C++とOpenCVを使って画像を回転させる方法

OpenCVによる画像回転の基本

OpenCVに組み込まれた関数を使用すれば、画像の回転は非常に簡単な作業です。画像を回転させるには、「highgui.hpp」と「imgproc.hpp」の2つのヘッダーファイルを読み込みます。本プログラムでは、これらに加えて画像の回転処理に関わる複数の関数を紹介します。

以下のプログラムは、C++でOpenCVを使用して画像を回転させる方法を示しています。

サンプルコード

#include<iostream>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include<opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;
int main(int argc, char** argv) {
    Mat before_rotation = imread("bright.jpg");//画像を行列（Mat）に読み込む//
    namedWindow("BeforeRotation");//元画像を表示するためのウィンドウを宣言//
    imshow("BeforeRotation", before_rotation);//回転前の画像を表示//
    namedWindow("AfterRotation");//回転後の画像を表示するウィンドウを宣言//
    int Rotation = 180;//回転角度を初期化//
    createTrackbar("Rotation", "AfterRotation", &Rotation, 360);//トラックバーを作成//
    int Height = before_rotation.rows / 2;//行方向の中間点を取得//
    int Width = before_rotation.cols / 2;//列方向の中間点を取得//
    while (true) {
        Mat for_Rotation = getRotationMatrix2D(Point(Width, Height), (Rotation - 180), 1);//2D回転用のアフィン変換行列を取得//
        Mat for_Rotated;//回転後の画像を格納する行列を宣言//
        warpAffine(before_rotation, for_Rotated, for_Rotation, before_rotation.size());//アフィン変換を適用//
        imshow("AfterRotation", for_Rotated);//回転後の画像を表示//
        int termination = waitKey(30);//回転効果を作り出すために30ミリ秒待機//
        if (termination == 27){//Escキーが押されたら終了//
            break;
        }
    }
    return 0;
}

コードの解説

このプログラムで使用している主な関数は以下の通りです。

• imread()：指定したパスから画像を読み込み、Matオブジェクトに格納します。
• namedWindow()：画像を表示するためのウィンドウを作成します。
• createTrackbar()：「AfterRotation」ウィンドウ上にトラックバー（スライダー）を作成し、マウス操作で回転角度を動的に変更できるようにします。
• getRotationMatrix2D()：回転の中心点・角度・スケールを指定して、2D回転用のアフィン変換行列を計算します。ここでは画像の中心を回転軸としています。
• warpAffine()：取得したアフィン変換行列を画像に適用し、実際に回転を行います。
• waitKey(30)：30ミリ秒ごとにキー入力をチェックし、滑らかな回転アニメーションを実現します。Escキー（ASCIIコード27）が押されるとループを抜けて終了します。

トラックバーの初期値は180に設定されているため、「(Rotation - 180)」という式によってプログラム開始時の回転角は0度となります。スライダーを動かすことで、-180度から+180度までの範囲で画像を自由に回転させることができます。

実行結果

プログラムを実行すると、元画像と回転後の画像がそれぞれ別のウィンドウに表示されます。トラックバーを操作すると、回転後の画像がリアルタイムに更新されることを確認できます。