s1083520 作業1

1112 Digital Image Processing Assignment #1

主題：圖像旋轉 Image Rotation

題目敘述

撰寫一個程式將一張圖像的 (a)整張圖像， (b)中心內切圓區域
旋轉一個角度（逆時針旋轉0度至359度）：利用滑動條(trackbar)控制旋轉角度。

開發環境

OS: Windows 10
Editor: Visual Studio Code
Compiler: GCC - 12.2.0(MinGW-W64)
Language: C++
Package: OpenCV - 4.7.0

前置作業

1. 利用argv[]將圖片路徑作為參數傳入imread()，並宣告cv:Mat型態的變數img儲存原始圖像矩陣。

2. cv::namedWindow(const cv::String &winname, int flags = 1) 建立視窗。
3. cv::createTrackbar(const cv::String &trackbarname,

                     const cv::String &winname, 

                     int *value, 

                     int count,

                     cv::TrackbarCallback onChang =    

                     (cv::TrackbarCallback)0, void *userdata = (void *)0) 

   綁定傳入的trackbar名稱與給定的視窗名稱。

4.撰寫TrackbarCallBack function作為function pointer傳入createTrackbar function的onChange變數。

RotateImg演算法

1. cv:Mat.rows(), cv:Mat.cols()得到圖片的高(height)與寬(width)，

    將高與寬分別除以2得到圖片中心(center)。

2. cv::getTrackbarPos(const cv::String &trackbarname, const cv::String &winname) 

    得到使用者給定的旋轉角度。

3. cv::Mat cv::getRotationMatrix2D(cv::Point2f center, double angle, double scale)

    傳入圖片中心、旋轉角度得到一個2x3的旋轉矩陣。

4. cv::warpAffine(cv::InputArray src, 

                 cv::OutputArray dst,

                 cv::InputArray M,

                 cv::Size dsize, 

                 int flags = 1, 

                 int borderMode = 0,

                 const cv::Scalar &borderValue = cv::Scalar())

    將圖片進行旋轉。

RotateCRImg演算法

1. 與RotateImg演算法大致上相同，但是因為RotateCR只旋轉以圖片中心為圓心的內切圓區域

    因此會使用mask作為整個圖片的遮罩只擷取我們感興趣的部分ROI(Region Of Interest)

    這個圓的半徑會是圖片的高與寬取最小值並除以2得到內切圓的半徑。

2. 宣告cv:Mat roi，呼叫cv::Mat::copyTo(cv::OutputArray m, cv::InputArray mask) const

    將原始圖像img矩陣 copy到roi並將mask傳入CopyTo這個function，此時roi則是只有內切圓區域的矩陣。

3. 將roi進行與RotateImg相同步驟操作，得到旋轉過後的內切圓區域矩陣

4. 由於copyTo function會對圖像進行變更，為了之後可能仍然需要使用的原始圖像img，

    呼叫cv::Mat::clone() const，對原始圖像img矩陣進行深拷貝並賦予型態為cv:Mat的變數ret

5. 同樣呼叫cv::Mat::copyTo(cv::OutputArray m, cv::InputArray mask) const，

    將roi copy到上面宣告的ret矩陣，要記得一並將mask傳入，否則得到的會是只有roi的圖像。

6. 此時ret即為最終結果

實作結果

（一）Original Image

（二）Rotated Image

（三）RotatedCR Image

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