如何在不使用 OpenCV 中的内置函数翻转的情况下进行翻转？

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何在不使用 OpenCV 中的内置函数翻转的情况下进行翻转？

【英文标题】：How to do flipping without using the inbuilt function flip in OpenCV?

【发布时间】：2015-10-10 15:03:00

【问题描述】：

谁能帮我解决这个问题，如何在不使用内置翻转功能的情况下翻转图像，即使用 OpenCV 在 C++ 中翻转（src 图像，目标图像，1 或 0）。我是这个软件的新手，所以请帮忙。

【问题讨论】：

为什么不想使用内置函数？

刚被困住，想做很多艰苦的工作：D

【参考方案1】：

OpenCV 的翻转函数使用内部的flipHoriz or flipVert 函数。

static void
flipHoriz( const uchar* src, size_t sstep, uchar* dst, size_t dstep, Size size, size_t esz )

    int i, j, limit = (int)(((size.width + 1)/2)*esz);
    AutoBuffer<int> _tab(size.width*esz);
    int* tab = _tab;

    for( i = 0; i < size.width; i++ )
        for( size_t k = 0; k < esz; k++ )
            tab[i*esz + k] = (int)((size.width - i - 1)*esz + k);

    for( ; size.height--; src += sstep, dst += dstep )
    
        for( i = 0; i < limit; i++ )
        
            j = tab[i];
            uchar t0 = src[i], t1 = src[j];
            dst[i] = t1; dst[j] = t0;
        
    


static void
flipVert( const uchar* src0, size_t sstep, uchar* dst0, size_t dstep, Size size, size_t esz )

    const uchar* src1 = src0 + (size.height - 1)*sstep;
    uchar* dst1 = dst0 + (size.height - 1)*dstep;
    size.width *= (int)esz;

    for( int y = 0; y < (size.height + 1)/2; y++, src0 += sstep, src1 -= sstep,
                                                  dst0 += dstep, dst1 -= dstep )
    
        int i = 0;
        if( ((size_t)src0|(size_t)dst0|(size_t)src1|(size_t)dst1) % sizeof(int) == 0 )
        
            for( ; i <= size.width - 16; i += 16 )
            
                int t0 = ((int*)(src0 + i))[0];
                int t1 = ((int*)(src1 + i))[0];

                ((int*)(dst0 + i))[0] = t1;
                ((int*)(dst1 + i))[0] = t0;

                t0 = ((int*)(src0 + i))[1];
                t1 = ((int*)(src1 + i))[1];

                ((int*)(dst0 + i))[1] = t1;
                ((int*)(dst1 + i))[1] = t0;

                t0 = ((int*)(src0 + i))[2];
                t1 = ((int*)(src1 + i))[2];

                ((int*)(dst0 + i))[2] = t1;
                ((int*)(dst1 + i))[2] = t0;

                t0 = ((int*)(src0 + i))[3];
                t1 = ((int*)(src1 + i))[3];

                ((int*)(dst0 + i))[3] = t1;
                ((int*)(dst1 + i))[3] = t0;
            

            for( ; i <= size.width - 4; i += 4 )
            
                int t0 = ((int*)(src0 + i))[0];
                int t1 = ((int*)(src1 + i))[0];

                ((int*)(dst0 + i))[0] = t1;
                ((int*)(dst1 + i))[0] = t0;
            
        

        for( ; i < size.width; i++ )
        
            uchar t0 = src0[i];
            uchar t1 = src1[i];

            dst0[i] = t1;
            dst1[i] = t0;
        
    

//你可以像下面这样稍微修改一下就可以使用它

void myflip( InputArray _src, OutputArray _dst, int flip_mode )

CV_Assert( _src.dims() <= 2 );
Size size = _src.size();

if (flip_mode < 0)

    if (size.width == 1)
        flip_mode = 0;
    if (size.height == 1)
        flip_mode = 1;


if ((size.width == 1 && flip_mode > 0) ||
    (size.height == 1 && flip_mode == 0) ||
    (size.height == 1 && size.width == 1 && flip_mode < 0))

    return _src.copyTo(_dst);


