C++ 图像旋转单元测试

我有一个关于一些图像处理算法的单元测试的问题。以图像旋转为例，为了执行图像旋转，通常需要两个参数：一个是旋转角度，另一个是重采样方法，执行图像旋转的函数具有以下特征：

void rotate_image(const Image &image, const double rotationAngle, const int rotationMethod, Image &rotatedImage);

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那么，我们如何设计一个好的单元测试框架来测试这个功能呢？目前，我能找到的唯一解决方案是：首先使用其他最先进的软件包（例如，MATLAB图像处理工具箱）获得地面真值图像（即具有指示旋转角度和重新采样方法的旋转图像）；之后，获得使用所实现的函数的旋转图像；最后，比较两幅图像。如果差分图像的绝对和小于阈值，则函数通过单元测试。我想知道是否有其他解决办法来解决这个问题。谢谢

我想到了一些测试用例：

创建一个包含一些数据的圆形图像，周围的一切都是黑色的。旋转它并验证某些参数（例如平均r g和b值）不变

创建一系列旋转，与原始旋转相比，旋转360°

旋转几何图形（矩形）并计算预期结果

围绕中心旋转一个中心圆，预计不会发生变化

旋转90°。每个像素都有一个新的位置，应该没有公差问题

将图像旋转+90°和-270°。如果差异很小，则会有一些不必要的高精度损失

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显然，在所有情况下都会有小的精度错误，您必须定义一个公差。

如果结果是完全确定的，您可以生成旋转的图像，直观地验证它（在查看器中打开并验证它是否确实旋转），将其序列化为一个文件，然后在单元测试中，调用函数并与存储的图像进行比较（参考）结果。对于单元测试，您可以创建自己的（简单）图像，其中可以手动计算预期结果。