clear ;
close all;
clc;
%img= imread('rect.jpg');
%img= rgb2gray(img);
img= imread('4946978_left.png');
imshow(mat2gray(img));
[M, N] = size(img);
dot=ginput(); %取四个点，依次是左上，右上，左下，右下,这里取的是四个角
w=round(sqrt((dot(1,1)-dot(2,1))^2+(dot(1,2)-dot(2,2))^2)); %从原四边形获得新矩形宽
h=round(sqrt((dot(1,1)-dot(3,1))^2+(dot(1,2)-dot(3,2))^2)); %从原四边形获得新矩形高
y=[dot(1,1) dot(2,1) dot(3,1) dot(4,1)]; %四个原顶点
x=[dot(1,2) dot(2,2) dot(3,2) dot(4,2)];
%这里是新的顶点，我取的矩形,也可以做成其他的形状
%大可以原图像是矩形，新图像是从dot中取得的点组成的任意四边形.:)
Y=[dot(1,1) dot(1,1) dot(1,1)+h dot(1,1)+h];
X=[dot(1,2) dot(1,2)+w dot(1,2) dot(1,2)+w];
B=[X(1) Y(1) X(2) Y(2) X(3) Y(3) X(4) Y(4)]'; %变换后的四个顶点，方程右边的值
%联立解方程组，方程的系数
A=[x(1) y(1) 1 0 0 0 -X(1)*x(1) -X(1)*y(1);
0 0 0 x(1) y(1) 1 -Y(1)*x(1) -Y(1)*y(1);
x(2) y(2) 1 0 0 0 -X(2)*x(2) -X(2)*y(2);
0 0 0 x(2) y(2) 1 -Y(2)*x(2) -Y(2)*y(2);
x(3) y(3) 1 0 0 0 -X(3)*x(3) -X(3)*y(3);
0 0 0 x(3) y(3) 1 -Y(3)*x(3) -Y(3)*y(3);
x(4) y(4) 1 0 0 0 -X(4)*x(4) -X(4)*y(4);
0 0 0 x(4) y(4) 1 -Y(4)*x(4) -Y(4)*y(4)];
fa=(A)\B; %用四点求得的方程的解，也是全局变换系数
a=fa(1);b=fa(2);c=fa(3);
d=fa(4);e=fa(5);f=fa(6);
g=fa(7);h=fa(8);
rot=[d e f;
a b c;
g h 1]; %公式中第一个数是x,Matlab第一个表示y，所以我矩阵1,2行互换了
pix1=rot*[1 1 1]'/(g*1+h*1+1); %变换后图像左上点
pix2=rot*[1 N 1]'/(g*1+h*N+1); %变换后图像右上点
pix3=rot*[M 1 1]'/(g*M+h*1+1); %变换后图像左下点
pix4=rot*[M N 1]'/(g*M+h*N+1); %变换后图像右下点
height=round(max([pix1(1) pix2(1) pix3(1) pix4(1)])-min([pix1(1) pix2(1) pix3(1) pix4(1)])); %变换后图像的高度
width=round(max([pix1(2) pix2(2) pix3(2) pix4(2)])-min([pix1(2) pix2(2) pix3(2) pix4(2)])); %变换后图像的宽度
imgn=zeros(height,width);
delta_y=round(abs(min([pix1(1) pix2(1) pix3(1) pix4(1)]))); %取得y方向的负轴超出的偏移量
delta_x=round(abs(min([pix1(2) pix2(2) pix3(2) pix4(2)]))); %取得x方向的负轴超出的偏移量
%inv_rot=inv(rot);
for i = 1-delta_y:height-delta_y %从变换图像中反向寻找原图像的点，以免出现空洞，和旋转放大原理一样
for j = 1-delta_x:width-delta_x
pix=(rot)\[i j 1]'; %求原图像中坐标，因为[YW XW W]=fa*[y x 1],所以这里求的是[YW XW W],W=gy+hx+1;
pix=([g*pix(1)-1 h*pix(1);g*pix(2) h*pix(2)-1])\[-pix(1) -pix(2)]'; %相当于解[pix(1)*(gy+hx+1) pix(2)*(gy+hx+1)]=[y x],这样一个方程，求y和x，最后pix=[y x];
if pix(1)>=0.5 && pix(2)>=0.5 && pix(1)<=M && pix(2)<=N
imgn(i+delta_y,j+delta_x)=img(round(pix(1)),round(pix(2))); %最邻近插值,也可以用双线性或双立方插值
end
end
end
figure;
imshow(uint8(imgn));
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