将图像旋转90度的C程序

本篇文章将介绍如何使用C程序将图像旋转90度。我们将采用旋转矩阵的方式来进行旋转。

原理

对于一个二维平面上的点(x,y)，围绕原点旋转角度θ后的点坐标(x',y')可由以下公式计算得出：

x' = x cos(θ) - y sin(θ)
y' = x sin(θ) + y cos(θ)

对于图像，我们将其抽象成一个像素矩阵。假设原图像的大小为width x height，则旋转后的图像大小为height x width。我们可以通过遍历每个像素，并按上述公式计算得出在旋转后的图像中的位置，然后将该像素复制到旋转后的相应位置即可。

代码实现

以下是旋转90度的C程序代码实现：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define WIDTH 640
#define HEIGHT 480

void rotate_image(unsigned char* src, unsigned char* dst, int width, int height, float angle)
{
    float rad = angle * 3.14159 / 180.0;
    int dst_row, dst_col;

    for (int i = 0; i < height; i++) {
        for (int j = 0; j < width; j++) {
            dst_row = j * cos(rad) + i * sin(rad);
            dst_col = -j * sin(rad) + i * cos(rad);

            if (dst_row >= 0 && dst_row < height && dst_col >= 0 && dst_col < width) {
                dst[dst_row * width + dst_col] = src[i * width + j];
            }
        }
    }
}

int main()
{
    unsigned char* src_img = (unsigned char*)malloc(WIDTH * HEIGHT);
    unsigned char* dst_img = (unsigned char*)malloc(HEIGHT * WIDTH);

    // 读取原始图像
    FILE* fp = fopen("input_image.raw", "rb");
    fread(src_img, 1, WIDTH * HEIGHT, fp);
    fclose(fp);

    // 旋转图像
    rotate_image(src_img, dst_img, WIDTH, HEIGHT, 90);

    // 保存旋转后的图像
    fp = fopen("output_image.raw", "wb");
    fwrite(dst_img, 1, HEIGHT * WIDTH, fp);
    fclose(fp);

    free(src_img);
    free(dst_img);

    return 0;
}

使用场景

本篇文章介绍的算法可以广泛应用于图像处理领域，比如在OCR（光学字符识别）中，将文本图像旋转为水平方向，从而方便进行后续的文字识别。在电子地图中，也需要将地图旋转为南北方向或者东西方向，以方便用户查看。