2.5 图像的平移变换

平移是日常生活中最普遍的方式之一,如开学时教室里课桌的重新摆放等都可以视为平移运动。图像的平移是将一幅图像上的所有像素点都按给定的偏移量沿x方向和y方向进行移动,如图2.5.1所示。图像的平移变换是图像几何变换中最简单的变换之一。

图2.5.1 图像平移示意图

若点A0x0y0)进行平移后,被移动到Axy)的位置,其中,x方向上的平移量为Δxy方向上的平移量为Δy,那么,点Axy)的坐标为

利用齐次坐标,点Axy)的坐标可以表示为

相应地,也可以根据点Axy)求解原始点A0x0y0)的坐标,即

显然,以上两个变换矩阵互为逆矩阵。

图像平移变换的特点是平移后的图像与原图像完全相同,平移后新图像上的每一点都可以在原图像中找到对应的点。对于不在原始图像中的点,可以直接按它们的像素值统一设置为0或255,对于灰度图像则为黑色或白色。反之,若某像素点不在新图像中,同样说明原始图像中有某些像素点被移出了显示区域。图像经平移后,原始图像的一些像素点被移出了显示区域,若想保留全部图像,则应扩大新图像的显示区域。