一、圖像的幾何變換

機(jī)器視覺(jué)圖像處理軟件對(duì)相機(jī)采集的圖像進(jìn)行縮放/平移/旋轉(zhuǎn)等操作后，會(huì)改變?cè)瓉?lái)采集圖像中各區(qū)域的空間關(guān)系，這類操作就是圖像的幾何變換。

1.圖像縮放：是指圖像按照一定的比例進(jìn)行縮放變換，例如給定的圖像在X軸方向按比例縮放fx倍，在Y軸方向縮放fy倍，從而獲得一幅新的圖象。

2.圖像平移：是指將一幅圖像中所有的點(diǎn)都按照指定的平移量在水平、垂直方向移動(dòng)，平移后的圖像與原圖像相同。

3.圖像旋轉(zhuǎn)：是指以圖像的中心為原點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)一定的角度，即將圖像上的所有像素都旋轉(zhuǎn)一個(gè)相同的角度。

二、背景

在實(shí)際的機(jī)器視覺(jué)項(xiàng)目應(yīng)用當(dāng)中，時(shí)常會(huì)遇到因相機(jī)采集圖像的時(shí)候可能會(huì)存在角度偏差，或者采集圖像比例不合適等問(wèn)題。

因而導(dǎo)致我們實(shí)際采集的圖像存在未達(dá)到我們預(yù)期的采集圖像效果，所以我們需要進(jìn)行圖像的幾何變換做一些圖像調(diào)整(圖像平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等)，使之達(dá)到我們預(yù)期的效果。

在上期課程中，我們講述了如何使用VPLC系列視覺(jué)運(yùn)控一體機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像顏色通道切換和RGB圖轉(zhuǎn)灰度圖的課程。本期課程正運(yùn)動(dòng)技術(shù)給大家分享一下VPLC系列視覺(jué)運(yùn)控一體機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像的幾何變換中縮放、平移和旋轉(zhuǎn)的課程。

三、VPLC控制器

(一)VPLC516E構(gòu)架圖

(二)課前準(zhǔn)備

1.電腦一臺(tái)，安裝ZDevelop3.10以上版本軟件

2.VPLC516E一臺(tái)

3.24V直流電源一個(gè)

4.網(wǎng)線一根

5.WinSCP軟件

6.電線若干

四、課程知識(shí)點(diǎn)

1.圖像的縮放和平移的指令：ZV_LATCHTRANS

2.圖像的旋轉(zhuǎn)：ZV_ROTATE

五、軟件實(shí)現(xiàn)

1.打開(kāi)ZDevelop軟件：新建名稱為“圖像的幾何變換.zpj”項(xiàng)目→新建HMI文件→新建“Basic.bas”文件(用于編寫界面響應(yīng)函數(shù)、并開(kāi)啟HMI自動(dòng)運(yùn)行任務(wù))→文件添加到項(xiàng)目。

2.設(shè)計(jì)HMI主界面和關(guān)聯(lián)它的控件變量。

3.編寫圖像比例縮放和平移的執(zhí)行函數(shù)。

ZVOBJECT Image '定義原圖像變量

ZVOBJECT transform_img '定義變換圖像

GLOBAL gv_index '定義圖片索引變量

GLOBAL File_Name(50) '定義圖片所在的路徑名稱

gv_index=0

end

GLOBAL SUB hmi_init()

ZV_ENVINIT() 'ZVision運(yùn)行環(huán)境初始化

ZV_SETSYSSTR("DataDir","")'設(shè)置默認(rèn)數(shù)據(jù)目錄

ZV_LATCHSETSIZE(0, HMI_CONTROLSIZEX(10, 1), HMI_CONTROLSIZEY(10, 1)) '設(shè)置鎖存的大小

ZV_LATCHSETBGC(0,rgb(255,255,255)) '設(shè)置鎖存背景顏色

ZV_LATCHCLEAR(0) '將鎖存通道 0 清零

END SUB

''''''''采集圖像''''''

'HMI界面按下采集圖像按鈕時(shí)執(zhí)行的子函數(shù)

GLOBAL SUB btn_read_img()

'循環(huán)圖片索引

if(gv_index=5) then

gv_index=0

endif

File_Name = "圖片/" + TOSTR(gv_index,1,0) + ".bmp" '確定圖片所在的路徑

ZV_READIMAGE(Image,File_Name,0) '讀取本地圖片

ZV_LATCH(Image, 0) '將圖像顯示到鎖存通道編號(hào)為0的鎖存區(qū)域

gv_index=gv_index+1

ZV_IMGCOPY(Image,transform_img) '生成變換圖像

END SUB

'''''''圖形變換'''''''

'圖像縮放平移變換

global sub pic_conversion(id)

if id=0 THEN '圖像幾何變換復(fù)位按鈕

ZV_LATCHCLEAR(0)

ZV_IMGCOPY(Image,transform_img)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=1 THEN '圖像放大按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,TABLE(10),0,0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=2 THEN '圖像縮小按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1/TABLE(10),0,0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=3 THEN '圖像向右平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,TABLE(20),0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=4 THEN '圖像向左平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,-TABLE(20),0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=5 THEN '圖像向下平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,0,TABLE(20))

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=6 THEN '圖像向上平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,0,-TABLE(20))

zv_latch(transform_img,0)

END SUB

4.編寫圖像旋轉(zhuǎn)執(zhí)行函數(shù)。

'圖像旋轉(zhuǎn)

global sub pic_conversion(id)

if id=7 THEN '圖像順時(shí)針旋轉(zhuǎn)按鈕

ZV_ROTATE(transform_img,transform_img,TABLE(30),0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=8 THEN '圖像逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)按鈕

ZV_ROTATE(transform_img,transform_img,-TABLE(30),0)

zv_latch(transform_img,0)

endif

ENDSUB

本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)【視覺(jué)運(yùn)控一體機(jī)小課堂】三分鐘實(shí)現(xiàn)圖像的幾何變換的功能，就分享到這里。

審核編輯：湯梓紅