图像旋转就是将图像按一定角度旋转，依据当前点坐标计算出来的旋转后的坐标往不是整数，因此需要进行插值。常用的插值方法有最近邻插值法、线性插值法和样条插值法（这个我也不懂）。最近邻插值速度快，效果差；双向性插值法效果较好，速度还行。这里只讨论使用反向映射和双线性插值的图像旋转。
旋转原理：
反向映射就是依据旋转后图像中的坐标，求出其在原图像中的坐标。
如图，将图像逆时针旋转一个角度
计算旋转后图像时就可以利用(3)式用旋转后的坐标计算其在原图中的坐标，并利用附近的像素插值的到当前的像素值。
图像的原点一般在左上角，这样计算出来的坐标会有负值，一般将图像原点平移到图像中心。记原图像的宽高为srcW、srcH，旋转后图像宽高为dstW、dstH，那么(3)式就变为：
双线性插值
由旋转后图像坐标计算出来的原图像坐标往往不是整数，为了保证旋转效果，进行双线性插值。双线性插值就是对两个变量的线性插值，分别对每个变量线性插值就得到最终的插值结果。
详细资料参考
http://www.cnblogs.com/linkr/p/3630902.html
代码如下，使用opencv加载图像。
调用方法
- void main(int argc, char** argv)
- {
- IplImage* iplOrg=cvLoadImage(argv[1]); //加载图像
- unsigned char* pColorImg=NULL;
- int width=iplOrg->width;
- int height=iplOrg->height;
- pColorImg=(unsigned char*)malloc(width*height*3*sizeof(unsigned char));
- cvCvtColor(iplOrg,iplOrg,CV_BGR2RGB);
- IplToUchar(iplOrg,pColorImg); //用数组表示图像
- cvReleaseImage(&iplOrg);
- double degree=15; //逆时针旋转角度0~180
- int tempLength=sqrt((double)width * width + (double)height *height) + 10;//保证原图可以任意角度旋转的最小尺寸
- unsigned char* pTemp=(unsigned char*)malloc(tempLength*tempLength*3*sizeof(unsigned char));
- //旋转
- myImgRotate(pColorImg,width,height,pTemp,tempLength,tempLength,degree,3);
- DisplayPicture(tempLength,tempLength,pTemp,"rotate.bmp",3); //保存图像
- free(pTemp);
- pTemp=NULL;
- free(pColorImg);
- pColorImg=NULL;
- }
旋转函数
- //逆时针旋转到pdst的中心，其它用0填充
- //pSrc,srcW,srcH原图及其尺寸
- //pDst,dstW,dstH旋转后图像及其尺寸
- //旋转角度
- //通道数
- void myImgRotate(unsigned char* pSrc,int srcW,int srcH,
- unsigned char* pDst,int dstW,int dstH,
- double degree,int nchannel)
- {
- int k;
- double angle = degree * 3.1415926 / 180.; //旋转角度
- double co=cos(angle); //余弦
- double si=sin(angle); //正弦
- int rotateW,rotateH; //旋转后图像的高宽
- int srcWidthStep=srcW*nchannel;//宽度步长
- int dstWisthStep=dstW*nchannel;
- int x,y;
- int xMin,xMax,yMin,yMax;
- int xOff,yOff; //偏移
- double xSrc=0.;
- double ySrc=0.; //变换后图像的坐标在原图中的坐标
- //临时变量
- float valueTemp=0.;
- float a1,a2,a3,a4;
- memset(pDst,0,dstWisthStep*dstH*sizeof(unsigned char));
- //计算旋转后的坐标范围
- rotateH=srcW*fabs(si)+srcH*fabs(co);
- rotateW=srcW*fabs(co)+srcH*fabs(si);
- //计算偏移
- xOff=dstW/2;
- yOff=dstH/2;
- yMin=(dstH-rotateH)/2.;
- yMax=yMin+rotateH+1; //加1
- xMin=(dstW-rotateW)/2.;
- xMax=xMin+rotateW+1;
- for (y=yMin;y<=yMax;y++)
- {
- for (x=xMin;x<=xMax;x++)
- {
- //求取在原图中的坐标
- ySrc=si*double(x-xOff)+co*double(y-yOff)+double(int(srcH/2));
- xSrc=co*double(x-xOff)-si*double(y-yOff)+double(int(srcW/2));
- //如果在原图范围内
- if (ySrc>=0. && ySrc<srcH-0.5 && xSrc>=0. && xSrc<srcW-0.5)
- {
- //插值
- int xSmall=floor(xSrc);
- int xBig=ceil(xSrc);
- int ySmall=floor(ySrc);
- int yBig=ceil(ySrc);
- for (k=0;k<nchannel;k++)
- {
- a1=(xSmall>=0 && ySmall>=0 ? pSrc[ySmall*srcWidthStep+xSmall*nchannel+k]:0);
- a2=(xBig<srcW && ySmall>=0 ? pSrc[ySmall*srcWidthStep+xBig*nchannel+k]:0);
- a3=(xSmall>=0 && yBig<srcH ? pSrc[yBig*srcWidthStep+xSmall*nchannel+k]:0);
- a4=(xBig<srcW && yBig<srcH ? pSrc[yBig*srcWidthStep+xBig*nchannel+k]:0);
- double ux=xSrc-xSmall;
- double uy=ySrc-ySmall;
- //双线性插值
- valueTemp=(1-ux)*(1-uy)*a1+(1-ux)*uy*a3+(1-uy)*ux*a2+ux*uy*a4;
- pDst[y*dstWisthStep+x*nchannel+k]=floor(valueTemp);
- }
- }
- }
- }
- }
结果
