Android OpenCV（十二）：极坐标变换

极坐标

极坐标系（polar coordinates）是指在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。在平面上取定一点O，称为极点。从O出发引一条射线Ox，称为极轴。再取定一个单位长度，通常规定角度取逆时针方向为正。这样，平面上任一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ以及从Ox到OP的角度θ来确定，有序数对（ρ，θ）就称为P点的极坐标，记为P（ρ，θ）；ρ称为P点的极径，θ称为P点的极角。

极坐标和笛卡尔坐标的转换关系：

x = ρcosθ

y = ρsinθ

反过来也可以用过x, y 计算出ρ，θ的值

API

public static void warpPolar(Mat src, Mat dst, Size dsize, Point center, double maxRadius, int flags)

参数一：src，原图像，可以是灰度图像或者彩色图像。
参数二：dst，极坐标变换后输出图像，与原图像具有相同的数据类型和通道数。
参数三：dsize，目标图像大小。
参数四：center，极坐标变换时极坐标的原点坐标。
参数五：maxRadius，变换时边界圆的半径，它也决定了逆变换时的比例参数。

参数六：flags，插值方法与极坐标映射方法标志，插值方法和极坐标映射方法如下，两个方法之间通过“+”或者“|”号进行连接。

// C++: enum InterpolationFlags
public static final int
        INTER_NEAREST = 0,
        INTER_LINEAR = 1,
        INTER_CUBIC = 2,
        INTER_AREA = 3,
        INTER_LANCZOS4 = 4,
        INTER_LINEAR_EXACT = 5,
        INTER_MAX = 7,
        WARP_FILL_OUTLIERS = 8,
        WARP_INVERSE_MAP = 16;//逆变换

// C++: enum WarpPolarMode
public static final int
        WARP_POLAR_LINEAR = 0,//极坐标变换
        WARP_POLAR_LOG = 256;//半对数极坐标变换

操作

class PolarActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var mBinding: ActivityPolarBinding
    private lateinit var mRgb: Mat
    private lateinit var mPolar: Mat

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        mBinding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_polar)

        val bgr = Utils.loadResource(this, R.drawable.circle)
        mRgb = Mat()
        Imgproc.cvtColor(bgr, mRgb, Imgproc.COLOR_BGR2RGB)
        showMat(mBinding.ivCircle, mRgb)
        bgr.release()
    }

    override fun onCreateOptionsMenu(menu: Menu?): Boolean {
        menuInflater.inflate(R.menu.menu_polar, menu)
        return true
    }

    override fun onOptionsItemSelected(item: MenuItem): Boolean {
        when (item.itemId) {
            R.id.polar -> {
                polarTransform(mRgb)
            }

            R.id.reverse_polar -> {
                if (!this::mPolar.isInitialized) {
                    Toast.makeText(this, "请先进行极坐标变换", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                } else {
                    reversePolarTransform(mPolar)
                }
            }
        }
        return true
    }

    private fun polarTransform(source: Mat) {
        val center = Point(source.width() / 2.0, source.height() / 2.0)
        mPolar = Mat()
        val size = mRgb.size()
        Imgproc.warpPolar(
            source,
            mPolar,
            size,
            center,
            center.x,
            Imgproc.INTER_LINEAR + Imgproc.WARP_POLAR_LINEAR
        )
        showMat(mBinding.ivResult, mPolar)
    }

    private fun reversePolarTransform(source: Mat) {
        val center = Point(source.width() / 2.0, source.height() / 2.0)
        val dst = Mat()
        val size = mRgb.size()
        Imgproc.warpPolar(
            source,
            dst,
            size,
            center,
            center.x,
            Imgproc.INTER_LINEAR + Imgproc.WARP_INVERSE_MAP
        )
        showMat(mBinding.ivResult, dst)
    }


    private fun showMat(view: ImageView, source: Mat) {
        val bitmap = Bitmap.createBitmap(source.width(), source.height(), Bitmap.Config.ARGB_8888)
        Utils.matToBitmap(source, bitmap)
        view.setImageBitmap(bitmap)
    }

    override fun onDestroy() {
        mRgb.release()
        mPolar.release()
        super.onDestroy()
    }
}