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キーポイントとドローネ三角形分割を使用して 2 つの画像を変形する単純なアルゴリズムを開発しています。アイデアは単純でなければなりません:

  • ソース管理ポイントを選択する
  • 目的地のコントロール ポイントを選択します
  • ソース フレームと宛先フレームのドローネ三角形分割を取得する
  • ソース画像の各ピクセル
    • ピクセルが存在するソース三角形に関連するピクセルの重心座標を取得します
    • ピクセルが位置する目的の三角形に関連するピクセルの重心座標を取得します
    • 関係 Px = w1*v0x + w2*v1x + w3*v2x (y と宛先ピクセルも同じ) を使用して、OUT[PdestX,PdestY] = IN[Px,Py] を割り当てます。

しかし、それは動作しません X_X これは私の matlab ソースです:

function out = myMorph(im1, p_source, p_dest, tri_source, tri_dest)

[h  w] = size(im1);

%get single column vectors for source and destination image control points
Psource_x   = p_source(:,1);
Psource_y   = p_source(:,2);
Pdest_x     = p_dest(:,1);
Pdest_y     = p_dest(:,2);

%for each intermediate frame...

out = zeros(size(im1));

%get triangles. Each array is 3n x 2, where n is the number of triangles
triangles_source = [];
triangles_dest = [];
for i= 1 : size(tri_source,1)
triangle_s = getTriangle(Psource_x,Psource_y,tri_source,i);
triangle_d = getTriangle(Pdest_x,Pdest_y,tri_dest,i);

triangles_source = cat(1,triangles_source,triangle_s);
triangles_dest = cat(1,triangles_dest,triangle_d);
end



%iterate each pixel
for x=1:h
for y=1:w

    %get the source and destination triangle for pixel [x y]

    %source triangle
    for t = 1 : 3 : size(triangles_source, 1)-2

       [w1,w2,w3,inTriangle] = inTri(x,y, ...
                                    triangles_source(t,1),triangles_source(t,2), ...
                                    triangles_source(t+1,1),triangles_source(t+1,2), ...
                                    triangles_source(t+2,1),triangles_source(t+2,2));
       if(inTriangle == 1)
           break;   %point [x,y] must belong to one (and only) triangle
       end
    end

    %source triangle
    for k = 1 : 3 : size(triangles_dest, 1)-2
       [w1d,w2d,w3d,inTriangleD] = inTri(x,y, ...
                                    triangles_dest(k,1),triangles_dest(k,2), ...
                                    triangles_dest(k+1,1),triangles_dest(k+1,2), ...
                                    triangles_dest(k+2,1),triangles_dest(k+2,2));
       if(inTriangleD == 1)
           break;
       end
    end

    v_source = [w1*triangles_source(t,1) + ...
                w2*triangles_source(t+1,1) + ...
                w3*triangles_source(t+2,1), ...
                w1*triangles_source(t,2) + ...
                w2*triangles_source(t+1,2) + ...
                w3*triangles_source(t+2,2)];

    v_dest = [w1d*triangles_dest(k,1) + ...
                w2d*triangles_dest(k+1,1) + ...
                w3d*triangles_dest(k+2,1),...
                w1d*triangles_dest(k,2) + ...
                w2d*triangles_dest(k+1,2) + ...
                w3d*triangles_dest(k+2,2)];


    if(inTriangle ~= 1 && inTriangleD ~= 1)
        continue;
    end

    v_source    = round(v_source);
    v_dest      = round(v_dest);

    if(v_source(1)>0 && v_source(1) <= h && ...
       v_source(2)>0 && v_source(2) <= w && ...
       v_dest(1)>0 && v_dest(1) <= h && ...
       v_dest(2)>0 && v_dest(2) <= w)

   disp('pixel warped')
    out(v_dest(1),v_dest(2)) = im1(v_source(1),v_source(2));
    end
   % else
    %    out(x,y) = im1(x,y); 

end
end

これらは、コントロール ポイントを取得するためのユーティリティ関数です。

%Get control points used to morph im into another image
%im                     -> source image
%im2                    -> destination image
%linesNum               -> number of lines
function [P] = getControlPoints(im, controlPtsNum)

close all

P   = zeros(controlPtsNum, 2);

%select lines from source image
figure;
imshow(im,[]);title('select control points')

for i=1 : controlPtsNum
  %get source control point
 [x,y] =  ginput(1);
  P(i,:) = [x,y];

  hold on
   plot(x,y,'o','Color','r');
  hold off
end



%Get control points used to morph im into another image and do delaunay
%triangulation using the control points
%im                     -> source image
%im2                    -> destination image
%controlPtsNum          -> number of control points
function [P,tri] = getControlPointsAndTriangulate(im, controlPtsNum)

