JavaとOpenCVで画像を回転させる方法をわかりやすく解説

JavaでOpenCVを使って画像を回転させたい場合、ImgprocクラスのwarpAffine()メソッドを使用します。このメソッドは、指定された画像にアフィン変換（平行移動・回転・拡大縮小などの線形変換）を適用するためのものです。

warpAffine()メソッドのパラメータ

warpAffine()メソッドは、以下の引数を受け取ります。

• 変換元の画像（src）、変換先の画像（dst）、変換行列（M）を表す3つのMatオブジェクト
• 出力画像のサイズを表す整数値（Sizeオブジェクト）

画像を回転させる手順

画像を回転させるには、まずgetRotationMatrix2D()メソッドを使って回転行列を作成し、それを変換行列としてwarpAffine()メソッドに渡します。主な流れは以下の通りです。

1. Imgcodecs.imread()で対象画像を読み込む
2. 回転の中心となるPointオブジェクトを作成する
3. Imgproc.getRotationMatrix2D()で回転行列を生成する
4. Imgproc.warpAffine()に元画像・出力先・回転行列・サイズを渡して実行する

getRotationMatrix2D()の第1引数は回転の中心座標、第2引数は回転角度（度）、第3引数はスケール倍率です。

サンプルコード

import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import javafx.application.Application;
import javafx.embed.swing.SwingFXUtils;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.image.ImageView;
import javafx.scene.image.WritableImage;
import javafx.stage.Stage;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Point;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.highgui.HighGui;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class RotatingAnImage extends Application {
   public void start(Stage stage) throws IOException {
      // OpenCVのコアライブラリを読み込む
      System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
      // 画像データを読み込む
      String file = "D:\\Images\\elephant.jpg";
      Mat src = Imgcodecs.imread(file);
      // 出力先のMatオブジェクトを作成する
      Mat dst = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
      // 回転の中心となるPointオブジェクトを作成する
      Point point = new Point(300, 200);
      // 変換行列（回転行列）を作成する
      Mat rotationMatrix = Imgproc.getRotationMatrix2D(point, 30, 1);
      // Sizeクラスのオブジェクトを作成する
      Size size = new Size(src.cols(), src.cols());
      // 画像を回転させる
      Imgproc.warpAffine(src, dst, rotationMatrix, size);
      // MatをJavaFXのWritableImageに変換する
      Image img = HighGui.toBufferedImage(dst);
      WritableImage writableImage = SwingFXUtils.toFXImage((BufferedImage) img, null);
      // ImageViewを設定する
      ImageView imageView = new ImageView(writableImage);
      imageView.setX(10);
      imageView.setY(10);
      imageView.setFitWidth(575);
      imageView.setPreserveRatio(true);
      // Sceneオブジェクトを設定する
      Group root = new Group(imageView);
      Scene scene = new Scene(root, 595, 400);
      stage.setTitle("Image Rotation Example");
      stage.setScene(scene);
      stage.show();
   }
   public static void main(String args[]) {
      launch(args);
   }
}

入力画像

実行結果

上記のプログラムを実行すると、以下のような出力が得られます。中心点(300, 200)を基準に、画像が反時計回りに30度回転していることが確認できます。

まとめ

OpenCVのJavaインターフェースでは、getRotationMatrix2D()で回転行列を生成し、warpAffine()に渡すことで簡単に画像を回転できます。回転角度や中心座標、スケール値を変更すれば、さまざまなバリエーションの変換が可能です。なお、回転後の画像がフレームからはみ出る場合は、出力サイズを大きくするか、中心座標を調整するとよいでしょう。