C语言 正方形旋转矩阵源程序写法

这里以顺时针旋转90°为例：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#define N 4void main(){    int i,j    int a[N*N],b[N][N]//这里设置旋转为4*4的矩形，自己在这里改成其它的矩形    int *p=a//用指针来指向这个一维数组。这样在旋转赋值的时候会轻松很多    srand(time(NULL))    for(i=0i<N*Ni++)    {        a[i]=rand()%100//随机生成0~99        printf("%d\t",a[i])        if((i+1)%4==0)            printf("\n")    }     for(i=N-1i>=0i--)  //旋转赋值，这里可修改旋转的方向和角度        for(j=0j<Nj++,p++)            b[j][i]=*p     printf("顺时针旋转90度后：\n")    for(i=0i<Ni++)    {for(j=0j<Nj++)            printf("%d\t",b[i][j])        printf("\n")    }  }

这种旋转矩形的，个人建议生成一维数组，用指针指向改数组，再用指针来赋值；也可生成二维数组，再定义数组指针来指向，这样稍麻烦一些些。

如果按照你的程序的话，根据提示内容，在计算

i1=round(i*cos(a) - j*sin(a)+ n * sin(a))+1

j1=round(i*sin(a) + j*cos(a))

这两个时会出现零值，那么，在MATLAB中索引F矩阵就是错误的了，你可以设置断点，然后单步运行一下看看在哪一步出现的零值，你根据旋转矩阵的计算应该是没有问题的，关键是灰度映射时可能出现零位置，最好在其中加入判断的语句，j1计算会出现0值。

你这样写，是沿坐标轴原点旋转，你说的我原来写的那个是沿固定点旋转，实现都是使用旋转矩阵，沿固定点只是先平移到原点，然后再平移回去，你可以看看，具体的我已经记不太清楚了，呵呵，已经不做图像了。

我写的那个的程序：

function im_final = imrotate_my(im_path,theta,options)

%IM_ROTATE两维图像旋转以及双线性灰度插值算法的实现

%im_path 图像存储路径

%theta旋转角度，正数表示顺时针旋转

%options 可以为circular（超出范围部分，按照周期形式扩展）

% crop（超出部分置零，即全黑）

%Ref. 章毓晋. 图像工程（上册）——图像处理. 清华大学出版社

%Author: lskypDate: 2009.08.12

%Version: V1.2 Original Version: V1.0 im_bilinear.mim_rotate.m

% with the parameter options added

error(nargchk(2,3,nargin,'string'))

if nargin == 2

options = 'circular'

else

if ~ (strcmp(options,'circular') || strcmp(options,'crop'))

error('错误的输出方法')

end

end

im_init = imread(im_path)

im_init = double(im_init)

im_height = size(im_init,1)

im_width = size(im_init,2)

% 分别处理灰度图像和RGB图像

if ndims(im_init) == 3

im_final = zeros(im_height,im_width,3)

R = im_init(:,:,1)

G = im_init(:,:,2)

B = im_init(:,:,3)

R_final = im_final(:,:,1)

G_final = im_final(:,:,2)

B_final = im_final(:,:,3)

else

im_final = zeros(im_height,im_width)

end

rot_matrix = [cos(theta) -sin(theta)sin(theta) cos(theta)]

orig_h = (im_height + 1)/2

orig_w = (im_width + 1)/2

for h = 1:im_height

for w = 1:im_width

% 平移至原点，旋转，然后再平移回去

new_position = rot_matrix*[h - orig_hw - orig_w] + [orig_horig_w]

% 超出范围按周期扩展控制，options参数控制

if strcmp(options,'circular')

new_position(1) = mod(new_position(1),im_height)

new_position(2) = mod(new_position(2),im_width)

if new_position(1) == 0

new_position(1) = im_height

end

if new_position(2) == 0

new_position(2) = im_width

end

end

% 如果新位置为整数，那么直接赋予灰度值或者RGB值，否则，按照双线性插值计算。

% 使用后向映射

if new_position == round(new_position)

if new_position(1) == 0

new_position(1) = 1

end

if new_position(2) == 0

new_position(2) = 1

end

% 超出范围控制，options为crop选项，超出范围置零

if strcmp(options,'crop') &&(new_position(1) >= im_height || ...

