我imrotate（）一个图像，绘制两条线，旋转线并在原始图像中绘制它们，但是没有在MATLAB中得到预期的结果？

Question

我想做什么：

假设我有一张图像 I ，我使用imrotate旋转 -45°（我得到 I_R ）。然后我画了两行 AB 和 CD （parallels）。最后，我将两条线旋转回来（ 45°）并将其绘制在原始图像 I 中。

我是怎么做的##

我使用MATLAB函数 I 旋转 imrotate() ：

I_R = imrotate(I,-45);

从Matlab帮助中，我得到：B = imrotate（A，angle）围绕其中心点以逆时针方向旋转图像A角度。

  

但似乎imrotate为图片添加了翻译！我有   阅读内置matlab函数的代码，似乎它使用了一个   名为getOutputBound的函数用于检查旋转后的图像是否会出现   适合图。这个翻译就是我要找的!!

四点 A,B,C,D 形成两条平行线AB＆amp; CD。

A = [x_A; u];
B = [x_B; u];

C = [x_A; d];
D = [x_B; d];

现在，我旋转两行，我使用我的函数 rotateTwoPoints() ，只需调用以下两行：

[Af,Bf] = rotateTwoPoints(A,B,-45,O,true);
[Cf,Df] = rotateTwoPoints(C,D,-45,O,true);

O是旋转所围绕的原点。

• 我试过O = [0;0]我的意思是它是情节的起源。没有成功！
• 因此，我使用O选择I图片的{strong>质心regionprops(I,"Centroid") 。这是错误的，因为质心不是中心。
• 现在，我使用图片的中心O = floor(size(I)/2+0.5)'或使用ceil！

但是当我画出结果线AfBf＆amp;图片 CfDf 中的I像这样：

plot([Af(1) Bf(1)],[Af(2) Bf(2)],'k');
plot([Cf(1) Df(1)],[Cf(2) Df(2)],'k'); 

我得到的结果不正确！

问题 ：在 I_R 中，AB＆amp; CD包含我称之为 BlueZone 的内容（参见图3）。但旋转后线AfBf＆amp; CfDf不包括它！

图像中的结果

以下是旋转后的图片 I_R 以及绘制的两条线（两条中间红线对应AB和CD）：

然后我画出旋转的线条AfBf＆amp;原始图像中的CfDf 我（黑色粗体点对应于我完成旋转的中心）：

IMAGE UPDATED

问题：正如您所看到的， BlueZone 位于AB和CD这两行中。但是当它向后旋转时会变成外面，如下图所示（红色箭头指向 BlueZone ）：

更新添加了一个SNIPPET

由于我的问题尚未解决，我选择了导致问题的代码，我将其添加为以下代码段（存储在您可以下载here的文件中的变量）：

function Question()

% load image in I, the image is available online in the below link  
load I ;

% rotate I with -45° using imrotate
I_R = imrotate(I,-45);

% some data
x_A = 3 ;
x_B = 79;

u = 24;
d = 44;

% some meaningful Points : A,B,C and D that form two lines AB and CD
% parallels
A = [x_A; u];
B = [x_B; u];

C = [x_A; d];
D = [x_B; d];

% figure 1 contain two subplots 
figure(1);
% draw rotated image I_R
subplot(1,2,1), axis image, imagesc(I_R), hold on;
% draw two lines AB and CD in red in rotated image 
plot([A(1) B(1)],[A(2) B(2)],'r');
plot([C(1) D(1)],[C(2) D(2)],'r');
title('I_R the rotated image with the two lines AB and CD');

% draw original image I
subplot(1,2,2), axis image, imagesc(I)  , hold on;

% compute the middle of image I
axises=axis;
center = [mean(axises(1:2)),mean(axises(3:4))]';
% draw the center in red and as a point
plot(center(1),center(2),'ro');

% rotate the two lines, the result is the two lines AfBf and CfDf
[Af,Bf] = rotateTwoPoints(A,B,-45,center,true);
[Cf,Df] = rotateTwoPoints(C,D,-45,center,true);

% draw the rotated back lines in original image I
figure(1);
subplot(1,2,2);
plot([Af(1) Bf(1)],[Af(2) Bf(2)],'k');
plot([Cf(1) Df(1)],[Cf(2) Df(2)],'k');
title('the original image I with the two lines AfBf and CfDf');

function [Af,Bf] = rotateTwoPoints (A,B,t,Origin,isPlot)

% Definition of the rotation matrix (rotation around origin)
R=[ ...
    cosd(t) -sind(t)
    sind(t) cosd(t)
    ];

% translation 
At = A - Origin;
Bt = B - Origin;

% rotation of the points A and B
Ar = R*At;
Br = R*Bt;

% translation 
Af = Ar + Origin;
Bf = Br + Origin;

if isPlot == true

    figure(100)

    % Plot of the original line
    plot(A(1),A(2),'k*', B(1),B(2),'b*');
    line([A(1) B(1)],[A(2) B(2)], 'Color','r');

    grid on
    hold on

    % Plot the Origin around which the rotation will be
    plot(Origin(1),Origin(2),'k*','LineWidth',3);

    % Plot of the rotated line
    plot(Af(1),Af(2),'g*', Bf(1),Bf(2),'r*');
    line([Af(1) Bf(1)],[Af(2) Bf(2)], 'Color','b');
    legend('A','B','line AB','Origin','Af','Bf','line AfBf',['angle: ',num2str(t)],'Location','northeastoutside');
    daspect([1 1 1])

end

^{PS：我正在使用MATLAB R2012b}

Answer 1

1）你有图像我

2）你将图像I绕其中心旋转（-45度）=＆gt; I_R是旋转图像

3）你在I_R （line1＆amp; line2）中绘制两条平行线

4）你相对于 imge I

的中心旋转线条

步骤4错误您必须选择图像中心I_R作为旋转中心。

  

