Opencv學習（三）——影象變換
一、邊緣檢測
邊緣檢測的一般步驟：
- 濾波——消除噪聲
- 增強——使邊界輪廓更加明顯
- 檢測——選出邊緣點
1.1、canny運算元
void Canny(
inputArray,
outputArray,
double threshold1,
double threshold2,
int apertureSize=3,
bool L2gradient=false
) ;
- 第一個引數，輸入影象，且需為單通道8點陣圖像。
- 第二個引數，輸出的邊緣圖。
- 第三個引數，第一個滯後性閾值。用於邊緣連線。
- 第四個引數，第二個滯後性閾值。用於控制強邊緣的初始段，高低閾值比在2:1到3:1之間。
- 第五個引數，表明應用sobel運算元的孔徑大小，預設值為3。
- 第六個引數，bool型別L2gradient，一個計算影象梯度幅值的標識，預設值false。
1.2、sobel運算元
void Sobel(
inputArray,
outputArray,
int ddepth,
int dx,
int dy,
int ksize=3,
double scale=1,
double delta=0,
int borderType=BORDER_DEFAULT
) ;
- 第一個引數，輸入影象。
- 第二個引數，輸出影象。
- 第三個引數，輸出影象深度。
- 第四個引數，x方向上的差分階數。
- 第五個引數，y方向上的差分階數。
- 第六個引數，Sobel核的大小，預設值為3，必須為1、3、5、7。當為1時，往往使用3x1、1x3的核心，這種情況下，沒有進行高斯平滑操作。
- 第七個引數，計算導數值時可選的縮放因子，預設值1，表示預設情況下沒用應用縮放。
- 第八個引數，表示在結果存入輸出影象之前可選的delta值，預設值0。
- 第九個引數，邊界模式。
1.3、Laplacian運算元
void Laplacian(
inputArray,
outputArray,
int ddepth,
int ksize=1,
double scale=1,
double delta=0,
int borderType=BORDER_DEFAULT
) ;
- 第一個引數，輸入影象，且需為單通道8點陣圖像。
- 第二個引數，輸出的邊緣圖。
- 第三個引數，輸出影象的影象深度。
- 第四個引數，用於計算二階導數的濾波器的孔徑尺寸大小，大小必須為正奇數，預設值為1。
- 第五個引數，計算拉普拉斯值的時候可選的比例因子，預設值為1。
- 第六個引數，表示在結果存入目標圖之前可選的delta值，預設值為0。
- 第七個引數，邊界模式。
1.4、scharr濾波器
void Scharr(
inputArray,
outputArray,
int ddepth,
int dx,
int dy,
double scale=1,
double delta=0,
int borderType=BORDER_DEFAULT
) ;
- 第一個引數，輸入影象。
- 第二個引數，輸出影象。
- 第三個引數，輸出影象深度。
- 第四個引數，x方向上的差分階數。
- 第五個引數，y方向上的差分階數。
- 第六個引數，計算導數值時可選的縮放因子，預設值1，表示預設情況下沒用應用縮放。
- 第七個引數，表示在結果存入輸出影象之前可選的delta值，預設值0。
- 第八個引數，邊界模式
二、霍夫變換
霍夫線變換是一種用來尋找直線的方法. 在使用霍夫線變換之前, 首先要對影象進行邊緣檢測的處理，也即霍夫線變換的直接輸入只能是邊緣二值影象。由HoughLines函式呼叫。
多尺度霍夫變換為經典霍夫變換在多尺度下的一個變種。由HoughLines函式呼叫。
累計概率霍夫變換演算法是標準霍夫變換演算法的一個改進，它在一定的範圍內進行霍夫變換，計算單獨線段的方向以及範圍，從而減少計算量，縮短計算時間。由HoughLinesP函式呼叫。
void HoughLines(
InputArray image,
OutputArray lines,
double rho,
double theta,
int threshold,
double srn=0,
double stn=0
) ;
- 第一個引數，InputArray型別的image，輸入影象，即源影象，需為8位的單通道二進位制影象，可以將任意的源圖載入進來後由函式修改成此格式後，再填在這裡。
- 第二個引數，InputArray型別的lines，經過呼叫HoughLines函式後儲存了霍夫線變換檢測到線條的輸出向量。每一條線由具有兩個元素的矢量表示，其中，是離座標原點((0,0)（也就是影象的左上角）的距離。 是弧度線條旋轉角度（0垂直線，π/2水平線）。
- 第三個引數，double型別的rho，以畫素為單位的距離精度。另一種形容方式是直線搜尋時的進步尺寸的單位半徑。PS:Latex中/rho就表示 。
- 第四個引數，double型別的theta，以弧度為單位的角度精度。另一種形容方式是直線搜尋時的進步尺寸的單位角度。
- 第五個引數，int型別的threshold，累加平面的閾值引數，即識別某部分為圖中的一條直線時它在累加平面中必須達到的值。大於閾值threshold的線段才可以被檢測通過並返回到結果中。
- 第六個引數，double型別的srn，有預設值0。對於多尺度的霍夫變換，這是第三個引數進步尺寸rho的除數距離。粗略的累加器進步尺寸直接是第三個引數rho，而精確的累加器進步尺寸為rho/srn。
- 第七個引數，double型別的stn，有預設值0，對於多尺度霍夫變換，srn表示第四個引數進步尺寸的單位角度theta的除數距離。且如果srn和stn同時為0，就表示使用經典的霍夫變換。否則，這兩個引數應該都為正數。
void HoughLinesP(
InputArray image,
OutputArray lines,
double rho,
double theta,
int threshold,
double minLineLength=0,
double maxLineGap=0
