Перемещение изображения в 2-D плоскости с помощью вектора перемещения
Геометрические преобразования
visiongeotforms
Используйте блок Translate, чтобы переместить изображение в двумерной плоскости с помощью вектора перемещения, двухэлементного вектора, который представляет количество пикселей, на которое вы хотите переместить изображение. Блок выводит изображение, полученное в результате перевода.
Примечание
Этот блок поддерживает интенсивность и цветные изображения на своих портах.
| Порт | Ввод/вывод | Поддерживаемые типы данных | Комплексные числа |
|---|---|---|---|
Изображение/Вход | Матрица M-на-N значений интенсивности или цветовой видеосигнал M-на-N-на-P, где P - количество цветовых плоскостей |
| Нет |
Смещение | Вектор значений, которые представляют количество пикселей, на которое можно перевести изображение | То же, что и I порт | Нет |
Выход | Переведенное изображение | То же, что и I порт | Нет |
Значение входа к порту Смещения должно быть совпадающий тип данных как значение входа к порту Изображения. Этот выход является совпадающим типом данных как вход к порту Изображения.
Используйте параметр Output size after translation, чтобы задать размер переведенного изображения. Если вы выбираете Fullблок выводит матрицу, которая содержит все переведенное изображение. Если вы выбираете Same as input imageблок выводит матрицу того же размера, что и входное изображение, и содержит фрагмент переведенного изображения. Используйте параметр Background fill value, чтобы задать пиксельные значения вне изображения.
Используйте параметр Offset source, чтобы задать, как ввести вектор перемещения. Если вы выбираете Specify via dialogпараметр Offset появляется в диалоговом окне. Используйте его, чтобы ввести вектор перемещения, двухэлементный вектор, [r c], из вещественных, целочисленных значений, которые представляют количество пикселей, на которое вы хотите перевести ваше изображение. The r значение представляет, сколько пикселей вверх или вниз, чтобы переместить ваше изображение. The c значение представляет, сколько пикселей влево или вправо нужно сдвинуть изображение. Источник оси является верхним левым углом изображения. Для примера, если вы вводите [2.5 3.2]блок перемещает изображение на 2,5 пикселя вниз и на 3,2 пикселя вправо от его исходного местоположения. Когда вектор переноса содержит дробные значения, блок использует интерполяцию, чтобы вычислить выход.
Используйте параметр Interpolation method, чтобы указать, какой метод интерполяции использует блок для перевода изображения. Если вы перемещаете изображение в горизонтальном или вертикальном направлении и выбираете Nearest neighbor, блок использует значение ближайшего пикселя для нового значения пикселя. Если вы перемещаете изображение в горизонтальном или вертикальном направлении и выбираете Bilinearновое значение пикселя является взвешенным средним значением четырех ближайших значений пикселя. Если вы перемещаете изображение в горизонтальном или вертикальном направлении и выбираете Bicubicновое значение пикселя является взвешенным средним значением из шестнадцати ближайших значений пикселя.
Количество пикселей, которое блок рассматривает, влияет на сложность расчетов. Поэтому интерполяция по ближайшему соседу является наиболее в вычислительном отношении эффективной. Однако, поскольку точность метода примерно пропорциональна количеству рассматриваемых пикселей, бикубический метод является наиболее точным.
Если для параметра Output size after translation выбран Full, и для параметра Offset source, вы выбираете Input portпараметр Maximum offset появляется в диалоговом окне. Используйте параметр Maximum offset, чтобы ввести двухэлементный вектор вещественных, скалярных значений, которые представляют максимальное количество пикселей, на которые вы хотите перевести ваше изображение. Блок использует этот параметр, чтобы определить размер выходной матрицы. Если вход в Смещение порт больше, чем Maximum offset значений параметров, блок достигает максимальных значений.
Если для параметра Offset source выбран Input portПорт Offset появляется на блоке. На каждом временном шаге вход в порт Offset должен быть вектором действительных, скалярных значений, которые представляют количество пикселей, на которое можно перевести ваше изображение.
Следующая схема показывает типы данных, используемые в блоке Translate для билинейной интерполяции сигналов с фиксированной точкой.
Можно задать выходы продукта, аккумулятор и типы выходных данных в маске блока, как обсуждается в следующем разделе.
Если вы выбираете Fullблок выводит матрицу, которая содержит переведенные значения изображения. Если вы выбираете Same as input imageблок выводит матрицу того же размера, что и входное изображение, и содержит фрагмент переведенного изображения.
Задайте, как ввести параметры перевода. Если вы выбираете Specify via dialogпараметр Offset появляется в диалоговом окне. Если вы выбираете Input portпорт O появляется на блоке. Блок использует вход к этому порту на каждом временном шаге в качестве ваших значений перевода.
Введите вектор вещественных, скалярных значений, которые представляют количество пикселей, на которое можно перевести ваше изображение.
Задайте значение для пикселей, которые находятся вне изображения.
Укажите, какой метод интерполяции использует блок для перевода изображения. Если вы выбираете Nearest neighbor, блок использует значение одного ближайшего пикселя для нового значения пикселя. Если вы выбираете Bilinearновое значение пикселя является взвешенным средним значением четырех ближайших значений пикселя. Если вы выбираете Bicubicновое значение пикселя является взвешенным средним значением из шестнадцати ближайших значений пикселя.
Количество пикселей, которое блок рассматривает, влияет на сложность расчетов. Поэтому Nearest-neighbor интерполяция является наиболее в вычислительном отношении эффективной. Однако, поскольку точность метода пропорциональна количеству рассматриваемых пикселей, Bicubic метод является наиболее точным.
