一、目的

應用1：實現掃描功能，類似“掃描全能王APP”

應用2：輔助駕駛（行車記錄儀）

二、原理

1、仿射變換

 1）定義：

仿射變換是一種二維座標到二維座標之間的線性變換。它保持了二維圖形的“平直性”（直線經過變換之後依然是直線）和“平行性”（二維圖形之間的相對位置關係保持不變，平行線依然是平行線，且直線上點的位置順序不變）。

仿射變換可以直觀理解為旋轉、平移、縮放等操作。

2）效果：

3）原理：

4）數學

任意的仿射變換都能表示為乘以一個矩陣(線性變換)，再加上一個向量 (平移) 的形式．

2、透視變換

1）定義

透視變換是將圖片投影到一個新的視平面，也稱作投影對映．它是二維（x,y）到三維(X,Y,Z)，再到另一個二維(x’,y’)空間的對映。其中不要求投影平面與影象平面互相平行。由此，得到的投影影象將可能不會再是平行四邊形，而有可能出現梯形。 

2）效果

3）原理

4）數學

相對於仿射變換，它提供了更大的靈活性，將一個四邊形區域對映到另一個四邊形區域（不一定是平行四邊形）．它不止是線性變換．但也是通過矩陣乘法實現的，使用的是一個3x3的矩陣，矩陣的前兩行與仿射矩陣相同(m11,m12,m13,m21,m22,m23)，也實現了線性變換和平移，第三行用於實現透視變換．

三、程式碼

1、透視變換“掃描全能王”程式碼實現

1）python程式碼，基於opencv庫和imutils庫

來源：https://blog.csdn.net/qq_34199383/article/details/79571318

from imutils import perspective
from skimage.filters import threshold_local
import cv2
import imutils
 
# 邊緣掃描
image = cv2.imread("./picture/5.png")
ratio = image.shape[0] / 500.0                                 # 比例
orig = image.copy()
image = imutils.resize(image, height = 500)
 
# 灰度轉換及邊緣查詢
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
gray = cv2.GaussianBlur(gray, (5, 5), 0)
edged = cv2.Canny(gray, 75, 200)                               # 邊緣檢測
 
# 只保留輪廓
cnts = cv2.findContours(edged.copy(), cv2.RETR_LIST, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)#通過邊緣影象找到輪廓
cnts = cnts[0] if imutils.is_cv2() else cnts[1]                # 用以區分OpenCV2.4和OpenCV3
cnts = sorted(cnts, key = cv2.contourArea, reverse = True)[:5] # 保留最大輪廓
 
for c in cnts:
    peri = cv2.arcLength(c, True)
    approx = cv2.approxPolyDP(c, 0.02 * peri, True)            # 輪廓點    
    if len(approx) == 4:                                       # 表明找到四個輪廓點
        screenCnt = approx
        break
    
# 轉為鳥瞰圖
warped = perspective.four_point_transform(orig, screenCnt.reshape(4, 2) * ratio)
warped = cv2.cvtColor(warped, cv2.COLOR_BGR2GRAY)              # 灰度轉換
T = threshold_local(warped, 11, offset = 10, method = "gaussian")
warped = (warped > T).astype("uint8") * 255
 
cv2.imshow("Original", imutils.resize(orig, height = 650))
cv2.imshow("Scanned", imutils.resize(warped, height = 650))
cv2.waitKey(0)
 

2）C++實現，基於opencv的getPerspectiveTransform()函式和warpPerspective()函式

程式碼：https://blog.csdn.net/t6_17/article/details/78729097

效果：

2、輔助駕駛（行車記錄儀）實現

//TODO