Перемещение изображения в 2-D плоскости с использованием вектора смещения
Геометрические преобразования
visiongeotforms
Блок «Перемещение» используется для перемещения изображения в двумерной плоскости с использованием вектора смещения - двухэлементного вектора, представляющего количество пикселов, на которое требуется перевести изображение. Блок выводит изображение, полученное в результате преобразования.
Примечание
Этот блок поддерживает изображения интенсивности и цвета на своих портах.
| Порт | Ввод/вывод | Поддерживаемые типы данных | Поддерживаемые комплексные значения |
|---|---|---|---|
Изображение/ввод | Матрица M-за-N значений интенсивности или цветной видеосигнал M-за-N-за-P, где P - количество цветовых плоскостей |
| Нет |
Смещение | Вектор значений, представляющих количество пикселов, на которое следует перевести изображение | То же, что и порт I | Нет |
Продукция | Переведенное изображение | То же, что и порт I | Нет |
Вход в порт Offset должен быть того же типа данных, что и вход в порт Image. Выходные данные имеют тот же тип данных, что и входные данные порта Image.
Используйте параметр Output size after translation, чтобы указать размер переведенного изображения. При выборе Fullблок выводит матрицу, которая содержит все преобразованное изображение. При выборе Same as input imageблок выводит матрицу, которая имеет тот же размер, что и входное изображение, и содержит часть преобразованного изображения. Параметр «Значение заливки фона» используется для задания значений пикселов вне изображения.
Используйте параметр Источник смещения (Offset source), чтобы указать способ ввода вектора смещения. При выборе Specify via dialogв диалоговом окне появится параметр Смещение (Offset). Используйте его для ввода вектора смещения, двухэлементного вектора, [r c], вещественных, целых значений, которые представляют количество пикселей, на которое требуется перевести изображение. r значение представляет количество пикселов вверх или вниз для сдвига изображения. c значение представляет количество пикселов влево или вправо для смещения изображения. Начало координат оси - это верхний левый угол изображения. Например, при вводе [2.5 3.2]блок перемещает изображение на 2,5 пикселя вниз и на 3,2 пикселя справа от исходного местоположения. Когда вектор смещения содержит дробные значения, блок использует интерполяцию для вычисления выходного сигнала.
Параметр метода интерполяции используется для указания метода интерполяции, используемого блоком для преобразования изображения. При перемещении изображения в горизонтальном или вертикальном направлении и выборе Nearest neighborблок использует значение ближайшего пикселя для нового значения пикселя. При перемещении изображения в горизонтальном или вертикальном направлении и выборе Bilinearновое значение пикселя представляет собой средневзвешенное значение четырех ближайших значений пикселя. При перемещении изображения в горизонтальном или вертикальном направлении и выборе Bicubicновое значение пикселя представляет собой средневзвешенное значение шестнадцати ближайших значений пикселя.
Количество пикселей, рассматриваемое блоком, влияет на сложность вычислений. Следовательно, интерполяция ближайшего соседа является наиболее эффективной в вычислительном отношении. Однако, поскольку точность способа приблизительно пропорциональна количеству рассматриваемых пикселей, бикубический метод является наиболее точным.
Если для параметра Output size after translation выбран параметр Fullи для параметра Источник смещения (Offset source) выберите Input portв диалоговом окне появится параметр Максимальное смещение (Maximum offset). Параметр «Максимальное смещение» используется для ввода двухэлементного вектора вещественных скалярных значений, представляющих максимальное количество пикселов, на которое требуется перевести изображение. Блок использует этот параметр для определения размера выходной матрицы. Если вход в порт смещения больше значений параметра «Максимальное смещение», блок насыщается максимальными значениями.
Если для параметра Источник смещения (Offset source) выбран параметр Input port, на блоке появится порт смещения. На каждом шаге времени вход в порт Offset должен быть вектором действительных скалярных значений, которые представляют количество пикселей, на которое следует перевести изображение.
На следующей диаграмме показаны типы данных, используемые в блоке Translate для билинейной интерполяции сигналов с фиксированной точкой.
Можно задать типы данных вывода продукта, накопителя и вывода в маске блока, как описано в следующем разделе.
При выборе Fullблок выводит матрицу, которая содержит преобразованные значения изображения. При выборе Same as input imageблок выводит матрицу, которая имеет тот же размер, что и входное изображение, и содержит часть преобразованного изображения.
Укажите способ ввода параметров перевода. При выборе Specify via dialogв диалоговом окне появится параметр Смещение (Offset). При выборе Input port, на блоке появится порт O. Блок использует вход в этот порт на каждом шаге времени в качестве значений преобразования.
Введите вектор вещественных скалярных значений, представляющих количество пикселов, на которое следует перевести изображение.
Укажите значение для пикселов, находящихся вне изображения.
Укажите метод интерполяции, используемый блоком для преобразования изображения. При выборе Nearest neighborблок использует значение одного ближайшего пикселя для нового значения пикселя. При выборе Bilinearновое значение пикселя представляет собой средневзвешенное значение четырех ближайших значений пикселя. При выборе Bicubicновое значение пикселя представляет собой средневзвешенное значение шестнадцати ближайших значений пикселя.
Количество пикселей, рассматриваемое блоком, влияет на сложность вычислений. Следовательно, Nearest-neighbor интерполяция является наиболее эффективной в вычислительном отношении. Однако, поскольку точность метода пропорциональна количеству рассматриваемых пикселей, Bicubic способ является наиболее точным.