来自Matlab Docs：通过默认，imrotate创建一个足够大的输出图像，以包含整个原始图像。落在原始图像边界之外的像素在输出图像中设置为0并且为黑色背景。

＆GT;

  

来自评论： 1）您围绕“I”的中心点旋转图像    （-45degree）

     

2）当你使用imrotate执行此操作时，函数旋转和    翻译主图片并生成“I_R”，

     

3）所以中心点    I_R 的中心点是“我”+一些翻译的中心点！。

     

4）所以主要问题    是计算翻译量，

     

5）这样做可以使用：Calculating translation value and rotation angle of a rotated 2D image    或者：http://angeljohnsy.blogspot.com/2011/06/image-rotation.html    或

     

6）只是你可以    在原始图像上使用一些标记（例如在原始图像的中心标记），以查看它翻译了多少（或直接看到I_R的中心），并使用该中心旋转线条。

希望你能找到一些计算翻译的好方法 你可以编写自己的“image_rotation”脚本并不是那么难。

Answer 2

我找到了解决方案！

嗯，内置函数imrotate不仅默认情况下会旋转图像，还会进行平移，以便旋转图像适合图中。

解决方案是使用：

I_R = imrotate(I,-45,'nearest','crop');

这里的重要参数是'crop'（bbox）：

  

B = imrotate（A，angle，method，bbox）旋转图像A，其中bbox   指定返回图像的大小。 bbox是一个文本字符串   可以具有以下值之一。默认值包含在中   大括号（{}）。

     

'裁剪'使输出图像B与输入图像A的大小相同，裁剪旋转的图像以适合

     

{'loose'}使输出图像B足够大   包含整个旋转的图像。 B通常大于A。

在函数imrotate here的帮助下。

Answer 3

可能无法解决问题，但请尝试将矩阵定义为：

R=[ ...
    cosd(t) -sind(t)
    -sind(t) -cosd(t)
    ];

绘制图像时，需要注意y轴，自动从上到下。

Answer 4

我可能会误解某些东西，但你要做的是转动一张照片，画两条线，然后将包括两条线在内的所有东西再次转回来，对吧？

如果是这样，我想最简单的方法就是使用car2pol将它们转换为极坐标。 http://se.mathworks.com/help/matlab/ref/cart2pol.html

那么转换线应该很容易。如果我误解了任何事情，请告诉我。

编辑： 我试着制作一些示例代码，显然我太累了，不能直接思考并且有一些错误，但我想这个想法很明确。另外请不要像我一样使用结构，我只是认为这是命名变量的最简单方法。

＆＃13;

＆＃13;

%% Load picture
close all
[pic] = dicomread('C0011866_00094.DCM');

%% Get four points
    figure, imshow(pic,[]); 
    title('Select four points'); hold on; 
    [x,y] = ginput;
    
%% Plot the lines on top of the figure
hold on
plot(x(1:2),y(1:2),'b');
hold on
plot(x(3:4),y(3:4),'r');

%% Define the lines
%In cartesian coordinates
line1.start.cart = [x(1),y(1)];
line1.end.cart = [x(2),y(2)];

line2.start.cart = [x(3),y(3)];
line2.end.cart = [x(4),y(4)];

%Middle of picture
axises=axis;
center = [mean(axises(1:2)),mean(axises(3:4))];
plot(center(1),center(2),'ro')

%In polar coordinates from center [angle,radius]
[line1.start.pol(1),line1.start.pol(2)] = cart2pol(line1.start.cart(1)-center(1),line1.start.cart(2)-center(2));
[line1.end.pol(1),line1.end.pol(2)] = cart2pol(line1.end.cart(1)-center(1),line1.end.cart(2)-center(2));

[line2.start.pol(1),line2.start.pol(2)] = cart2pol(line2.start.cart(1)-center(1),line2.start.cart(2)-center(2));
[line2.end.pol(1),line2.end.pol(2)] = cart2pol(line2.end.cart(1)-center(1),line2.end.cart(2)-center(2));

%% Rotate the image a degrees
a = 10;
newpic = imrotate(pic,a);

%% Rotate the lines
line1.start.pol(1) = line1.start.pol(1) + a;
line1.end.pol(1) = line1.end.pol(1) + a;

line2.start.pol(1) = line2.start.pol(1) + a;
line2.end.pol(1) = line2.end.pol(1) + a;

%% Transform the coordinates back to cartesian
[line1.start.cart(1), line1.start.cart(2)] = pol2cart(line1.start.pol(1),line1.start.pol(2));
line1.start.cart = line1.start.cart+center;
line1.end.cart = line1.end.cart+center;
[line1.end.cart(1), line1.end.cart(2)] = pol2cart(line1.end.pol(1),line1.end.pol(2));
line2.start.cart = line2.start.cart+center;
line2.end.cart = line2.end.cart+center;

[line2.start.cart(1), line2.start.cart(2)] = pol2cart(line2.start.pol(1),line2.start.pol(2));
[line2.end.cart(1), line2.end.cart(2)] = pol2cart(line2.end.pol(1),line2.end.pol(2));

%% Plot it again
figure
imshow(newpic,[]);
hold on
plot([line1.start.cart(1),line1.end.cart(1)],[line1.start.cart(2),line1.end.cart(2)])
hold on
plot([line2.start.cart(1),line2.end.cart(1)],[line2.start.cart(2),line2.end.cart(2)])
hold on
plot(center(2),center(1),'ro')

＆＃13;

＆＃13;

＆＃13;