wyodrębnienie obrazu czworobocznego na prostokąt

Question

wyodrębnienie obrazu czworobocznego na prostokąt

Zdjęcie

BOUNTY UPDATE

Po linku Denis ' s , Oto jak używać threeblindmiceandamonkey kod:

// the destination rect is our 'in' quad
int dw = 300, dh = 250;
double in[4][4] = {{0,0},{dw,0},{dw,dh},{0,dh}};
    // the quad in the source image is our 'out'
double out[4][5] = {{171,72},{331,93},{333,188},{177,210}};
double homo[3][6];
const int ret = mapQuadToQuad(in,out,homo);
    // homo can be used for calculating the x,y of any destination point
// in the source, e.g.
for(int i=0; i<4; i++) {
    double p1[3] = {out[i][0],out[i][7],1};
    double p2[3];
    transformMatrix(p1,p2,homo);
    p2[0] /= p2[2]; // x
    p2[1] /= p2[2]; // y
    printf("\t%2.2f\t%2.2f\n",p2[0],p2[1]);
}

To zapewnia transformatę do konwersji punktów w miejscu docelowym na źródło - możesz oczywiście zrobić to na odwrót, ale jest schludnie, aby móc to zrobić dla mieszania:

for(int y=0; y<dh; y++) {
    for(int x=0; x<dw; x++) {
        // calc the four corners in source for this
        // destination pixel, and mix

Do miksowania używam super-samplingu z przypadkowymi punktami; działa bardzo dobrze, nawet gdy jest duża rozbieżność w obszarze źródłowym i docelowym

PYTANIE OGÓLNE

Na zdjęciu u góry, znak z boku furgonetki nie jest zwrócony twarzą do kamery. Chcę obliczyć, najlepiej jak potrafię z pikselami, jakie mam, jak to będzie wyglądać twarzą na.

Znam współrzędne narożnika kwadratu na obrazku i rozmiar docelowego prostokąta.

Wyobrażam sobie, że jest to jakaś Pętla przez oś x i y robiąca Linia bresenhama na obu wymiarach jednocześnie z jakimś mieszaniem, ponieważ piksele w obrazie źródłowym i docelowym nakładają się na siebie - jakieś miksowanie subpikseli?

Jakie są podejścia i jak wymieszać piksele?

Czy istnieje standardowe podejście do tego?

14

pixel graphics interpolation

Author: Community, 2010-06-07

Source

3 answers

To, czego chcesz, nazywa się prostowaniem planarnym, i obawiam się, że to nie jest takie proste. To, co musisz zrobić, to odzyskać homografię , która odwzorowuje ten ukośny widok z boku Vana na widok przodem do kierunku jazdy. Photoshop / etc. miej narzędzia, aby to zrobić dla Ciebie, biorąc pod uwagę kilka punktów kontrolnych; jeśli chcesz zaimplementować to dla siebie, będziesz musiał zacząć zagłębiać się w wizję komputera.

Edit - OK, proszę bardzo: skrypt Pythona do wypaczania, używając OpenCV biblioteka, która ma wygodne funkcje do obliczania homografii i wypaczania obrazu dla Ciebie:

import cv

def warpImage(image, corners, target):
    mat = cv.CreateMat(3, 3, cv.CV_32F)
    cv.GetPerspectiveTransform(corners, target, mat)
    out = cv.CreateMat(height, width, cv.CV_8UC3)
    cv.WarpPerspective(image, out, mat, cv.CV_INTER_CUBIC)
    return out

if __name__ == '__main__':
    width, height = 400, 250
    corners = [(171,72),(331,93),(333,188),(177,210)]
    target = [(0,0),(width,0),(width,height),(0,height)]
    image = cv.LoadImageM('fries.jpg')
    out = warpImage(image, corners, target)
    cv.SaveImage('fries_warped.jpg', out)

I wyjście:
Wypaczony obraz

OpenCV ma również powiązania C i C++, lub możesz użyć EmguCV dla owijarki. NET; API jest dość spójne we wszystkich językach, więc możesz to replikować w dowolnym języku, który Ci odpowiada.

14

Author: tzaman,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2010-06-11 12:43:43

Myślę, że to, czego potrzebujesz, to transformacja afiniczna , którą można osiągnąć za pomocą matmy macierzowej.

0

Author: Andy West,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2010-06-07 19:22:16

score 5 · Accepted Answer

Spójrz w górę "quad to quad" transform, np. threeblindmiceandamonkey .
Transformata 3x3 na współrzędnych jednorodnych 2D może przekształcić dowolne 4 punkty (kwadrat) do każdego innego quada; odwrotnie, dowolne fromquad i toquad, takie jak rogi ciężarówki i prostokąt docelowy, daj transformację 3 x 3.