P = getControlPoints(im, controlPtsNum);

[h w] = size(im);

%Add corners to control points
P = cat(1, P, [1 1]);
P = cat(1, P, [w 1]);
P = cat(1, P, [1 h]);
P = cat(1, P, [w h]);

tri = delaunay(P(:,1),P(:,2));

hold on
triplot(tri,P(:,1),P(:,2))
hold on

そして、この関数(私はネット上で見つけました)は、ポイントが特定の三角形上にあるかどうかをテストし、u、v、w の値を返します。

function [w1,w2,w3,r] = inTri(vx, vy, v0x, v0y, v1x, v1y, v2x, v2y)
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% inTri checks whether input points (vx, vy) are in a triangle whose
% vertices are (v0x, v0y), (v1x, v1y) and (v2x, v2y) and returns the linear
% combination weight, i.e., vx = w1*v0x + w2*v1x + w3*v2x and
% vy = w1*v0y + w2*v1y + w3*v2y. If a point is in the triangle, the
% corresponding r will be 1 and otherwise 0.
%
% This function accepts multiple point inputs, e.g., for two points (1,2),
% (20,30), vx = (1, 20) and vy = (2, 30). In this case, w1, w2, w3 and r will
% be vectors. The function only accepts the vertices of one triangle.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
v0x = repmat(v0x, size(vx,1), size(vx,2));
v0y = repmat(v0y, size(vx,1), size(vx,2));
v1x = repmat(v1x, size(vx,1), size(vx,2));
v1y = repmat(v1y, size(vx,1), size(vx,2));
v2x = repmat(v2x, size(vx,1), size(vx,2));
v2y = repmat(v2y, size(vx,1), size(vx,2));
w1 = ((vx-v2x).*(v1y-v2y) - (vy-v2y).*(v1x-v2x))./...
((v0x-v2x).*(v1y-v2y) - (v0y-v2y).*(v1x-v2x)+eps);
w2 = ((vx-v2x).*(v0y-v2y) - (vy-v2y).*(v0x-v2x))./...
((v1x-v2x).*(v0y-v2y) - (v1y-v2y).*(v0x-v2x)+eps);
w3 = 1 - w1 - w2;
r = (w1>=0) & (w2>=0) & (w3>=0) & (w1<=1) & (w2<=1) & (w3<=1);  

なにか提案を?さよなら!

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入力データセットがないため、コードでエラーを再現できませんが、説明によると、昨日三角測量で画像をモーフィングしようとしたときと同じ問題が発生している可能性があります。

ソースの三角形分割と宛先の三角形分割の三角形の数が異なります。

これは、手順で説明したことが原因である可能性があります。

  1. ソース コントロール ポイントで Delaunay Triangulation を実行し、三角形メッシュを取得します。
  2. 目的のコントロール ポイントで Delaunay Triangulation を実行し、三角形のメッシュを取得します。

Delaunay Triangulation は非常に巧妙で、三角形分割に最小限の数の三角形を使用します。ステップ 2 のコントロール ポイントがステップ 1 のコントロール ポイントから「変換」されていることはわかりません。そのため、ステップ 1 と 2 の三角形メッシュには異なる数の三角形が含まれている可能性があります。例と問題の修正方法を次に示します。

例。

コントロール ポイントの 2 つのリスト、「ソース CP」と「宛先 CP」を作成したとします。「ソース CP」はケース A の赤い点です。「宛先 CP」はケース B と C の赤い点です (それらは同一です)。

ケース A は、「ソース CP」に対して Delaunay Triangulation を実行することによって得られます。

ケース B は、「宛先 CP」に対して Delaunay Triangulation を実行することによって得られます。

見る?ケース B は、ケース A より三角形が 1 つ少ない!! これが発生した場合、ケース A と B の Delaunay Triangulation の三角形リストを使用してモーフィングすることはできません。

回避策は、ケース A と同じ隣接リストと同じ数の三角形を使用してケース C を取得することです。その後、ペアワイズ三角形から三角形へのアフィン変換アプローチを使用してイメージ モーフィングを実行できます。

ケース C は、ケース A の 1 つのコントロール ポイントを移動するだけで得られますが、隣接リストは同じままです。

確かに、重複する三角形は新しい問題になりました。三角形が重ならないように、歪みの大きさなどの制約を設定できると思います。また、投稿した三角形交差テスト コードは、クエリ ポイントと交差するリストの最初の三角形の三角形 ID を返すことで、三角形の重なりを考慮に入れています。

したがって、ポイントは、ソースと宛先の変換ペアごとに Delaunay Triangulation を 1 回だけ実行する必要があるということです。

お役に立てれば !

于 2013-10-23T18:07:30.290 に答える