Можно получить доступ к местоположениям в изображениях с помощью нескольких различных систем координат изображений. Можно задать местоположения с помощью дискретных пиксельных индексов, потому что изображения хранятся как массивы. Можно также задать местоположения с помощью непрерывных пространственных координат, потому что изображения представляют реальные сцены на непрерывном пробеле.
Как описано в Изображениях в MATLAB MATLAB® хранит большинство изображений как массивы. Каждый (строка, столбец) индекс массива соответствует одному пикселю в отображенном изображении.
Существует взаимно-однозначное соответствие между пиксельными индексами и индексами для первых двух матричных размерностей. Точно так же, как для индексации массива в MATLAB, пиксельные индексы являются целочисленными значениями и диапазоном от 1 до длины строки или столбца. Индексы упорядочены сверху донизу, и слева направо.
Например, данные для пикселя в пятой строке, второй столбец хранится в элементе матрицы (5,2). Вы используете нормальную матрицу MATLAB, преобразовывающую в нижний индекс, чтобы получить доступ к значениям отдельных пикселей. Например, код MATLAB
I(2,15)
возвращает значение пикселя в строке 2, столбце 15 одноканального изображения I. Точно так же код MATLAB
RGB(2,15,:)
возвращает значения цвета пикселя в строке 2, столбце 15 многоканального изображения RGB.
В системе пространственной координаты местоположения в изображении являются позициями по непрерывной плоскости. Местоположения описаны в терминах Декартова x и координат y (не индексы строки и столбца как в пиксельной системе индексации). С этой Декартовой точки зрения, (x, y) местоположение такой как (3.2 5.3) значимо и отлично от координаты (5,3).
Image Processing Toolbox™ задает два типа систем пространственной координаты в зависимости от системы отсчета. Внутренние координаты задают местоположения относительно системы отсчета изображения. Мировые координаты задают местоположения относительно внешнего мирового наблюдателя.
По умолчанию тулбокс задает пространственные координаты изображений с помощью внутренней системы координат. Эта система пространственной координаты соответствует пиксельным индексам изображения. Внутренние координаты (x, y) центральной точки любого пикселя идентичны столбцу и индексам строки для того пикселя. Например, центральная точка пикселя в строке 5, столбец 3 имеет пространственные координаты x = 3.0, y = 5.0. Следует иметь в виду, однако, что порядок порядка внутренней координаты (3.0 5.0) инвертируется относительно пиксельных индексов (5,3).
Внутренние координаты центра каждого пикселя являются оцененным целым числом. Центр верхнего левого пикселя имеет внутренние координаты (1.0, 1.0). Центр нижнего правого пикселя имеет внутренние координаты (numCols, numRows), где numCols и numRows являются количеством строк и столбцов в изображении. В общем случае центр пикселя с пиксельными индексами (m, n) падает на точку x = n, y = m во внутренней системе координат.
Поскольку размер каждого пикселя во внутренней системе координат является одним модулем, контуры изображения имеют дробные координаты. Левый верхний угол изображения расположен в (0.5 0.5), не в (0,0). Точно так же правый нижний угол изображения расположен в (numCols + 0.5, numRows + 0.5).
Несколько функций, в основном, работают с пространственными координатами, а не пиксельными индексами, но, пока вы используете систему пространственной координаты по умолчанию (внутренние координаты), можно задать местоположения в терминах их столбцов (x) и строк (y).
В некоторых ситуациях вы можете хотеть использовать систему мировой координаты (также названный системой пространственной координаты не по умолчанию). Некоторые ситуации, когда вы можете хотеть использовать систему мировой координаты, включают:
Когда вы выполняете геометрическую операцию, такую как перевод, на изображении и хотите сохранить информацию о том, как новое положение относится к исходному положению.
Когда пиксели не являются квадратными. Например, в магнитно-резонансной томографии (MRI), данные можно собрать данные, таким образом, что пиксели имеют более высокую частоту дискретизации в одном направлении, чем ортогональное направление.
Когда вы знаете, как степень пикселей выравнивается с положениями в реальном мире. Например, на воздушной фотографии, каждый пиксель может покрыть определенную закрашенную фигуру метра 5 на 5 на земле.
Когда это необходимо, инвертировать направление x - оси или y - ось. Это - общий метод, чтобы использовать с картографическими данными.
Существует несколько способов задать систему мировой координаты. Можно использовать пространственные объекты привязки, которые кодируют местоположение изображения в системе мировой координаты, разрешении изображения, и как степень изображений относится к внутренним и мировым координатам. Можно также задать максимальную и минимальную координату в каждой размерности. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Систему Мировой координаты Изображения.
