Exponenta Banner

Сгенерируйте код, чтобы обнаружить ребра на изображениях

Открыть Live Script

В этом примере показано, как сгенерировать автономную библиотеку C из кода MATLAB ®, который реализует простой фильтр Собеля, который выполняет обнаружение ребер на изображениях. Пример также показывает, как сгенерировать и протестировать MEX-функцию в MATLAB до генерации кода С, чтобы убедиться, что код MATLAB подходит для генерации кода.

О sobel Функция

The sobel.m функция принимает изображение (представленное как двойная матрица) и пороговое значение и возвращает изображение с обнаруженными ребрами (на основе порогового значения).

type sobel
% edgeImage = sobel(originalImage, threshold)
% Sobel edge detection. Given a normalized image (with double values)
% return an image where the edges are detected w.r.t. threshold value.
function edgeImage = sobel(originalImage, threshold) %#codegen
assert(all(size(originalImage) <= [1024 1024]));
assert(isa(originalImage, 'double'));
assert(isa(threshold, 'double'));

k = [1 2 1; 0 0 0; -1 -2 -1];
H = conv2(double(originalImage),k, 'same');
V = conv2(double(originalImage),k','same');
E = sqrt(H.*H + V.*V);
edgeImage = uint8((E > threshold) * 255);

Сгенерируйте MEX-функцию

Сгенерируйте MEX-функцию с помощью codegen команда.

codegen sobel
Code generation successful.

Перед генерацией Кода С необходимо сначала протестировать MEX-функцию в MATLAB, чтобы убедиться, что она функционально эквивалентна оригинальному коду MATLAB и что никаких ошибок времени выполнения не происходит. По умолчанию codegen генерирует MEX-функцию с именем sobel_mex в текущей папке. Это позволяет вам протестировать код MATLAB и MEX-функцию и сравнить результаты.

Чтение в оригинальном изображении

Используйте стандартную imread команда.

im = imread('hello.jpg');
image(im);

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.

Преобразуйте изображение в полутоновую версию

Преобразуйте цветное изображение (показано выше) в эквивалентное полутоновое изображение с нормализованными значениями (0,0 для черного, 1,0 для белого).

gray = (0.2989 * double(im(:,:,1)) + 0.5870 * double(im(:,:,2)) + 0.1140 * double(im(:,:,3)))/255;

Запуск MEX-функции (фильтр Собеля)

Передайте нормированное изображение и пороговое значение.

edgeIm = sobel_mex(gray, 0.7);

Отображение результата

im3 = repmat(edgeIm, [1 1 3]);
image(im3);

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.

Сгенерируйте автономный код С

codegen -config coder.config('lib') sobel
Code generation successful.

Использование codegen с -config coder.config('lib') опция создает автономную библиотеку C. По умолчанию код, сгенерированный для библиотеки, находится в папке codegen/lib/sobel/.

Смотрите сгенерированную функцию

type codegen/lib/sobel/sobel.c
/*
 * File: sobel.c
 *
 * MATLAB Coder version            : 5.2
 * C/C++ source code generated on  : 21-Apr-2021 01:21:29
 */

/* Include Files */
#include "sobel.h"
#include "conv2AXPYSameCMP.h"
#include "sobel_data.h"
#include "sobel_emxutil.h"
#include "sobel_initialize.h"
#include "sobel_types.h"
#include <math.h>

/* Function Definitions */
/*
 * Arguments    : const emxArray_real_T *originalImage
 *                double threshold
 *                emxArray_uint8_T *edgeImage
 * Return Type  : void
 */
void sobel(const emxArray_real_T *originalImage, double threshold,
           emxArray_uint8_T *edgeImage)
{
  emxArray_real_T *H;
  emxArray_real_T *V;
  int k;
  int nx;
  if (!isInitialized_sobel) {
    sobel_initialize();
  }
  emxInit_real_T(&H, 2);
  emxInit_real_T(&V, 2);
  /*  edgeImage = sobel(originalImage, threshold) */
  /*  Sobel edge detection. Given a normalized image (with double values) */
  /*  return an image where the edges are detected w.r.t. threshold value. */
  conv2AXPYSameCMP(originalImage, H);
  b_conv2AXPYSameCMP(originalImage, V);
  nx = H->size[0] * H->size[1];
  for (k = 0; k < nx; k++) {
    H->data[k] = H->data[k] * H->data[k] + V->data[k] * V->data[k];
  }
  emxFree_real_T(&V);
  nx = H->size[0] * H->size[1];
  for (k = 0; k < nx; k++) {
    H->data[k] = sqrt(H->data[k]);
  }
  k = edgeImage->size[0] * edgeImage->size[1];
  edgeImage->size[0] = H->size[0];
  edgeImage->size[1] = H->size[1];
  emxEnsureCapacity_uint8_T(edgeImage, k);
  nx = H->size[0] * H->size[1];
  for (k = 0; k < nx; k++) {
    edgeImage->data[k] = (unsigned char)((H->data[k] > threshold) * 255U);
  }
  emxFree_real_T(&H);
}

/*
 * File trailer for sobel.c
 *
 * [EOF]
 */

Документация MATLAB Coder

Поддержка