Warp

Примените проективное или аффинное преобразование

Библиотека:
Computer Vision Toolbox / Геометрические преобразования

Описание

Блок Warp преобразовывает изображение путем применения проективного или аффинного преобразования. Можно преобразовать целое изображение или область изображения путем определения прямоугольной видимой области (ROI).

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Image` — Введите изображение
матрица | 3-D числовой массив

Введите изображение в виде одного из этих значений:

матрица — Для изображений интенсивности размера M-by-N.
3-D числовой массив — Для изображений истинного цвета размера M-by-N-by-3.

`TForm` — Матрица преобразования
3-на-2 матрица | 3х3 матрица

Матрица преобразования в виде любого из этих значений:

3-на-2 матрица — Для аффинного преобразования.
3х3 матрица — Для проективного преобразования.

Для получения дополнительной информации о преобразованиях, см. Алгоритмы.

Зависимости

Чтобы включить этот входной порт, установите значение параметров Transformation matrix source на Input port.

Типы данных: double | single

`ROI` — Необходимая область
Вектор с 4 элементами

Необходимая область в виде вектора с 4 элементами из формы [_xs _ys width height]. _xs и _ys является x и координаты y левого верхнего угла ROI, соответственно.

Если вы задаете ROI введите, Warp блок применяет преобразование только к заданной области и возвращает преобразованную область при выходе.

Зависимости

Чтобы включить этот входной порт, выберите параметр Enable ROI input port.

Вывод

развернуть все

`Image` — Преобразованное изображение
матрица | 3-D числовой массив

Преобразованное изображение, возвращенное как одно из этих значений:

матрица — Если введенный изображение интенсивности размера P-by-Q1.
3-D числовой массив — Если введенный изображение истинного цвета размера P-by-Q-by-3.

Тип данных выходного преобразованного изображения - то же самое как то из входного изображения. Размер выходного преобразованного изображения - или то же самое как входное изображение или равный набору значений для параметра Output image position vector [x y width height].

`Err_roi` — Индикатор для преобразованного ROI вне отображает область
0 | 1

Индикатор для преобразованного ROI вне отображает область, возвращенную как 0 или 1.

Типы данных: Boolean

Параметры

развернуть все

`Transformation matrix for source` — Источник для передачи матрицы преобразования
`Input port` (значение по умолчанию) | `Custom`

Источник для передачи матрицы преобразования в виде любого Input port или Custom. Если вы выбираете Custom, можно ввести коэффициенты матрицы преобразования при помощи параметра Transformation matrix, который появляется с этим выбором.

`Transformation matrix` — Значение для матрицы преобразования
3-на-2 матрица | 3х3 матрица

Значение для матрицы преобразования в виде 3-на-2 матрицы для аффинного преобразования или 3х3 матрицы для проективного преобразования.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите значение параметров Transformation matrix for source на Custom.

`Interpolation method` — Метод для интерполяции преобразованных пиксельных значений
`Bilinear` (значение по умолчанию) | `Nearest neighbor` | `Bicubic`

Метод для интерполяции преобразованных пиксельных значений в виде Nearest neighbor, Bilinear, или Bicubic.

Если вы выбираете Nearest neighbor, блок использует значение соседнего пикселя для нового пиксельного значения. Если вы выбираете Bilinear, новое пиксельное значение является взвешенным средним четырех самых близких пиксельных значений. Если вы выбираете Bicubic, новое пиксельное значение является взвешенным средним шестнадцати самых близких пиксельных значений.

Количество пикселей, которые рассматривает блок, влияет на сложность расчета. Поэтому Nearest neighbor интерполяция наиболее в вычислительном отношении эффективна. Однако, потому что точность метода пропорциональна количеству рассмотренных пикселей, Bicubic метод является самым точным. Для получения информации о методах интерполяции смотрите раздел More About.

`Background fill value` — Значение интенсивности для фоновых пикселей в преобразованном изображении
0 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор с 3 элементами

Значение интенсивности для фоновых пикселей в преобразованном изображении в виде одного из этих значений:

скаляр — Если введенное изображение является полутоновым изображением.
Вектор с 3 элементами — Если введенное изображение является изображением истинного цвета. Вектор имеет форму [r g b], задающий красный (r), зеленый (g), и синий (b) значения цветового канала для фоновых пикселей.

Значением заливки по умолчанию является 0 и выбирает цвет фона к черному цвету.

`Output image position source` — Источник для передающего размера выходного изображения
`Same as input image` (значение по умолчанию) | `Custom`

Источник для передачи значения для размера выходного изображения в виде любого Same as input image или Custom.

Если вы выбираете Same as input image, выходное преобразованное изображение имеет тот же размер как то из входного изображения.
Если вы выбираете Custom, необходимо задать ограничительную рамку, чтобы вывести только область изображений, которая находится в ограничительной рамке. Этот выбор включает параметр Output image position vector [x y width height], который можно использовать для определения значения ограничительной рамки.