Введите вектор вещественных, скалярных значений, которые представляют максимальное количество пикселей, на которые вы хотите переместить ваше изображение. Этот параметр должен иметь совпадающий тип данных, что и вход в порт Offset. Этот параметр видим, если для параметра Output size after translation вы выбираете Full и, для параметра Offset source, вы выбираете Input port.
Выберите режим округления для операций с фиксированной точкой.
Выберите режим переполнения для операций с фиксированной точкой.
Выберите, как задать размер слова и длину дроби значений смещения.
Когда вы выбираете Same word length as inputРазмеры слова значений смещения совпадают с входом на блок. В этом режиме длина дроби значений смещения автоматически устанавливается на шкалу только с двоичной точкой, которая обеспечивает вам лучшую точность, учитывая значение и размер слова значений смещения.
Когда вы выбираете Specify word length, можно ввести размер слова значений смещения, в битах. Блок автоматически устанавливает длину дроби, чтобы дать вам лучшую точность.
Когда вы выбираете Binary point scalingможно ввести размер слова и длину дроби значений смещения в битах.
Когда вы выбираете Slope and bias scalingможно ввести длину размера слова в битах и наклон значений смещения. Смещение всех сигналов в блоках Computer Vision Toolbox™ составляет 0.
Этот параметр видим, если для параметра Offset source вы выбираете Specify via dialog.
Как показано на предыдущем рисунке, выход умножителя помещается в тип выходных данных продукта и масштабирование. Используйте этот параметр, чтобы задать, как обозначить это выходное слово продукта и длины дроби.
Когда вы выбираете Same as first inputэти характеристики совпадают с характеристиками первого входа в блок.
Когда вы выбираете Binary point scaling, можно ввести размер слова и длину дроби выходного продукта, в битах.
Когда вы выбираете Slope and bias scaling, можно ввести размер слова, в битах, и наклон продукта выхода. Смещение всех сигналов в блоках Computer Vision Toolbox равно 0.
Как показано на предыдущем рисунке, входы в аккумулятор приводятся к типу данных аккумулятора. Выход сумматора остается в типе данных аккумулятора, когда к нему добавляется каждый элемент входа. Используйте этот параметр, чтобы задать, как обозначить это слово аккумулятора и длины дроби.
Когда вы выбираете Same as product output, эти характеристики совпадают с характеристиками выходных данных продукта.
Когда вы выбираете Same as first inputэти характеристики совпадают с характеристиками первого входа в блок.
Когда вы выбираете Binary point scaling, можно ввести размер слова и длину дроби аккумулятора, в битах.
Когда вы выбираете Slope and bias scaling, можно ввести размер слова, в битах, и наклон аккумулятора. Смещение всех сигналов в блоках Computer Vision Toolbox равно 0.
Выберите, как задать размер слова и длину дроби выхода блока:
Когда вы выбираете Same as first inputэти характеристики совпадают с характеристиками первого входа в блок.
Когда вы выбираете Binary point scaling, можно ввести размер слова и длину дроби выхода, в битах.
Когда вы выбираете Slope and bias scaling, можно ввести размер слова, в битах, и наклон выхода. 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. Для получения дополнительной информации см. fxptdlg (Fixed-Point Designer), ссылочная страница на Fixed-Point Tool в Simulink® документация.
[1] Вольберг, Джордж. Деформация цифрового изображения. Вашингтон: IEEE Computer Society Press, 1990.
Для интерполяции по ближайшему соседу блока использует значение ближайших переведенных пиксельных значений для значений выхода пикселя.
Для примера предположим, что матрица,
представляет ваше входное изображение. Вы хотите переместить это изображение на 1,7 пикселя в положительном горизонтальном направлении с помощью самой близкой соседней интерполяции. Алгоритм интерполяции по ближайшему соседу блока проиллюстрирован следующими шагами:
Нулем дополните матрицу входа и переведите ее на 1,7 пикселя вправо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждое входное значение пикселя ближайшим к нему переведенным значением. Результатом является следующая матрица:
Примечание
Вы хотели переместить изображение на 1,7 пикселя, но этот метод перевел изображение на 2 пикселя. Интерполяция по ближайшему соседу является вычислительно эффективной, но не такой точной, как билинейные или бикубические методы интерполяции.
Для билинейной интерполяции блок использует взвешенное среднее значение двух переведенных пиксельных значений для каждого выхода пиксельного значения.
Для примера предположим, что матрица,
представляет ваше входное изображение. Вы хотите переместить это изображение на 0,5 пикселя в положительном горизонтальном направлении с помощью билинейной интерполяции. Алгоритм билинейной интерполяции блока проиллюстрирован следующими шагами:
Нулем дополните матрицу входа и переведите ее на 0,5 пикселя вправо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждый вход значение пикселя взвешенного среднего значения переведенных значений с каждой стороны. Результатом является следующая матрица, где выходная матрица имеет на один столбец больше, чем вход матрица:
Для бикубической интерполяции блок использует взвешенное среднее значение четырех переведенных пиксельных значений для каждого выхода пиксельного значения.
Для примера предположим, что матрица,
представляет ваше входное изображение. Вы хотите переместить это изображение на 0,5 пикселя в положительном горизонтальном направлении с помощью бикубической интерполяции. Алгоритм бикубической интерполяции блока проиллюстрирован следующими шагами:
Нулем дополните матрицу входа и переведите ее на 0,5 пикселя вправо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждый вход значение пикселя взвешенного среднего значения двух переведенных значений с каждой стороны. Результатом является следующая матрица, где выходная матрица имеет на один столбец больше, чем вход матрица:
