アフィン変換した後の座標が知りたいc++

例えばアフィン変換する前の座標が点a(150,150)だったとすると、アフィン変換をした後、点aはどこの座標に移動してしまったのか知りたいと思っています。
pythonでの方法は見つけることができたのですがc++の方法が見つからなかったためわからないなりにpythonのプログラムを書き換えてみました。
アフィン変換自体は3点を指定してその３点を特定の３点に移動させる方法をとっています。

python
1import cv2
2 import numpy as np
3 im = cv2.imread('squares.jpg')  
4 points1 = [[50,50],[150,50],[50,150]]  
5 points2 = [[75,75],[150,50],[50,150]]  
6 M = cv2.getAffineTransform(np.float32(points1), np.float32(points2))  
7 im2 = cv2.warpAffine(im, M, (200,200))  
8 cv2.imwrite('transformed_squares.jpg', im2)  
9point = np.float32((150,150))  
10 x = point[0]
11 y = point[1]
12 new_x = M[0][0]*x + M[0][1]*y + np.float32(M[0][2])  
13 new_y = M[1][0]*x + M[1][1]*y + np.float32(M[1][2])  
14 print (int(new_x), int(new_y))

c++
1int main(int argc, char *argv[])
2{
3    Mat src_img = imread(imagename);
4	if (!src_img.data)
5		return -1;
6	const Point2f src_pt[] = { Point2f(a[0], b[0]), Point2f(a[1], b[1]), Point2f(a[47], b[47]) };
7	const cv::Point2f dst_pt[] = { cv::Point2f(167, 207), cv::Point2f(327, 207), cv::Point2f(251, 485) };
8	const Mat affine_matrix = getAffineTransform(src_pt, dst_pt);
9	Mat dst_img;
10	warpAffine(src_img, dst_img, affine_matrix, src_img.size());
11	imwrite("dst.jpg", dst_img);
12	int point[] = { 150,150};
13	int x = point[0];
14	int y = point[1];
15	int new_x = affine_matrix[0][0] * x + affine_matrix[0][1] * y + affine_matrix[0][2];
16	int new_y = affine_matrix[1][0] * x + affine_matrix[1][1] * y + affine_matrix[1][2];
17	printf("%d,%d",new_x, new_y);
18}
19

pythonのプログラムをc++で書き換えてみた結果affine_matrix[0][0]のところで
「(int) 0
これらのオペランドと一致する演算子[]はありません。
オペランドの型const cv::Mat[int]」
と出てしまいます。
pythonからc++に書き換えること自体初めてなので全然わかりません。
なぜこのような文がでてしまうのか教えていただきたいです。

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回答2件

ベストアンサー

エラーの原因

pythonのプログラムをc++で書き換えてみた結果affine_matrix[0][0]のところで

「(int) 0 これらのオペランドと一致する演算子[]はありません。

オペランドの型const cv::Mat[int]」と出てしまいます。

cv::Mat クラスには operator[] の演算子オーバーロードは存在しないというエラーです。
cv::Mat クラスの (row, col) 成分にアクセスしたい場合は、cv::Mat::at<T>(row, col) 関数を使用します。
テンプレート引数 T は cv::Mat の各要素の型を指定してください。誤った型 (例えば、CV_64F 型の cv::Mat なのに float を指定した) 場合は、コンパイルエラーは起きませんが、正しく値を取得できません。
今回、cv::getAffineTransform() が返す cv::Mat は CV_64F なので、double になります。

ある点にアフィン変換を適用する場合

以下の2つのやり方があるかと思います。

M: 2x3 のアフィン変換行列

M[:, :2] * (x, y)^T + M[:, 2] と平行移動成分を分けて計算する。
M * (x, y, 1)^T と同次座標系に変数して計算する。

なので、cv::Mat の関数を使って、上の式をコード化してもよいのですが、OpenCV には点の一覧に対して行列演算を適用する cv::transform() という関数があります。
これを使うと、cv::transform(変換前の点一覧、変換後の点一覧、行列) と引数に指定することで、変換後の点を計算できます。
点は、std::vector<cv::Point_<T>> 型を要求するので、一点しか変換しない場合でも、要素1の配列としてください。

サンプルコード

cpp
1#include <iostream>
2#include <opencv2/opencv.hpp>
3
4int main()
5{
6    std::vector<cv::Point2f> points1 = {{50, 50}, {150, 50}, {50, 150}};
7    std::vector<cv::Point2f> points2 = {{75, 75}, {150, 50}, {50, 150}};
8
9    cv::Mat M = cv::getAffineTransform(points1, points2);
10    std::cout << M << std::endl;
11
12    // 例えば、M_{11} 成分を取得したい場合
13    std::cout << M.at<double>(0, 0) << std::endl;
14
15    std::vector<cv::Point2f> points = {{150, 150}};
16    cv::transform(points, points, M);
17
18    for (const cv::Point2f &p : points)
19        std::cout << p << std::endl;
20}
21
22