`Output image position vector [x y width height]` — Размер выходного изображения
[1 1 512 512 ] (значение по умолчанию) | вектор с 4 элементами

Размер выходного изображения в виде четырех векторов элемента из формы [x y width height]. Когда вы задаете этот параметр, Warp блок создает ограничительную рамку заданных значений ширины и высоты. Размер выходного изображения установлен в размер ограничительной рамки и будет содержать область преобразованного изображения, которая находится в ограничительной рамке. Если размер выходного изображения больше размера области преобразованного изображения в ограничительной рамке, значение интенсивности посторонних пикселей в выходном изображении установлены в значение, заданное для параметра Background fill value.

Illustration for output image position vector

x и y являются пространственными координатами, которые задают верхнее левое угловое положение ограничительной рамки относительно входного изображения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите значение параметров Output image position source на Custom.

`Enable ROI input port` — Введите ROI
от (значения по умолчанию) | на

Выберите этот параметр, чтобы включить ROI входной порт и задает ROI, который будет преобразован.

`Enable output port indicating if any part of ROI is outside input image` — Выведите, если преобразованный ROI находится вне заданного размера изображения
от (значения по умолчанию) | на

Выберите этот параметр, чтобы включить Err_roi выходной порт.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Enable ROI input port.

`Simulate using` — Блокируйте метод симуляции
`Interpreted Execution` (значение по умолчанию) | `Code Generation`

Блокируйте метод симуляции в виде Interpreted Execution или Code Generation. Если вы хотите, чтобы ваш блок использовал MATLAB^® интерпретатор, выберите Interpreted Execution. Если вы хотите, чтобы ваш блок запустился как скомпилированный код, выбрал Code Generation. Для получения дополнительной информации смотрите Выбор Simulation Mode (Simulink).

Примеры модели

Apply Horizontal Shear Transformation to Image

Применяйтесь горизонталь сдвигают преобразование, чтобы отобразить

Считайте изображение в рабочее пространство MATLAB.

Вращайте ROI в изображении

Примените преобразование вращения к видимой области (ROI) во входном изображении.

Характеристики блока

Типы данных	`Boolean` \| `double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Многомерные сигналы	`yes`
Сигналы переменного размера	`yes`

Больше о

развернуть все

Самый близкий соседний метод интерполяции

Для интерполяции по ближайшему соседу используются значение ближайших соседних переведенных пиксельных значений для значений выходного пикселя.

Например, предположите эту матрицу,

$\begin{matrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{matrix}$

представляет ваше входное изображение. Вы хотите переместить это изображение на 1,7 пикселя в положительном горизонтальном направлении с помощью самой близкой соседней интерполяции. Самый близкий соседний алгоритм интерполяции блока проиллюстрирован следующими шагами:

Нуль заполняет входную матрицу и переводит ее на 1,7 пикселя направо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждое значение входного пикселя на переведенное значение, самое близкое к нему. Результатом является следующая матрица:
$\begin{matrix} 0 & 0 & 1 & 2 & 3 \\ 0 & 0 & 4 & 5 & 6 \\ 0 & 0 & 7 & 8 & 9 \end{matrix}$

Примечание

Вы хотели перевести изображение на 1,7 пикселя, но этот метод перевел изображение на 2 пикселя. Самая близкая соседняя интерполяция в вычислительном отношении эффективна, но не так точна как билинейная или методы бикубической интерполяции.

Билинейная интерполяция

Для билинейной интерполяции блок использует взвешенное среднее двух переведенных пиксельных значений для каждого значения выходного пикселя.

Например, предположите эту матрицу,

$\begin{matrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{matrix}$

представляет ваше входное изображение. Вы хотите перевести это изображение 0,5 пикселя в положительном горизонтальном направлении с помощью билинейной интерполяции. Алгоритм билинейной интерполяции блока проиллюстрирован следующими шагами:

Нуль заполняет входную матрицу и переводит ее на 0,5 пикселя направо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждое значение входного пикселя на взвешенное среднее переведенных значений с обеих сторон. Результатом является следующая матрица, где выходная матрица имеет еще один столбец, чем входная матрица:
$\begin{matrix} 0.5 & 1.5 & 2.5 & 1.5 \\ 2 & 4.5 & 5.5 & 3 \\ 3.5 & 7.5 & 8.5 & 4.5 \end{matrix}$

Бикубическая интерполяция

Для бикубической интерполяции блок использует взвешенное среднее четырех переведенных пиксельных значений для каждого значения выходного пикселя.

Например, предположите эту матрицу,

$\begin{matrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{matrix}$

представляет ваше входное изображение. Вы хотите перевести это изображение 0,5 пикселя в положительном горизонтальном направлении с помощью бикубической интерполяции. Алгоритм бикубической интерполяции блока проиллюстрирован следующими шагами:

Нуль заполняет входную матрицу и переводит ее на 0,5 пикселя направо.
Создайте выходную матрицу, заменив каждое значение входного пикселя на взвешенное среднее двух переведенных значений с обеих сторон. Результатом является следующая матрица, где выходная матрица имеет еще один столбец, чем входная матрица:
$\begin{matrix} 0.375 & 1.5 & 3 & 1.625 \\ 1.875 & 4.875 & 6.375 & 3.125 \\ 3.375 & 8.25 & 9.75 & 4.625 \end{matrix}$

Алгоритмы

развернуть все

Аффинное преобразование

Матрица аффинного преобразования является 3-на-2 матрицей формы

$H = [\begin{matrix} h_{1} & h_{4} \\ h_{2} & h_{5} \\ h_{3} & h_{6} \end{matrix}]$

где h ₁, h ₂..., h ₆ является коэффициентами преобразования.