Введите вектор вещественных скалярных значений, представляющих максимальное количество пикселов, на которое требуется перевести изображение. Этот параметр должен иметь тот же тип данных, что и вход в порт Offset. Этот параметр отображается, если для параметра Output size after translation выбран параметр Full и для параметра Источник смещения (Offset source) выберите Input port.
Выберите режим округления для операций с фиксированной точкой.
Выберите режим переполнения для операций с фиксированной точкой.
Выберите способ задания длины слова и длины дроби значений смещения.
При выборе Same word length as inputдлина слова значений смещения соответствует длине слова, введенного в блок. В этом режиме длина дроби значений смещения автоматически устанавливается в двоичное масштабирование, которое обеспечивает наилучшую точность, учитывая значение и длину слова значений смещения.
При выборе Specify word length, можно ввести длину слова значений смещения, в битах. Блок автоматически задает длину дроби, чтобы обеспечить наилучшую точность.
При выборе Binary point scaling, можно ввести длину слова и длину дроби значений смещения, в битах.
При выборе Slope and bias scalingможно ввести длину слова в битах и наклон значений смещения. Смещение всех сигналов в блоках Toolbox™ компьютерного зрения равно 0.
Этот параметр отображается, если для параметра Источник смещения (Offset source) выбран параметр Specify via dialog.
Как показано на предыдущем рисунке, выходной сигнал множителя помещается в тип выходных данных продукта и масштабирование. Используйте этот параметр, чтобы указать, как обозначать выходные слова продукта и длины дробей.
При выборе Same as first inputэти характеристики совпадают с характеристиками первого входа в блок.
При выборе Binary point scaling, можно ввести длину слова и длину дроби выходного документа в битах.
При выборе Slope and bias scaling, можно ввести длину слова в битах и наклон выхода продукта. Смещение всех сигналов в блоках Computer Vision Toolbox равно 0.
Как показано на предыдущем чертеже, входы в аккумулятор подаются на тип данных аккумулятора. Выходной сигнал сумматора остается в типе данных накопителя при добавлении к нему каждого элемента входного сигнала. Используйте этот параметр, чтобы указать, как обозначать длины слов и дробей в накопителе.
При выборе Same as product output, эти характеристики соответствуют характеристикам продукта.
При выборе Same as first inputэти характеристики совпадают с характеристиками первого входа в блок.
При выборе Binary point scaling, можно ввести длину слова и длину дроби накопителя, в битах.
При выборе Slope and bias scaling, можно ввести длину слова, в битах, и наклон накопителя. Смещение всех сигналов в блоках Computer Vision Toolbox равно 0.
Выберите способ задания длины слова и длины дроби вывода блока:
При выборе Same as first inputэти характеристики совпадают с характеристиками первого входа в блок.
При выборе Binary point scaling, можно ввести длину слова и длину дроби выходного сигнала в битах.
При выборе Slope and bias scaling, можно ввести длину слова в битах и наклон выходного сигнала. Смещение всех сигналов в блоках Computer Vision Toolbox равно 0.
Выберите этот параметр, чтобы инструменты с фиксированной точкой не переопределяли типы данных, заданные в маске блока. Дополнительные сведения см. в разделе fxptdlg (Fixed-Point Designer) - справочная страница инструмента Fixed-Point Tool в документации Simulink ®.
[1] Вольберг, Джордж. Искажение цифрового изображения. Вашингтон: IEEE Computer Society Press, 1990.
Программное обеспечение Computer Vision Toolbox | |
Программное обеспечение Computer Vision Toolbox | |
Программное обеспечение Computer Vision Toolbox |
Для ближайшей соседней интерполяции блок использует значение соседних преобразованных значений пикселей для выходных значений пикселей.
Например, предположим, что эта матрица,
представляет ваше входное изображение. Вы хотите перевести это изображение 1,7 пикселей в положительном горизонтальном направлении с помощью ближайшей соседней интерполяции. Алгоритм интерполяции ближайшего соседа блока иллюстрируется следующими шагами:
Ноль заполните входную матрицу и переведите ее на 1,7 пикселя вправо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждое входное значение пикселя ближайшим к нему преобразованным значением. Результатом является следующая матрица:
Примечание
Вы хотели перевести изображение на 1,7 пикселя, но этот метод перевел изображение на 2 пикселя. Ближайшая соседняя интерполяция является вычислительно эффективной, но не такой точной, как билинейные или бикубические методы интерполяции.
Для билинейной интерполяции блок использует средневзвешенное значение двух преобразованных значений пикселей для каждого выходного значения пикселя.
Например, предположим, что эта матрица,
представляет ваше входное изображение. Требуется перевести это изображение на 0,5 пиксела в положительном горизонтальном направлении с помощью билинейной интерполяции. Алгоритм билинейной интерполяции блока иллюстрируется следующими шагами:
Ноль заполняет входную матрицу и переводит ее на 0,5 пикселя вправо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждое входное значение пикселя средневзвешенным преобразованным значением с обеих сторон. Результатом является следующая матрица, где выходная матрица имеет на один столбец больше, чем входная матрица:
Для бикубической интерполяции блок использует средневзвешенное значение четырех преобразованных значений пикселей для каждого выходного значения пикселей.
Например, предположим, что эта матрица,
представляет ваше входное изображение. Требуется перевести это изображение на 0,5 пиксела в положительном горизонтальном направлении с помощью бикубической интерполяции. Алгоритм бикубической интерполяции блока иллюстрируется следующими шагами:
Ноль заполняет входную матрицу и переводит ее на 0,5 пикселя вправо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждое входное значение пикселя средневзвешенным из двух преобразованных значений на каждой стороне. Результатом является следующая матрица, где выходная матрица имеет на один столбец больше, чем входная матрица: