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【C#】图像的变形/变换/扭曲。用Emgu或YLScsFreeTransform(FreeImageTransformation)或MagickImage...
阅读量:6138 次
发布时间:2019-06-21

本文共 4728 字,大约阅读时间需要 15 分钟。

需求:将图像变形,如矩形图片变换成梯形的,图素拉伸。

解决方案:目前找到有两种。

  • 使用,它是.Net版的OpenCV。推荐直接在VS里的Nuget中搜索EmguCV进行下载。
  • 使用第三方库。(网上搜YLScsFreeTransform关键字)
  • 使用第三方库。(非常厉害的魔法~)

思路:首先一张图片有四个点,给图片实体类准备一个属性,用于记录变形前和变形后的四个点XY坐标值。

public float[] ProjectTransform { get; set; }

该数组有16个float型元素,按顺序分别表示:

变形前左上角X值  变形前左上角Y值 变形后左上角X值 变形后左上角Y值变形前右上角X值  变形前右上角Y值 变形后右上角X值 变形后右上角Y值变形前左下角X值  变形前左下角Y值 变形后左下角X值 变形后左下角Y值变形前右下角X值  变形前右下角Y值 变形后右下角X值 变形后右下角Y值

若使用方案一:EmguCV

  • 将Emgu的dll引入到项目中。
    这里写图片描述
  • 实体类中定义一个Image属性用于保存图像,该属性是UMat类型。这是OpenCV中的类型。
  • 使用图像变形函数 CvInvoke.WarpPerspective()
private UMat image;public UMat Image{    get    {        if (ProjectTransform != null)        {             PointF[] corner = new PointF[4];             PointF[] trans_corner = new PointF[4];             UMat trans_img = new UMat();             // 变换前的四个角的坐标             corner[0] = new PointF(ProjectTransform[0], ProjectTransform[1]);             corner[1] = new PointF(ProjectTransform[4], ProjectTransform[5]);             corner[2] = new PointF(ProjectTransform[8], ProjectTransform[9]);             corner[3] = new PointF(ProjectTransform[12], ProjectTransform[13]);             // 变换后的四个角的坐标             trans_corner[0] = new PointF(ProjectTransform[2], ProjectTransform[3]);             trans_corner[1] = new PointF(ProjectTransform[6], ProjectTransform[7]);             trans_corner[2] = new PointF(ProjectTransform[10], ProjectTransform[11]);             trans_corner[3] = new PointF(ProjectTransform[14], ProjectTransform[15]);             // 变形规则             Mat transform = CvInvoke.GetPerspectiveTransform(corner, trans_corner);             // 图像变形             CvInvoke.WarpPerspective(image, trans_img, transform, new Size(image.Cols, trans_img.Rows));             return trans_img;         }         return image; // 如果该图片没有ProjectTransform属性,说明该图不需要变形,直接取出来使用即可。     }     set { image = value; }}

若使用方案二:第三方库YLScsFreeTransform

  • 从下载的项目中,通过阅读源码,只取出我们需要用到的部分,做成工具类。()
    这里写图片描述
  • 使用办法如下:
private Bitmap imagepublic Bitmap Image{    get    {        if (ProjectTransform != null)        {            PointF[] trans_corner = new PointF[4];            // 扭曲图像            trans_corner[0] = new PointF(ProjectTransform[2], ProjectTransform[3]); // 变换后的左上角XY            trans_corner[1] = new PointF(ProjectTransform[6], ProjectTransform[7]); // 变换后的右上角XY            trans_corner[2] = new PointF(ProjectTransform[10], ProjectTransform[11]); // 变换后的左下角XY            trans_corner[3] = new PointF(ProjectTransform[14], ProjectTransform[15]); // 变换后的右下角XY            using (System.Drawing.Bitmap sourceImg = image.Bitmap)            {                YLScsDrawing.Imaging.Filters.FreeTransform filter = new YLScsDrawing.Imaging.Filters.FreeTransform();                filter.Bitmap = sourceImg;                // assign FourCorners (the four X/Y coords) of the new perspective shape                //filter.FourCorners = new System.Drawing.PointF[] { trans_corner[0], trans_corner[1], trans_corner[2], trans_corner[3] };                filter.VertexLeftTop = trans_corner[0];                filter.VertexTopRight = trans_corner[1];                filter.VertexBottomLeft = trans_corner[2];                filter.VertexRightBottom = trans_corner[3];                filter.IsBilinearInterpolation = true; // optional for higher quality                System.Drawing.Bitmap perspectiveImg = filter.Bitmap;                return perspectiveImg;            }        }        return image;              }    set { image = value; }}

若使用方案三:第三方库MagickImage

  • 在NuGet中搜MagickImage,下载最高下载量那个,导入项目中。
    这里写图片描述
public Bitmap Image{    get    {        return image;              }    set    {        if (ProjectTransform != null)        {            using (ImageMagick.MagickImage magickImage = new ImageMagick.MagickImage(value))            {                magickImage.VirtualPixelMethod = ImageMagick.VirtualPixelMethod.Transparent;                magickImage.MatteColor = new ImageMagick.MagickColor(255, 255, 255, 0);                magickImage.FilterType = ImageMagick.FilterType.Point;                magickImage.Distort(ImageMagick.DistortMethod.Perspective, ProjectTransform);                image = magickImage.ToBitmap();                image.SetResolution(72, 72); // 坑点:因为WPF的默认DPI为96的问题,在图像转型Bitmap时DPI会改变,需要手动修改。            }        }        else        {            image = value;        }    }}
  • 小问题:注意这次图片变形的过程写在了Set()中而不是Get()中,因为写Get中运行时偶尔会发生图片未经过变形处理的情况,猜想可能是因为WPF的绑定时机及先后顺序问题,写到Set中因为能确保For循环是按顺序执行的。

小结:

  • 在项目中,由于有几十张2400*1440的大图需要扭曲变形(项目需求是用2D图片的扭曲拉伸来模拟3D透视效果)。在切换图素/重新加载场景时,使用EmguCV会导致程序直接崩溃(EmguCV报错),可能是因为图像没有释放干净导致内存爆炸。所以最后改用了C#原生的YLScsFreeTransform库。运行效率感觉比OpenCV的更快。。。。最重要的是,更多的图片变形也没有导致程序崩溃。
  • 2017.5.24更新:最后选用了方案三MagickImage,是因为用YLScsFreeTransform变形的图片时等比缩放的,因此2D图像从矩形变形为梯形来模拟3D效果时,无法做到近大远小的透视效果。而用MagickImage做变形能够做到这一点!
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