图像坐标的归一化

图像坐标的归一化

/***************************************************

功能：归一化数据

1、对点坐标进行平移使其形心位于原点(0,0);

2、对点坐标进行缩放使它们到原点的平均距离为sqrt(2);

****************************************************/

//图象坐标向量

typedef struct

{

float x;

float y;

float w;

} imageCoord, *pImageCoord;

#define MAX_TOTAL 500

imageCoord coords[MAX_TOTAL];
void CvMat2Array(CvMat *cvArr, float *arr, int row, int col)
{
for(int i = 0; i < row; i++)
{
  for(int j = 0; j < col; j++)
  {
   arr[i*col+j] = (float)cvmGet(cvArr, i, j);
  }
}
}
void Arrayt2CvMat(float *arr, CvMat *cvArr, int row, int col)
{
for(int i = 0; i < row; i++)
{
  for(int j = 0; j < col; j++)
  {
   cvmSet(cvArr, i, j, arr[i*col+j]);
  }
}
}
void normalizeImageCoord(imageCoord coords[], int total, CvMat* T)
{
float sumX = 0;
float sumY = 0;
for(int i = 0; i < total; i++)
{
  sumX =+ coords[i].x;
  sumY =+ coords[i].y;
}

float meanX = 0;
float meanY = 0;
meanX = sumX/total;
meanY = sumY/total;
float meanDist = 0;
for(int j = 0; j < total; j++)
{
  meanDist += (float)pow( (meanX-coords[j].x), 2) + (float)pow( (meanY-coords[j].y), 2);
}
meanDist = (float)sqrt(meanDist)/4;

float scale = (float)sqrt(2.0)/meanDist;
float t[] = {scale, 0,     -scale*meanX,
        0,     scale, -scale*meanY,
        0,     0,      1};
Arrayt2CvMat(t, T, 3, 3);

for(int k = 0; k < total; k++)
{
  float tempX = t[0]*coords[k].x + t[1]*coords[k].y + t[2]*coords[k].w;
  float tempY = t[3]*coords[k].x + t[4]*coords[k].y + t[5]*coords[k].w;
  float tempW = t[6]*coords[k].x + t[7]*coords[k].y + t[8]*coords[k].w;
  coords[k].x = tempX/tempW;
  coords[k].y = tempY/tempW;
}
}

测试如下：
int main()
{
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for(int n = 0; n < 5; n++)
{
  coords[n].x = (float)( rand() % 800);
  coords[n].y = (float)( rand() % 600);
  coords[n].w = 1;
  printf("x = %f, y =%f, w = %f\n", coords[n].x, coords[n].y, coords[n].w);
}
CvMat *T      = cvCreateMat(3, 3, CV_32FC1);
CvMat *invertT = cvCreateMat(3, 3, CV_32FC1);
normalizeImageCoord(coords, 5, T);
printf("图象坐标数据归一化后:\n");
for(int t = 0 ; t < 5; t++)
{
  printf("xx = %f, yy =%f, ww = %f\n", coords[t].x, coords[t].y, coords[t].w);
}
float test[9];
CvMat2Array(T, test, 3, 3);
float invertArray[9];
/***************图象坐标数据解除归一化***********************/
cvInvert(T, invertT);
CvMat2Array(invertT, invertArray, 3, 3);

for(int c = 0; c < 5; c++)
{
  
  float tempX = invertArray[0]*(coords[c].x) + invertArray[1]*(coords[c].y) + invertArray[2]*(coords[c].w);
  float tempY = invertArray[3]*(coords[c].x) + invertArray[4]*(coords[c].y) + invertArray[5]*(coords[c].w);
  float tempW = invertArray[6]*(coords[c].x) + invertArray[7]*(coords[c].y) + invertArray[8]*(coords[c].w);

  coords[c].x = tempX/tempW;
  coords[c].y = tempY/tempW;
}
printf("图象坐标数据解除归一化后:\n");
for(int l = 0 ; l < 5; l++)
{
  printf("x = %f, y =%f, w = %f\n", coords[l].x, coords[l].y, coords[l].w);
}
』
运行效果如图：