvReduce)

чтобы найти ограничивающую рамку, которая будет содержать изображение (то есть размер матрицы dst для функции warpPerspective), просто найдите с помощью cvReduce максимум по каждой строке

пусть minx будет минимумом в первой строке (т.е. для столбца), maxx (максимумом для 1 строки) miny и maxy для второй строки.

Таким образом, размер деформированного изображения должен быть cvSize (maxx-minx, maxy-miny)

Шаг 4: добавить исправление в гомографию. Проверьте, отрицательны ли minx и / или miny, если minx < 0, то добавьте -minx к h02, а если miny < 0, то добавьте -miny к h12.

поэтому H должно быть:

H = [ h00, h01, h02-minx; //if minx <0
      h10, h11, h12-miny; //if miny <0
      h20, h21,   1];

шаг 5: деформируем изображение

Answer 2

Я думаю, что этот вопрос OpenCV warpperspective похож на текущий вопрос cv::warpPerspective показывает только часть искаженного изображения

Так что я даю вам свой ответ /questions/45852477/opencv-warpperspective/45852515#45852515 также здесь:

Попробуйте ниже homography_warp,

void homography_warp(const cv::Mat& src, const cv::Mat& H, cv::Mat& dst);

src это исходное изображение.

H это твоя гомография

dst это искаженное изображение.

homography_warp измените свою гомографию, как описано Matt Freeman в его ответе /questions/45852477/opencv-warpperspective/45852562#45852562

// Convert a vector of non-homogeneous 2D points to a vector of homogenehous 2D points.
void to_homogeneous(const std::vector< cv::Point2f >& non_homogeneous, std::vector< cv::Point3f >& homogeneous)
{
    homogeneous.resize(non_homogeneous.size());
    for (size_t i = 0; i < non_homogeneous.size(); i++) {
        homogeneous[i].x = non_homogeneous[i].x;
        homogeneous[i].y = non_homogeneous[i].y;
        homogeneous[i].z = 1.0;
    }
}

// Convert a vector of homogeneous 2D points to a vector of non-homogenehous 2D points.
void from_homogeneous(const std::vector< cv::Point3f >& homogeneous, std::vector< cv::Point2f >& non_homogeneous)
{
    non_homogeneous.resize(homogeneous.size());
    for (size_t i = 0; i < non_homogeneous.size(); i++) {
        non_homogeneous[i].x = homogeneous[i].x / homogeneous[i].z;
        non_homogeneous[i].y = homogeneous[i].y / homogeneous[i].z;
    }
}

// Transform a vector of 2D non-homogeneous points via an homography.
std::vector<cv::Point2f> transform_via_homography(const std::vector<cv::Point2f>& points, const cv::Matx33f& homography)
{
    std::vector<cv::Point3f> ph;
    to_homogeneous(points, ph);
    for (size_t i = 0; i < ph.size(); i++) {
        ph[i] = homography*ph[i];
    }
    std::vector<cv::Point2f> r;
    from_homogeneous(ph, r);
    return r;
}

// Find the bounding box of a vector of 2D non-homogeneous points.
cv::Rect_<float> bounding_box(const std::vector<cv::Point2f>& p)
{
    cv::Rect_<float> r;
    float x_min = std::min_element(p.begin(), p.end(), [](const cv::Point2f& lhs, const cv::Point2f& rhs) {return lhs.x < rhs.x; })->x;
    float x_max = std::max_element(p.begin(), p.end(), [](const cv::Point2f& lhs, const cv::Point2f& rhs) {return lhs.x < rhs.x; })->x;
    float y_min = std::min_element(p.begin(), p.end(), [](const cv::Point2f& lhs, const cv::Point2f& rhs) {return lhs.y < rhs.y; })->y;
    float y_max = std::max_element(p.begin(), p.end(), [](const cv::Point2f& lhs, const cv::Point2f& rhs) {return lhs.y < rhs.y; })->y;
    return cv::Rect_<float>(x_min, y_min, x_max - x_min, y_max - y_min);
}

// Warp the image src into the image dst through the homography H.
// The resulting dst image contains the entire warped image, this
// behaviour is the same of Octave's imperspectivewarp (in the 'image'
// package) behaviour when the argument bbox is equal to 'loose'.
// See http://octave.sourceforge.net/image/function/imperspectivewarp.html
void homography_warp(const cv::Mat& src, const cv::Mat& H, cv::Mat& dst)
{
    std::vector< cv::Point2f > corners;
    corners.push_back(cv::Point2f(0, 0));
    corners.push_back(cv::Point2f(src.cols, 0));
    corners.push_back(cv::Point2f(0, src.rows));
    corners.push_back(cv::Point2f(src.cols, src.rows));

    std::vector< cv::Point2f > projected = transform_via_homography(corners, H);
    cv::Rect_<float> bb = bounding_box(projected);

    cv::Mat_<double> translation = (cv::Mat_<double>(3, 3) << 1, 0, -bb.tl().x, 0, 1, -bb.tl().y, 0, 0, 1);

    cv::warpPerspective(src, dst, translation*H, bb.size());
}

Answer 3

Если я правильно понял, в основном вопрос требует метода расчета правильного смещения для перевода деформированного изображения. Я объясню, как получить правильный смещение для перевода. Идея состоит в том, что совпадающие элементы на двух изображениях должны иметь одинаковые координаты в конечном сшитом изображении.

Допустим, мы называем изображения следующим образом:

• 'исходное изображение' (si): изображение, которое нужно исказить
• 'конечное изображение' (di): изображение, перспектива которого будет искажена "исходным изображением"
• 'искаженное исходное изображение' (wsi): исходное изображение после его деформации в перспективу целевого изображения

Вот что вам нужно сделать, чтобы рассчитать смещение для перевода:

1. После того, как вы выбрали подходящие совпадения и нашли маску из гомографии, сохраните ключевую точку наилучшего совпадения (точка с минимальным расстоянием и являющаяся второстепенной (должна получить значение 1 в маске, полученной из расчета гомографии)) в si а также di. Скажем, ключевой момент лучшего матча вsi and диisbm_siandbm_di` соответственно..

   bm_si = [x1, y1,1]

   bm_di = [x2, y2, 1]

2. Найдите положение bm_si в wsi просто умножив его на матрицу гомографии (H).bm_wsi = np.dot(H,bm_si)

   bm_wsi = [x/bm_wsi[2] for x in bm_wsi]

3. В зависимости от того, где вы будете размещать di на выходе si коробление (=wsi), настроить bm_di

   Скажем, если вы переключаетесь с левого изображения на правое (например, левое изображение si и правильное изображение di) тогда вы разместите di на правой стороне wsi и поэтому bm_di[0] += si.shape[0]

4. Теперь после вышеуказанных шагов

   x_offset = bm_di[0] - bm_si[0]

   y_offset = bm_di[1] - bm_si[1]

5. Используя вычисленное смещение, найдите новую матрицу гомографии и деформируйте si.

   T = np.array([[1, 0, x_offset], [0, 1, y_offset], [0, 0, 1]])

   translated_H = np.dot(T.H)

   wsi_frame_size = tuple(2*x for x in si.shape)

   stitched = cv2.warpPerspective(si, translated_H, wsi_frame_size)

   stitched[0:si.shape[0],si.shape[1]:] = di