) ;
- 第一個引數，InputArray型別的image，輸入影象，即源影象，需為8位的單通道二進位制影象，可以將任意的源圖載入進來後由函式修改成此格式後，再填在這裡。
- 第二個引數，InputArray型別的lines，經過呼叫HoughLinesP函式後後儲存了檢測到的線條的輸出向量，每一條線由具有四個元素的向量(x_1,y_1, x_2, y_2） 表示，其中，(x_1, y_1)和(x_2, y_2) 是是每個檢測到的線段的結束點。
- 第三個引數，double型別的rho，以畫素為單位的距離精度。另一種形容方式是直線搜尋時的進步尺寸的單位半徑。
- 第四個引數，double型別的theta，以弧度為單位的角度精度。另一種形容方式是直線搜尋時的進步尺寸的單位角度。
- 第五個引數，int型別的threshold，累加平面的閾值引數，即識別某部分為圖中的一條直線時它在累加平面中必須達到的值。大於閾值threshold的線段才可以被檢測通過並返回到結果中。
- 第六個引數，double型別的minLineLength，有預設值0，表示最低線段的長度，比這個設定引數短的線段就不能被顯現出來。
- 第七個引數，double型別的maxLineGap，有預設值0，允許將同一行點與點之間連線起來的最大的距離。
三、重對映
把一個影象中一個位置的畫素放置到另一個圖片指定位置的過程。
簡單的說就是改變圖片的位置（左，右，上，下，顛倒）
void remap(
InputArray src,
OutputArraydst,
InputArray map1,
InputArray map2,
int interpolation,
intborderMode=BORDER_CONSTANT,
const Scalar& borderValue=Scalar()
);
- 第一個引數，InputArray型別的src，輸入影象，即源影象，填Mat類的物件即可，且需為單通道8位或者浮點型影象。
- 第二個引數，OutputArray型別的dst，函式呼叫後的運算結果存在這裡，即這個引數用於存放函式呼叫後的輸出結果，需和源圖片有一樣的尺寸和型別。
- 第三個引數，InputArray型別的map1，它有兩種可能的表示物件
- 第四個引數，InputArray型別的map2，同樣，它也有兩種可能的表示物件，根據map1來確定表示哪種物件。
- 第五個引數，int型別的interpolation,插值方式，之前的resize( )函式中有講到，需要注意，resize( )函式中提到的INTER_AREA插值方式在這裡是不支援的，所以可選的插值方式如下：
INTER_NEAREST - 最近鄰插值 INTER_LINEAR – 雙線性插值（預設值） INTER_CUBIC – 雙三次樣條插值（逾4×4畫素鄰域內的雙三次插值） INTER_LANCZOS4 -Lanczos插值（逾8×8畫素鄰域的Lanczos插值）
- 第六個引數，int型別的borderMode，邊界模式，有預設值BORDER_CONSTANT，表示目標影象中“離群點（outliers）”的畫素值不會被此函式修改。
- 第七個引數，const Scalar&型別的borderValue，當有常數邊界時使用的值，其有預設值Scalar( )，即預設值為0
四、仿射變換
仿射變換（Affine Transformation）是空間直角座標系的變換，從一個二維座標變換到另一個二維座標，仿射變換是一個線性變換，他保持了影象的“平行性”和“平直性”，即影象中原來的直線和平行線，變換後仍然保持原來的直線和平行線，仿射變換比較常用的特殊變換有平移(Translation)、縮放（Scale）、翻轉（Flip）、旋轉（Rotation）和剪下(Shear)。
void warpAffine(
InputArray src,
OutputArray dst,
InputArray M,
Size dsize,
int flags=INTER_LINEAR,
intborderMode=BORDER_CONSTANT,
const Scalar& borderValue=Scalar()
) ;
- 第一個引數，InputArray型別的src，輸入影象，即源影象，填Mat類的物件即可。
- 第二個引數，OutputArray型別的dst，函式呼叫後的運算結果存在這裡，需和源圖片有一樣的尺寸和型別。
- 第三個引數，InputArray型別的M，2×3的變換矩陣。
- 第四個引數，Size型別的dsize，表示輸出影象的尺寸。
- 第五個引數，int型別的flags，插值方法的識別符號。此引數有預設值INTER_LINEAR(線性插值)，可選的插值方式如下：
INTER_NEAREST - 最近鄰插值 INTER_LINEAR - 線性插值（預設值） INTER_AREA - 區域插值 INTER_CUBIC –三次樣條插值 INTER_LANCZOS4 -Lanczos插值 CV_WARP_FILL_OUTLIERS - 填充所有輸出影象的象素。如果部分象素落在輸入影象的邊界外，那麼它們的值設定為 fillval. CV_WARP_INVERSE_MAP –表示M為輸出影象到輸入影象的反變換，即 。因此可以直接用來做象素插值。否則, warpAffine函式從M矩陣得到反變換。
- 第六個引數，int型別的borderMode，邊界畫素模式，預設值為BORDER_CONSTANT。
- 第七個引數，const Scalar&型別的borderValue，在恆定的邊界情況下取的值，預設值為Scalar()，即0。
五、直方圖均衡化
直方圖均衡化是通過調整影象的灰階分佈，使得在0~255灰階上的分佈更加均衡，提高了影象的對比度，達到改善影象主觀視覺效果的目的。對比度較低的影象適合使用直方圖均衡化方法來增強影象細節。
void equalizeHist(
InputArray src,
OutputArray dst
);
- 第一個引數：Mat即可，需要8位單通道的影象
- 第二個引數：需要與原圖片相同尺寸