s1081535 作業2

 

一、 作業說明 

圖像旋轉 (Image Rotation)

撰寫一個程式，利用內建函式和自訂函式將一張圖像的整張圖像，以及自訂一函式將圖像中心內切圓區域，根據滑動條(trackbar)指定旋轉角度旋轉特定角度(逆時針旋轉 0 度至 359 度)。 

二、 作業環境

• ＭacOS Monterey 12.2
• PyCharm 2019.3.3
• Python 3.8
• OpenCV 4.5.5

三、 實作功能與方法

建立Trackbar取得旋轉角度

• 使用cv2.creatTrackbar('滑動條名稱', '顯示視窗名稱', 起始值(0), 最大值(359), 執行function)，建立Trackbar，並設定其被滑動時應執行的函式。
• 對應函式中，利用cv2.getTrackbarPos('滑動條名稱', '顯示視窗名稱'）取得使用者指定之旋轉角度，供旋轉之用。

內建函式旋轉圖像

• 透過cv2.getRotationMatrix2D(旋轉中心點, 旋轉角度, 旋轉後縮放大小)取得旋轉矩陣。
• 根據旋轉矩陣對原始圖像進行仿射變換，達到旋轉效果。

自訂函式旋轉圖像

• 利用雙重for迴圈，將原始位置之像素值複製至旋轉後對應空陣列的位置，達成撰寫自訂函式旋轉圖像之功能。
• 以順時針而言，旋轉後像素位置之值隨"x'=x*cos(θ)+y*sin(θ)"以及"y'=-x*sin(θ)+y*cos(θ)"變動，若須逆時針轉動，將θ之值以0-θ取代之即可。

旋轉圖像內切圓區域

• 延伸使用自訂函式旋轉圖像之功能，設置if判斷句檢視是否為內切圓範圍。是則取得旋轉後之像素值，反之則維持原始之值。
• 使用畢氏定理(a²+b² = c²)為內切圓範圍判定方法，設像素點距圖像中心點之水平距離和垂直距離為a與b，計算後所得若c值小於圖像"短邊/2"之值則為內切圓範圍，亦即須旋轉範圍。

四、 執行結果

利用內建函式旋轉之結果

橫向圖像

直向圖像

利用自訂雙重For迴圈函式旋轉之結果

橫向圖像

直向圖像

將圖像內切圓區域旋轉之結果

橫向圖像

直向圖像