Mat src = _src.getMat();
int type = src.type();
_dst.create( size, type );
Mat dst = _dst.getMat();

size_t esz = CV_ELEM_SIZE(type);

if( flip_mode <= 0 )
    flipVert( src.ptr(), src.step, dst.ptr(), dst.step, src.size(), esz );
else
    flipHoriz( src.ptr(), src.step, dst.ptr(), dst.step, src.size(), esz );

if( flip_mode < 0 )
    flipHoriz( dst.ptr(), dst.step, dst.ptr(), dst.step, dst.size(), esz );

【参考方案2】：

假设您有充分的理由不使用 OpenCV flip 函数，您可以编写自定义函数。

对于这个例子，我将使用CV_8UC3 图像。我会在最后指出如何将其扩展为不同的格式。

让我们先看看如何翻转图像的 x 轴，对应于cv::flip(src, dst, 1)。给定src 图像，dst 图像将具有相同的y 坐标，x 坐标与src.cols - 1 - x 坐标相同。在实践中：

void flip_lr(const Mat3b& src, Mat3b& dst)

    Mat3b _dst(src.rows, src.cols);
    for (int r = 0; r < _dst.rows; ++r) 
        for (int c = 0; c < _dst.cols; ++c) 
            _dst(r, c) = src(r, src.cols - 1 - c);
        
    
    dst = _dst;

然后，围绕 y 轴翻转（对应于cv::flip(src, dst, 0)），dst 将具有相同的x 坐标，并且y 与src.rows - 1 - y 具有相同的坐标。但是，您可以重复使用上述功能，只需转置dst 矩阵，在 x 轴上应用翻转，然后转回。在实践中：

dst = src.t();
flip_lr(dst, dst);
dst = dst.t();

然后，要翻转两个轴，对应于cv::flip(src, dst, -1)，您只需简单地将x轴和y轴上的翻转结合起来：

flip_lr(src, dst);
dst = dst.t();
flip_lr(dst, dst);
dst = dst.t();

您可以将此功能包装在自定义翻转函数中，该函数采用与cv::flip 相同的参数：

void custom_flip(const Mat3b& src, Mat3b& dst, int code)

    if (code > 0)
       // Flip x axis
        flip_lr(src, dst);
    
    else if (code == 0)
    
        // Flip y axis
        dst = src.t();
        flip_lr(dst, dst);
        dst = dst.t();
    
    else // code < 0
    
        // Flip x and y axis
        flip_lr(src, dst);
        dst = dst.t();
        flip_lr(dst, dst);
        dst = dst.t();
    

请注意，您可以将其调整为不同的格式，只需修改 flip_lr 函数，并注意在 custom_flip 中调用适当的版本，现在将接受 Mat 而不是 Mat3b。

完整代码供参考：

void flip_lr(const Mat3b& src, Mat3b& dst)

    Mat3b _dst(src.rows, src.cols);
    for (int r = 0; r < _dst.rows; ++r) 
        for (int c = 0; c < _dst.cols; ++c) 
            _dst(r, c) = src(r, src.cols - 1 - c);
        
    
    dst = _dst;


void custom_flip(const Mat3b& src, Mat3b& dst, int code)

    if (code > 0)
       // Flip x axis
        flip_lr(src, dst);
    
    else if (code == 0)
    
        // Flip y axis
        dst = src.t();
        flip_lr(dst, dst);
        dst = dst.t();
    
    else // code < 0
    
        // Flip x and y axis
        flip_lr(src, dst);
        dst = dst.t();
        flip_lr(dst, dst);
        dst = dst.t();
    



int main(void)

    Mat3b img = imread("path_to_image");

    Mat3b flipped;
    flip(img, flipped, -1);

    Mat3b custom;
    custom_flip(img, custom, -1);

    imshow("OpenCV flip", flipped);
    imshow("Custom flip", custom);
    waitKey();

    return 0;

【讨论】：

非常感谢！！你的回答对我帮助很大。 :)

@akankshasaini 很高兴它有帮助！在 SO 中，我们通过投票表示感谢（并最终标记为答案）：D

@sturkmen 乍一看我同意那里的答案。缓存在您的测试中也起着重要作用，这可能会使结果产生偏差。例如尝试使用 times = 10。也尝试切换测试的顺序，你会得到不同的结果。此外，当您第一次调用flip 时，您正在创建 DstImg。在开始时创建它。

@Miki 感谢您的评论。我换了顺序，但结果是一样的。