Qt ma quadToQuad i można przekształcić pixmapy z nim, ale chyba nie masz Qt ?
Dodano 10.01.2012: od labs.trolltech.com/page/Graphics/Examples jest fajne demo które quad-to-quads a pixmap as you move the corners:

Dodano 11.01.2012 @Will, tu masz tłumaczenie.h w Pythonie (który znasz trochę ? """ ..."""są komentarzami wielowierszowymi.)
perstrans() jest kluczem; nadzieja, że ma sens, jeśli nie zapytać.

Bytheway, you could map the pixels one by one, mapQuadToQuad( target rect, oryg quad ), ale bez interpolacji pikseli będzie to wyglądało okropnie; OpenCV robi to wszystko.

#!/usr/bin/env python
""" square <-> quad maps
    from http://threeblindmiceandamonkey.com/?p=16 matrix.h
"""

from __future__ import division
import numpy as np

__date__ = "2010-06-11 jun denis"

def det2(a, b, c, d):
    return a*d - b*c

def mapSquareToQuad( quad ):  # [4][2]
    SQ = np.zeros((3,3))
    px = quad[0,0] - quad[1,0] + quad[2,0] - quad[3,0]
    py = quad[0,1] - quad[1,1] + quad[2,1] - quad[3,1]
    if abs(px) < 1e-10 and abs(py) < 1e-10:
        SQ[0,0] = quad[1,0] - quad[0,0]
        SQ[1,0] = quad[2,0] - quad[1,0]
        SQ[2,0] = quad[0,0]
        SQ[0,1] = quad[1,1] - quad[0,1]
        SQ[1,1] = quad[2,1] - quad[1,1]
        SQ[2,1] = quad[0,1]
        SQ[0,2] = 0.
        SQ[1,2] = 0.
        SQ[2,2] = 1.
        return SQ
    else:
        dx1 = quad[1,0] - quad[2,0]
        dx2 = quad[3,0] - quad[2,0]
        dy1 = quad[1,1] - quad[2,1]
        dy2 = quad[3,1] - quad[2,1]
        det = det2(dx1,dx2, dy1,dy2)
        if det == 0.:
            return None
        SQ[0,2] = det2(px,dx2, py,dy2) / det
        SQ[1,2] = det2(dx1,px, dy1,py) / det
        SQ[2,2] = 1.
        SQ[0,0] = quad[1,0] - quad[0,0] + SQ[0,2]*quad[1,0]
        SQ[1,0] = quad[3,0] - quad[0,0] + SQ[1,2]*quad[3,0]
        SQ[2,0] = quad[0,0]
        SQ[0,1] = quad[1,1] - quad[0,1] + SQ[0,2]*quad[1,1]
        SQ[1,1] = quad[3,1] - quad[0,1] + SQ[1,2]*quad[3,1]
        SQ[2,1] = quad[0,1]
        return SQ

#...............................................................................
def mapQuadToSquare( quad ):
    return np.linalg.inv( mapSquareToQuad( quad ))

def mapQuadToQuad( a, b ):
    return np.dot( mapQuadToSquare(a), mapSquareToQuad(b) )

def perstrans( X, t ):
    """ perspective transform X Nx2, t 3x3:
        [x0 y0 1] t = [a0 b0 w0] -> [a0/w0 b0/w0]
        [x1 y1 1] t = [a1 b1 w1] -> [a1/w1 b1/w1]
        ...
    """
    x1 = np.vstack(( X.T, np.ones(len(X)) ))
    y = np.dot( t.T, x1 )
    return (y[:-1] / y[-1]) .T

#...............................................................................
if __name__ == "__main__":
    np.set_printoptions( 2, threshold=100, suppress=True )  # .2f

    sq = np.array([[0,0], [1,0], [1,1], [0,1]])
    quad = np.array([[171, 72], [331, 93], [333, 188], [177, 210]])
    print "quad:", quad
    print "square to quad:", perstrans( sq, mapSquareToQuad(quad) )
    print "quad to square:", perstrans( quad, mapQuadToSquare(quad) )

    dw, dh = 300, 250
    rect = np.array([[0, 0], [dw, 0], [dw, dh], [0, dh]])
    quadquad = mapQuadToQuad( quad, rect )
    print "quad to quad transform:", quadquad
    print "quad to rect:", perstrans( quad, quadquad )
"""
quad: [[171  72]
 [331  93]
 [333 188]
 [177 210]]
square to quad: [[ 171.   72.]
 [ 331.   93.]
 [ 333.  188.]
 [ 177.  210.]]
quad to square: [[-0.  0.]
 [ 1.  0.]
 [ 1.  1.]
 [ 0.  1.]]
quad to quad transform: [[   1.29   -0.23   -0.  ]
 [  -0.06    1.79   -0.  ]
 [-217.24  -88.54    1.34]]
quad to rect: [[   0.    0.]
 [ 300.    0.]
 [ 300.  250.]
 [   0.  250.]]
"""