Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде Matlab (2006) (1246139), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Простые иллюстрации работы со смешанным массивом. Мы хотим написать функцию, выходом которой является средняя яркость изображения, его размер, средняя яркость по строкам и средняя яркость по столбцам. Это можно сделать, следуя «стандартным» путем, сконструировав следующую функцию: Хдшсъ[оп [А1, с(1ш, А1товв, А1со1в] 1шаяе атаев(1) с(1ш = в1хе(Х); А1 = шеап2(1); А1говв = шеапИ, 2); АХсо1в = шеап(1, 1); где 1 — это исходное изображение,а выходные аргументы соответствуют опи- санным выше величинам.
Используя смешанный массив, можно написать так: 1спссйоп с = 1шаяе всасв(т) С[1т = в1хе(1); 0[21 = шеап2(1); С[3) = шеап(Х, 2); С(4т = шеап(Х, 1); Запись С(1) = [в1хе(1)1 [и аналогично для других элементов) также допустима. Смешанные массивы могут быть многомерными. Например, предыдущую функцию можно определить следующим образом: 1ипсъ[оп Н = [шабе втаъв2(т) Н(1, 1) = [в1хе(1)); Н(1, 2) = [шееп2(1)); Н(2, 1) = [шеап(1, 2)1; Н(2, 2) = 1шееп(1, 1)1; Или можно использовать запись вида Н[1, 1~ = в1хе(1) и аналогично для всех других компонентов.
Добавочные размерности обрабатываются совершенно аналогично. Предположим,что 1 имеет размер 512х512. Набрав С и Н после системного приглашения, получим С = 1шаяе въаъв(т) » Н = 1шаяе всасв2(1); » С С = [1х2 с(оиЫе] [1] [512х1 СоиЫе] [1х512 с(оиЫе] » Н Н = [1х2 с)оиЫе] [1] [512х1 аоиЫе] [1х512 НоиЫе] Если необходимо работать с переменной, содержащейся в С, то мы ее извлекаем, обратившись к нужному элементу смешанного массива, как раньше. Например, если мы хотим получить размер Х, то пишем (448 Глава )п Лредстаавление и описание » и = С(11 или » т = Н(1,11 где т — это вектор 1х 1. Заметьте, что мы не воспользовались привычной командой [И, в3 = С(11 для получения размера изображения.
Это вызвало бы ошибку, поскольку только функции могут производить многомерные выводы. Чтобы получить И н И, следует написать И = ч(1) и И = н(2). П Очевидная экономия в обозначениях предыдущего примера становится еше более значительной, когда число выходных параметров велико. Однако прн этом наблюдается существенный недостаток, который заключается в потере ясности и наглядности при использовании числовой адресации в отличие от присвоения имен переменным. В этом месте могут помочь структуры. Стпр уктп уры Структуры похожи на смешанные массивы в том смысле, что они позволяют группировать данные различной природы, назначая им единую переменную. Однако в отличие от смешанных массивов, к составляющим которых обращаются с помощью числовых адресов, элементам структур присванваются имена, которые называются полями. Пример 11.2.
Простая иллюстрация структлур. Продолжение темы из примера 11.1 прояснит эту концепцию. С помощью структур можно написать 1ппсстоп в = 1шаяе всасв(1) в.с(1ш = в1ве(Х); в.А1 = шеап2(1); в.А1товв = шеап(Х, 2); в.А1со1в = шеав(1, 1); где в — это структура. Полями этой структуры являются А1 (скаляр), дтш (вектор 1х2), А1товв (вектор Мх2) и А1со1в (вектор 1хХ), где М и Х обозначают число строк и столбцов изображения. Обратите внимание на употребление точки при отделении имени структуры от именем ее различных полей. Именем поля может служить любая последовательность букв и цифр, начинающаяся с буквы.
Используя то же изображение, что и в примере 11.1, и набрав в и а1ве(в) после командного приглашения, получим следующие выходы: » в 61ш: (512 б123 А1: 1 А1гоив: (б12х1 доаЬ1е) А1со1в: (1хб12 йовЬ1в) » в(ве(в) апв = 1 1 . П сг д 4д~9 Заметим, что сама переменная в является скаляром, с которым, в нашем случае, ассоциированы еще четыре поля. Из этого примера видно, что логика кода такая же, как и раньше, но организация вывода данных намного нагляднее. Как и со смешанными массивами, преимущество использования структур становится еще яснее при большом числе различных выходных данных. 11 В предыдущем примере использовалась одна структура.
