射影変換がうまくできない

Question

###前提・実現したいこと
c++で射影変換をするプログラムを作っております。(Eigen導入)
できれば、opencv等のライブラリは導入しない方向です。
###発生している問題・エラーメッセージ
変換後の画像が変換したい四角形におさまらず、歪んだ画像になってしまいます。
元画像...256 * 256

###該当のソースコード
//指摘された通りに内容を変更しました
void getSystem(POINTd* in,POINTd* out,double *ht) {//8個のパラメータを求める
Matrix<double, 8 , 8> dATA;
dATA<< in[0].x, in[0].y, 1, 0, 0, 0, -out[0].x * in[0].x, -out[0].x * in[0].y,
in[1].x, in[1].y, 1, 0, 0, 0, -out[1].x * in[1].x, -out[1].x * in[1].y,
in[2].x, in[2].y, 1, 0, 0, 0, -out[2].x * in[2].x, -out[2].x * in[2].y,
in[3].x, in[3].y, 1, 0, 0, 0, -out[3].x * in[3].x, -out[3].x * in[3].y,
0, 0, 0, in[0].x, in[0].y, 1, -out[0].y * in[0].x, -out[0].y * in[0].y,
0, 0, 0, in[1].x, in[1].y, 1, -out[1].y * in[1].x, -out[1].y * in[1].y,
0, 0, 0, in[2].x, in[2].y, 1, -out[2].y * in[2].x, -out[2].y * in[2].y,
0, 0, 0, in[3].x, in[3].y, 1, -out[3].y * in[3].x, -out[3].y * in[3].y;
dATA = dATA.inverse();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
ht[i] = 0;
for (int j = 0; j < 4; j++) {
ht[i] +=
dATA(i, j) * out[j].x;
}
for (int j = 0; j < 4; j++) {
ht[i] +=
dATA(i, j + 4) * out[j].y;
}
}
}

void draw(){//求めたパラメータから実際にイメージ(DIB)に描画する
/* 変数の定義など */
double ht[8] = { 0 };
getSystem(pointin, pointout,ht);
for(int x = 0;x < image_src.Width;x++){
for(int y = 0;y < image_src.Height;y++){
int x1 = (double)x * ht[0] + (double)y * ht[1] + ht[2] /
((double)x * ht[6] + (double)y * ht[7] + 1.0);
int y1 = (double)x * ht[3] + (double)y * ht[4] + ht[5] /
((double)x * ht[6] + (double)y * ht[7] + 1.0);
if (x1 > Width)x1 = 0;
if (y1 > Height)y1 = 0;
if (x1 < 0)x1 = 0;
if (y1 < 0)y1 = 0;
lpPixel_target[x1 + y1 * Width] = image_src.GetPixel(x,y);
}
}
}
###試したこと
参考サイト:

http://yaju3d.hatenablog.jp/entry/2013/08/04/152524
http://mf-atelier.sakura.ne.jp/mf-atelier/modules/tips/program/algorithm/a6.html

ネットで調べる限り調べましたが、結果は変わりませんでした。

###補足情報(言語/FW/ツール等のバージョンなど)
visualstudio 2015 c++
Eigen導入済み

Comments

[yohhoy]

「歪んだ画像」はどのように確認しましたか？また、画像幅image_src.Widthは何pixelですか？（DIBデータは4の倍数以外の扱いに癖があります）

[_pumpkin]

画像の青い四角が変換したい四角形で、'A'とかかれたのが実際のコードで作った変換後の画像です。

Answer 1

getSystem関数の戻り値に、ローカル変数として関数内で定義した配列のポインタを返していますが、C/C++ではその方法は御法度です。getSystemから抜けたときにdATA2は破棄されるため、htで受け取ったポインタの指す場所には別の値で上書きされてしまった可能性があります。

呼び出し側で配列変数を定義し、そのポインタをgetSystem関数に渡して、そこに計算結果を格納するようにしてください。

こんな感じ

double* getSystem(POINTd* in,POINTd* out)
    ↓
void getSystem(POINTd* in,POINTd* out, double dATA2[])
// double dATA2[8] = { 0.0 }; と return dATA2; は不要なので削除

// draw関数の中
double ht[8] = { 0.0 };		// 呼び出し側で配列変数を定義
getSystem(pointin, pointout, ht);

Comments

[_pumpkin]

その通りにやってみたのですが、結果は変わりませんでした。
(visual studioだとローカルなポインタを返しても大丈夫?)

[catsforepaw]

Visual Studioだとローカルなポインタを返して良いということはありません。

結果が変わらないとなると、別のところに原因があるのかもしれませんね。射影変換についてはやったことがないので具体的にアドバイスすることはできないのですが、他の人が試せる形のコードを提示して、どのようにゆがんでいるのかを説明していただければ、その方面に詳しい人からのアドバイスをもらえるかもしれません。

Answer 2

catsforepawさんが書かれた方法が安全で私もお勧めだと思いますが、どうしてもgetSystem()をポインタを返す関数にしたい場合、関数内でnewした変数を返すことで実現できます。

double dATA2[8] = { 0.0 }; 
   ↓
double* dATA2 = new double[8]; 

ただ、これだと呼び出し側でちゃんとdelete[]してやらないといけませんし、戻り値のポインタのNULLチェックもしなければいけないので、getSystem()を使う側も注意が必要になります。

上記の例はあくまでも「そういう方法もある」程度に解釈していただければと思います。

Answer 3

x1, y1計算時の分子がおかしいのでは？

部分式(double)x * ht[0] + (double)y * ht[1] + ht[2]を括弧でくくる必要があるかと思います。

Comments

[_pumpkin]

できました！
何時間も悩んでいたのに演算子の優先順位とは...
本当にありがとうございます！！