Усреднение изображений по времени

Открыть скрипт

Этот пример показывает, как усреднить изображения, полученные с течением времени.

Для некоторых продвинутых приложений процесс сбора может потребовать, чтобы изображения обрабатывались по мере их получения, в то время как результаты вашей обработки записываются на диск.

Используя функции Image Acquisition Toolbox™ коллбэков, запуска и логгирования, этот пример иллюстрирует, как выполнить следующую задачу:

  • получайте 5 системы координат каждые 10 секунд

  • повторите приобретение 10 раз

  • При получении изображений среднее значение полученных систем координат и сохранение результатов на диск.

Экспериментальная настройка состоит из песочных часов с белым песком, просачивающимся с течением времени. В примере используется функция обратного вызова, найденная в

  • MATLABROOT\toolbox\imaq\imaqdemos\html\усреднение

директория, который усредняет полученные системы координат изображения с помощью функций Image Processing Toolbox™.

Конфигурирование приобретения

Создайте и сконфигурируйте объект входа видео для сбора.


% Access a device using a 24 bit RGB format.
vid = videoinput('winvideo', 1, 'RGB24_320x240');

% Assuming data logging can begin immediately upon START,
% an immediate trigger is used.
triggerconfig(vid, 'immediate');

% Configure the acquisition to collect 5 frames...
framesPerTrigger = 5;
vid.FramesPerTrigger = framesPerTrigger;

% ...and repeat the trigger 9 additional times
% (for a total of 10 trigger executions).
nAdditionalTrigs = 9;
vid.TriggerRepeat = nAdditionalTrigs;

Для управления частотой, с которой будут регистрироваться системы координат, доступны 2 опции:

  • сконфигурируйте частоту систем координат устройства

  • используйте TimerFcn, чтобы выполнить коллбэк

Сначала будет показано решение, использующее частоту систем координат устройства, а затем альтернативное решение, использующее коллбэк таймера.

Использование опции системы координат обеспечивает результаты захвата, которые наиболее тесно совпадают с фактической скоростью видеопотока устройства, в то время как использование подхода таймера обеспечивает результаты захвата независимо от скорости потоковой передачи устройства.

Приобретение на основе частоты кадров (Решение 1)

Частота систем координат устройства может быть сконфигурирована только в том случае, если она поддерживается устройством. Поскольку это свойство конкретного устройства, его можно найти на объекте источника видео. 

% Access the video source selected for acquisition.
src = getselectedsource(vid);

% Notice this device provides a FrameRate property.
get(src)

  General Settings:
    Parent = [1x1 videoinput]
    Selected = on
    SourceName = input1
    Tag =
    Type = videosource
    UserData = []

  Device Specific Properties:
    BacklightCompensation = on
    Brightness = 255
    BrightnessMode = auto
    Contrast = 127
    Exposure = 511
    ExposureMode = auto
    Focus = 58
    FrameRate = 15.1500
    Gamma = 0
    Iris = 4
    Saturation = 108
    Sharpness = 127
    WhiteBalance = 100
    WhiteBalanceMode = auto

% Using the FrameRate property, one can configure the acquisition source
% to provide the toolbox 30 frames per second.
fps = 30;
src.FrameRate = num2str(fps);

% Since the goal is to acquire 5 frames every 10 seconds, the toolbox
% should not acquire any frames until the device provides the 300'th
% frame:
acqPeriod = 10;
frameDelay = fps * acqPeriod

frameDelay =

   300

% If the trigger is delayed by this value, the toolbox will not buffer
% any frames until the 300'th frame is provided by the device.
vid.TriggerFrameDelay = frameDelay;

% To ensure the acquisition does not come close to timing out, configure
% the time out value slightly above the expected acquisition duration.
totalTrigs = nAdditionalTrigs + 1;
acqDuration = (acqPeriod * totalTrigs) + 3

acqDuration =

   103

vid.Timeout = acqDuration;

Среднее изображение

В порядок сохранения обработанных изображений на диск используется объект VIDEOWRITER. Каждый набор полученных систем координат усредняется с помощью функций Image Processing Toolbox, а затем записывается на диск. 

% Create an AVI file and configure it.
vwObj = VideoWriter('imaverages.avi', 'Uncompressed AVI');
vwObj.FrameRate = fps;

% Use the video input object's UserData to store processing information.
userdata.average = {};
userdata.avi = vwObj;
vid.UserData = userdata;

% Configure the video input object to process every 5 acquired frames by
% specifying a callback routine that is executed upon every trigger.
vid.TriggerFcn = {'util_imaverage', framesPerTrigger};

% Now that the image acquisition and processing configuration is complete,
% the acquisition is started.
start(vid)

% Wait for the acquisition to complete. This provides the acquisition
% time to complete before the object is deleted.
wait(vid, acqDuration);

% Verify the averaged frames were saved to the AVI file.
userdata = vid.UserData;
vwObj = userdata.avi;
framesWritten1 = vwObj.FrameCount

framesWritten1 =

    10

% Display the resulting averages of the acquired frames.
% Notice the change in the lower chamber of the hourglass over time.
imaqmontage(userdata.average);
title('Averaging Results - Frame Rate Based');


% Once the video input object is no longer needed, delete
% it and clear it from the workspace. Also delete and clear the VideoWriter object.
delete(vid)
delete(vwObj)
clear vid vwObj

Получение на основе таймера (Решение 2)

Альтернативным решением для этой задачи является использование TimerFcn. TimerFcn может выполняться каждые 10 секунд, в какой точке получают и усредняют 5 системы координат. В порядок инициирования захвата в правильный момент используются ручные триггеры.

Обратите внимание, что этот подход не зависит от конфигурации системы координат устройства.

% Access a device and configure the acquisition. Have
% the TimerFcn trigger the acquisition every 10 seconds.
vid = videoinput('winvideo', 1, 'RGB24_320x240');
triggerconfig(vid, 'manual');
vid.TimerFcn = @trigger;
vid.TimerPeriod = acqPeriod;

% Configure the acquisition to collect 5 frames each time the
% device is triggered. Repeat the trigger 9 additional times.
vid.FramesPerTrigger = framesPerTrigger;
vid.TriggerRepeat = nAdditionalTrigs;

% Configure the processing routine and AVI file.
vid.TriggerFcn = {'util_imaverage', framesPerTrigger};
vwObj2 = VideoWriter('imaverages2.avi', 'Uncompressed AVI');
vwObj2.FrameRate = fps;


% Use the video input object's UserData to store processing information.
userdata2.average = {};
userdata2.avi = vwObj2;
vid.UserData = userdata2;

% Start the acquisition.
start(vid);
wait(vid, acqDuration);

% Verify the averaged frames were saved to the AVI file.
userdata2 = vid.UserData;
vwObj2 = userdata2.avi;
framesWritten2 = vwObj2.FrameCount

framesWritten2 =

    10

% Display the resulting averages of the acquired frames.
% Notice the change in the lower chamber of the hourglass over time.
imaqmontage(userdata2.average);
title('Averaging Results - Timer Based');


% Once the video input object is no longer needed, delete
% it and clear it from the workspace. Also delete and clear the VideoWriter object.
delete(vid)
delete(vwObj2)
clear vid vwObj2

Документация по Image Acquisition Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте