專利名稱：一種圖像旋轉(zhuǎn)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像旋轉(zhuǎn)處理方法，特別涉及一種采用笛卡爾平面坐標(biāo)系進(jìn)行圖像旋轉(zhuǎn)處理方法。
背景技術(shù)：
笛卡爾平面坐標(biāo)系坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換公式如下
其中，(do表示新坐標(biāo),表示舊坐標(biāo)， 是旋轉(zhuǎn)角度。在一些應(yīng)用中，需要提高坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換公式的執(zhí)行速度，目前有如下兩種方案提高計(jì)算效率
一、提前計(jì)算COSa'、sin a的值
在一些應(yīng)用中，如圖像旋轉(zhuǎn)算法，的值在逐個(gè)計(jì)算圖像各像素坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的過程中不會(huì)改變。提前把cosa、sina的值計(jì)算出來保存至存儲(chǔ)器,可提高坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換公式計(jì)算
速度。令c =cos￡K、S = sin a ,坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換公式修改為以下形式
u~ ex- sy
V= SX+cy
二、查表法
在一些應(yīng)用的計(jì)算過程中，例如圖像旋轉(zhuǎn)變換，u的取值范圍為某一范圍內(nèi)的連續(xù)整數(shù)，a的值在計(jì)算圖像中各個(gè)像素的坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換時(shí)固定不變。在這種情況下可以把計(jì)算公式中;rcosa、xsm a、.Fcos a、jsm 提前計(jì)算出來存儲(chǔ)至列表中，利用查詢列表的方法實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變換計(jì)算。利用整型變量Z做下標(biāo)索引建立如下列表
Ax = zcos￡￥
By = —y sin a Cx = xsm a Dy =JcosCSf
坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)計(jì)算公式變成以下形式
M =為 +
V= Cs + Dv
該方法在計(jì)算過程中用查表操作代替乘法運(yùn)算，可提高計(jì)算速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種圖像旋轉(zhuǎn)處理方法，在待變換坐標(biāo)(&>’)為離散(即坐標(biāo)取值全部為整數(shù))有界情形時(shí)，完全通過查表實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換計(jì)算，以顯著提高浮點(diǎn)運(yùn)算能力較低的單片機(jī)、DSP芯片等進(jìn)行坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換的計(jì)算效率機(jī)。
本發(fā)明是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的
I、一種圖像旋轉(zhuǎn)處理方法，其特征在于包含如下步驟
I. I、確定圖像旋轉(zhuǎn)邊界參數(shù)
I. I. I、圖像旋轉(zhuǎn)后的新坐標(biāo)設(shè)定為(U),圖像旋轉(zhuǎn)前的舊坐標(biāo)設(shè)定為圖像的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定為ff;
I. I. 2、最大旋轉(zhuǎn)半徑:設(shè)定及之J2max(|4丨y|)，其中max(|4ly|)代表所有參與坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換的坐標(biāo)(A7)的橫坐標(biāo)X的絕對(duì)值和縱坐標(biāo)/的絕對(duì)值的最大值；
I. I. 3、旋轉(zhuǎn)變換定義域-.D= {(K,y) I X2 +^<M2,k^v e Z)
I. I. 4、旋轉(zhuǎn)單位角； m ' 1 ZR
I. 2、確定旋轉(zhuǎn)鍵值集合 采用下面三種方式之一來確定旋轉(zhuǎn)鍵值集合
1.2.1、枚舉方法￡ = {是|(^<竺^€4 ;
L J
1.2.2、_■進(jìn)制基方法尤_卜0 ^ ^ ，其中，s = l°ga (~);
I. 2. 3、自由基方法選擇整數(shù)2的一個(gè)有限子集做旋轉(zhuǎn)鍵值集合；
I. 3、生成旋轉(zhuǎn)鍵值矩陣
I. 3. I、采用I. 2所述的三種方法之一生成旋轉(zhuǎn)鍵值集合
^ =eF, > I
I. 3. 2、針對(duì)每個(gè)鍵值e K ,生成其對(duì)應(yīng)的鍵值矩陣
ui = ( JR = ('J
= Xcosi^m) - ^sin(^m)
Vi ^ =+ jfcos(^^)
其中瓦卜#足；, (U)取值范圍包含旋轉(zhuǎn)變換定義域￡)；
I. 3. 3、利用鍵值矩陣實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換下面公式實(shí)現(xiàn)根據(jù)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)角度I靡后
K
的新坐標(biāo)(U)計(jì)算舊坐標(biāo)(a，v)
21 = *., v=vi.^
下面步驟中，利用此原理實(shí)現(xiàn)任意角度的旋轉(zhuǎn)變換；
I. 4、確定鍵值線性組合系數(shù)
給定旋轉(zhuǎn)角度，選擇整數(shù)S= f或5=使得0最小。結(jié)合前面給出的旋
aU」L 」轉(zhuǎn)鍵值集合2:1,確定g的旋轉(zhuǎn)鍵值的線性組合表達(dá)式
權(quán)利要求
1. 一種圖像旋轉(zhuǎn)處理方法，其特征在于包含如下步驟 1.1、確定圖像旋轉(zhuǎn)邊界參數(shù) 1.1.1、圖像旋轉(zhuǎn)后的新坐標(biāo)設(shè)定為 Cu),圖像旋轉(zhuǎn)前的舊坐標(biāo)設(shè)定為(《，v),圖像的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定為Gf ；I. I. 2、最大旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)定
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像旋轉(zhuǎn)處理方法，其特征在于所述步驟I. 4中，所述步驟I.4中，優(yōu)選采用以下任一方法確定鍵值線性組合系數(shù) 2.I、對(duì)于用枚舉方法給出的旋轉(zhuǎn)鍵值集合方程存在唯一的最優(yōu)解
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像旋轉(zhuǎn)處理方法，特別涉及一種采用笛卡爾平面坐標(biāo)系進(jìn)行圖像旋轉(zhuǎn)處理方法。該方法包括如下步驟確定圖像旋轉(zhuǎn)邊界參數(shù)，確定旋轉(zhuǎn)鍵值集合，生成旋轉(zhuǎn)鍵值矩陣，確定鍵值線性組合系數(shù)，執(zhí)行旋轉(zhuǎn)變換計(jì)算，完成圖像的旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的方法，在待變換坐標(biāo)為離散(即坐標(biāo)取值全部為整數(shù))有界情形時(shí)，完全通過查表實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換計(jì)算。在不限制存儲(chǔ)空間使用時(shí)，只需兩次查表操作就完成坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換計(jì)算；在存儲(chǔ)空間受限時(shí)，通過復(fù)合迭代查表，以較少的迭代查表次數(shù)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換計(jì)算。本發(fā)明可顯著提高浮點(diǎn)運(yùn)算能力較低的單片機(jī)、DSP芯片等進(jìn)行坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)變換的計(jì)算效率，也可用于一般計(jì)算機(jī)。
文檔編號(hào)G06T3/60GK102750669SQ20121017066
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者許野平 申請(qǐng)人:山東神思電子技術(shù)股份有限公司