Значение пикселя, расположенного в $[x, y]$ во входе изображение определяет значение пикселя, расположенного в $[\hat{x}, \hat{y}]$ в выходном преобразованном изображении. Отношение между местоположениями точки ввода и вывода задано:

${\begin{matrix} \hat{x} = x h_{1} + y h_{2} + h_{3} \\ \hat{y} = x h_{4} + y h_{5} + h_{6} \end{matrix}$

Проективное преобразование

Проективная матрица преобразования является 3х3 матрицей формы

$H = [\begin{matrix} h_{1} & h_{4} & h_{7} \\ h_{2} & h_{5} & h_{8} \\ h_{3} & h_{6} & h_{9} \end{matrix}]$

где h ₁, h ₂..., h ₉ является коэффициентами преобразования.

Отношение между местоположениями точки ввода и вывода задано:

${\begin{matrix} \hat{x} = \frac{x h_{1} + y h_{2} + h_{3}}{x h_{7} + y h_{8} + h_{9}} \\ \hat{y} = \frac{x h_{4} + y h_{5} + h_{6}}{x h_{7} + y h_{8} + h_{9}} \end{matrix}$

Значения пикселей в местоположениях выходной точки вычисляются с помощью любого из этих методов интерполяции: Самый близкий сосед, билинейный, и бикубическая интерполяция.

Документация

Warp

Описание

Порты

Входной параметр

Image — Введите изображение матрица | 3-D числовой массив

TForm — Матрица преобразования 3-на-2 матрица | 3х3 матрица

Зависимости

ROI — Необходимая область Вектор с 4 элементами

Зависимости

Вывод

Image — Преобразованное изображение матрица | 3-D числовой массив

Err_roi — Индикатор для преобразованного ROI вне отображает область0 | 1

Параметры

Transformation matrix for source — Источник для передачи матрицы преобразования Input port (значение по умолчанию) | Custom

Transformation matrix — Значение для матрицы преобразования 3-на-2 матрица | 3х3 матрица

Зависимости

Interpolation method — Метод для интерполяции преобразованных пиксельных значений Bilinear (значение по умолчанию) | Nearest neighbor | Bicubic

Background fill value — Значение интенсивности для фоновых пикселей в преобразованном изображении0 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор с 3 элементами

Output image position source — Источник для передающего размера выходного изображения Same as input image (значение по умолчанию) | Custom

Output image position vector [x y width height] — Размер выходного изображения[1 1 512 512 ] (значение по умолчанию) | вектор с 4 элементами

Зависимости

Enable ROI input port — Введите ROI от (значения по умолчанию) | на

Enable output port indicating if any part of ROI is outside input image — Выведите, если преобразованный ROI находится вне заданного размера изображения от (значения по умолчанию) | на

Зависимости

Simulate using — Блокируйте метод симуляции Interpreted Execution (значение по умолчанию) | Code Generation

Примеры модели

Применяйтесь горизонталь сдвигают преобразование, чтобы отобразить

Вращайте ROI в изображении

Характеристики блока

Больше о

Самый близкий соседний метод интерполяции

Билинейная интерполяция

Бикубическая интерполяция

Алгоритмы

Аффинное преобразование

Проективное преобразование

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Функции

Блоки

Документация Computer Vision Toolbox

Поддержка

`Image` — Введите изображение
матрица | 3-D числовой массив

`TForm` — Матрица преобразования
3-на-2 матрица | 3х3 матрица

`ROI` — Необходимая область
Вектор с 4 элементами

`Image` — Преобразованное изображение
матрица | 3-D числовой массив

`Err_roi` — Индикатор для преобразованного ROI вне отображает область
0 | 1

`Transformation matrix for source` — Источник для передачи матрицы преобразования
`Input port` (значение по умолчанию) | `Custom`

`Transformation matrix` — Значение для матрицы преобразования
3-на-2 матрица | 3х3 матрица

`Interpolation method` — Метод для интерполяции преобразованных пиксельных значений
`Bilinear` (значение по умолчанию) | `Nearest neighbor` | `Bicubic`

`Background fill value` — Значение интенсивности для фоновых пикселей в преобразованном изображении
0 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор с 3 элементами

`Output image position source` — Источник для передающего размера выходного изображения
`Same as input image` (значение по умолчанию) | `Custom`

`Output image position vector [x y width height]` — Размер выходного изображения
[1 1 512 512 ] (значение по умолчанию) | вектор с 4 элементами

`Enable ROI input port` — Введите ROI
от (значения по умолчанию) | на

`Enable output port indicating if any part of ROI is outside input image` — Выведите, если преобразованный ROI находится вне заданного размера изображения
от (значения по умолчанию) | на

`Simulate using` — Блокируйте метод симуляции
`Interpreted Execution` (значение по умолчанию) | `Code Generation`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.