new_position(2) >= im_width || new_position(1) <0 || ...

new_position(2) <0)

if ndims(im_init) == 3

R_final(h,w) = 0

G_final(h,w) = 0

B_final(h,w) = 0

else

im_final(h,w) = 0

end

else

if ndims(im_init) == 3

R_final(h,w) = R(new_position(1),new_position(2))

G_final(h,w) = G(new_position(1),new_position(2))

B_final(h,w) = B(new_position(1),new_position(2))

else

im_final(h,w) = im_init(new_position(1),new_position(2))

end

end

else

h_new = floor(new_position(1))

w_new = floor(new_position(2))

if h_new == 0

h_new = 1

end

if w_new == 0

w_new = 1

end

% 超出范围控制，options为crop选项，超出范围置零

if strcmp(options,'crop') &&(h_new >= im_height || ...

w_new >= im_width || h_new <0 || ...

w_new <0)

if ndims(im_init) == 3

R_final(h,w) = 0

G_final(h,w) = 0

B_final(h,w) = 0

else

im_final(h,w) = 0

end

else

% 边界控制

h1 = h_new + 1

w1 = w_new + 1

if h1 >= im_height + 1

h1 = mod(h1,im_height)

end

if w1 >= im_width + 1

w1 = mod(w1,im_width)

end

if ndims(im_init) == 3

% 双线性插值的实现过程

% Ref. 章毓晋. 图像工程（上册）——图像处理. 清华大学出版社

R_temp1 = R(h1,w_new)*(new_position(1) - h_new) + ...

R(h_new,w_new)*(h_new + 1 - new_position(1))

R_temp2 = R(h1,w1)*(new_position(1) - h_new) + ...

R(h_new,w1)*(h_new + 1 - new_position(1))

R_final(h,w) = R_temp1*(w_new + 1 - new_position(2)) + ...

R_temp2*(new_position(2) - w_new)

G_temp1 = G(h1,w_new)*(new_position(1) - h_new) + ...

G(h_new,w_new)*(h_new + 1 - new_position(1))

G_temp2 = G(h1,w1)*(new_position(1) - h_new) + ...

G(h_new,w1)*(h_new + 1 - new_position(1))

G_final(h,w) = G_temp1*(w_new + 1 - new_position(2)) + ...

G_temp2*(new_position(2) - w_new)

B_temp1 = B(h1,w_new)*(new_position(1) - h_new) + ...

B(h_new,w_new)*(h_new + 1 - new_position(1))

B_temp2 = B(h1,w1)*(new_position(1) - h_new) + ...

B(h_new,w1)*(h_new + 1 - new_position(1))

B_final(h,w) = B_temp1*(w_new + 1 - new_position(2)) + ...

B_temp2*(new_position(2) - w_new)

else

gray_temp1 = im_init(h1,w_new)*(new_position(1) - h_new) + ...

im_init(h_new,w_new)*(h_new + 1 - new_position(1))

gray_temp2 = im_init(h1,w1)*(new_position(1) - h_new) + ...

im_init(h_new,w1)*(h_new + 1 - new_position(1))

im_final(h,w) = gray_temp1*(w_new + 1 - new_position(2)) + ...

gray_temp2*(new_position(2) - w_new)

end

end

end

end

end

if ndims(im_init) == 3

im_final(:,:,1) = R_final

im_final(:,:,2) = G_final

im_final(:,:,3) = B_final

end

im_final = im2uint8(mat2gray(im_final))

实现部分主要就在控制边界那个地方，我用的周期扩展，如果为零则认为是边界地方，实现部分你可以看看。

具体的就只有这么多了，呵呵，多谢信任。

声明一下，程序内容如有朋友转，请注明。

这个函数只能帮助理解算法，如果真正用起来，还是使用IPT的imrotate函数。

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