场景需求
matlab的cart2pol是搭配meshgrid常用的函数，将笛卡尔坐标转成极坐标，在3D图形绘制中起了非常关键的作用。C++中运用OpenCV也可以实现同样的效果。
功能函数代码
/** * @brief UnitCart 生成网格采样点（笛卡尔坐标） * @param squaresize 生成网格区域的尺寸 * @param x 生成的x矩阵 * @param y 生成的y矩阵 */ void UnitCart(int squaresize, cv::Mat& x, cv::Mat& y) { CV_Assert(squaresize % 2 == 1); x.create(squaresize, squaresize, CV_32FC1); y.create(squaresize, squaresize, CV_32FC1); //设置边界 x.col(0).setTo(-1.0); x.col(squaresize - 1).setTo(1.0f); y.row(0).setTo(1.0); y.row(squaresize - 1).setTo(-1.0f); float delta = 2.0f / (squaresize - 1.0f); //两个元素的间隔 //计算其他位置的值 for (int i = 1; i < squaresize - 1; ++i) { x.col(i) = -1.0f + i * delta; y.row(i) = 1.0f - i * delta; } } /** * @brief UnitPolar 生成网格采样点（极坐标） * @param squaresize 生成网格区域的尺寸 * @param radius 生成的radius矩阵 * @param angle 生成的angle矩阵 * @param indegree 标志位（false：弧度，true:角度） */ void UnitPolar(int squaresize, cv::Mat& radius,cv::Mat& angle, bool indegree) { cv::Mat x; cv::Mat y; UnitCart(squaresize, x, y); //产生指定范围内的指定数量点数，相邻数据跨度相同 cv::cartToPolar(x, y, radius, angle, indegree); //坐标转换 }
C++测试代码
#include<iostream> #include<opencv2/opencv.hpp> #include<ctime> using namespace std; using namespace cv; void UnitCart(int squaresize, cv::Mat& x, cv::Mat& y); void UnitPolar(int squaresize, cv::Mat& radius, cv::Mat& angle, bool indegree = false); int main(void) { cv::Mat radius, angle; int size = 1001; UnitPolar(size, radius, angle, false); imshow("radius", radius); imshow("angle", angle); waitKey(0); system("pause"); return 0; } void UnitCart(int squaresize, cv::Mat& x, cv::Mat& y) { CV_Assert(squaresize % 2 == 1); x.create(squaresize, squaresize, CV_32FC1); y.create(squaresize, squaresize, CV_32FC1); //设置边界 x.col(0).setTo(-1.0); x.col(squaresize - 1).setTo(1.0f); y.row(0).setTo(1.0); y.row(squaresize - 1).setTo(-1.0f); float delta = 2.0f / (squaresize - 1.0f); //两个元素的间隔 //计算其他位置的值 for (int i = 1; i < squaresize - 1; ++i) { x.col(i) = -1.0f + i * delta; y.row(i) = 1.0f - i * delta; } } void UnitPolar(int squaresize, cv::Mat& radius,cv::Mat& angle, bool indegree) { cv::Mat x; cv::Mat y; UnitCart(squaresize, x, y); //产生指定范围内的指定数量点数，相邻数据跨度相同 cv::cartToPolar(x, y, radius, angle, indegree); //坐标转换 }
测试效果
图1 效果图
图2 matlab效果图
如上图所示，C++所写的代码同matlab中cart2pol生成的radius和angle矩阵一致。
注意一点，OpenCV自带的那个极坐标转化函数cartToPolar有精度限制，这个是我最近工作中发现的，我基于这个极坐标拟合的zernike倾斜面同最小二乘生成的倾斜面作减法，得到的居然是一个有周期性变化的面，按道理应该也得到一个斜面，所以后面我自己重新写了一个极坐标转换函数。。。
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