Однако, если вместо одного изображения их имеется (1 штук, которые организованы в виде массива размерами Мхах( >, то функция привяла бы следующий вид: 1ппсС1оп в = (шабе всасв(Х) К = в1ве(г); 1ог 1с = 1:К(3) в()с).с)з.ш = вАве(1(:, :, К)); в(к).А1 = шеап2(1(:, :, 1с)); в()с).А1говв = шеап(Х(;,:, 1с), 2); в()с).А1со1в = шеап(1(:, :, к), 1); епс) . Другими словами, сами структуры можно индексировать. Несмотря на то, что структуры. как и смешанные массивы, могут иметь произвольное число размерностей, наиболее употребительной формой является вектор, как показано в предыдущей функции.
При извлечении данных из полей необходимо помнить размерность как переменной в, так и ее полей. Например, следующая команда извлекает все переменные из А1говв и сохраняет их в ч: 1ог )с = 1:1епКСЬ(в) ч(:, К) = в(1с).А1говв; епд, Отметим, что в ч двоеточие стоит на первом месте, а индекс )с на втором, поскольку в имеет размерность 1хЯ, а размерность А1говв равна Мх(). Тогда, раз )с пробегает от 1 до (), размерность ч будет Мх(;). Если бы нам потребовалось извлекать данные из А1говв, то мы бы написали в цикле ч()с,: ) . Квадратные скобки можно использовать при записи информации в вектор или матрицу, если поля структуры содержат скаляры. Например, пусть 1).Агеа содержит площадь каждой из 20 областей изображения.
Запись )> и = 'с1).Агеа) порождает вектор в размером 1х20, каждый элемент которого является площадью одной области. Как и в случае со смешанным массивом, когда величина присваивается полю структуры, МАТЮКАВ помещает в структуру копию этой величины. Если исходная величина меняется после этого действия, то это изменение не отражается в поле структуры. ~дд» д». Енд 11.1.2. Некоторые дополнительные функции МАТ1 АВ и 1РТ Функция 1ш1Ш кратко упоминалась в табл. 9.3 и в 9 9.5.2.
Эта функция действует по-разному на двоичные и полутоновые изображения, поэтому для лучшего понимания обозначений этого параграфа мы обозначим через УВ и 11, соответственно, двоичное и полутоновое изображение. Если выходом служит двоичное изображение, то мы его обозначаем ВВ, а в противном случае оно обозначается просто через 8. Синтаксис 1ех1яВ = тш1111(1В, 1осапйопв, сопп) совершает операцию «затопления-заполнения» применительно к фоновым пикселам (т.е. она меняет значения этих пикселов на 1) входного двоичного изображения 1В, начиная от точек, позиции которых обозначены в 1осап1опн.
Этот параметр может быть вектором их1 1п — число позиций точек), и тогда в нем записаны линейные индексы (см. 9 2.8.2) координат начальных позиций точек. Кроме того, параметр 1осастопв может быть матрицей пх2, в которой каждая строка состоит из двумерных координат одной из начальных позиций точек в ХВ.
Параметр сопп обозначает тип связности, который применяется к пикселам фона: 4 (по умолчанию) и 8. Если параметры 1осап[оп и сопл опущены, то комацда ВВ = 1ш1Ш [1В) отображает двоичное изображение ХВ на экране и позволяет пользователю выбрать положение начальные позиции с помощью мыши. Нажатие левой кнопки добавляет точку. Нажатие Вас)48расе или 1)е1есе удаляет точку, выбранную на предыдущем шаге. Нажатие левой кнопки мыши с удерживаемой клавишей ЯЫЙ, правой кнопки или двойной щелчок задает последнюю точку и дает старт процедуре заполнения. Нажатие 11еспгп завершает выбор точек без добавления последней точки, Использование синтаксиса яВ = 1ш1111(1В, сопл, 'Ьо1ев') приводит к заполнению дыр на двоичном изображении. Дырой называется множество фоновых пикселов, которых нельзя достигнуть путем заполнения фона, начиная от края изображения.
Как и раньше, сопл обозначает тип связности; 4 (по умолчанию) и 8. Синтаксис 8 = 1шх111[т1, сопл, 'Ьо1ев') заполняет дыры на полутоновом изображении 11. В этом случае дырой считается участок темных пикселов, окруженный более яркими пикселами. Параметр сопл обозначает то же, что и раньше. Функция 11пс) может использоваться в сочетании с Ьи1аЬе1 для возвращения векторов координат пикселов, которые образуют специфический объект. Например, если [яВ, пцш) = Ьи1аЬе1(ХВ) выдает более одной связной области (т.
е. пцш ) 1). то для получения, скажем, второй области, следует набрать [г, с) = 11пб[8 == 2). »См. обсуждение функция ттва и Ьи1вЬе1 в 1 5.2.2 и 1 9.4 соответственно. .и д д дд1У Двумерные координаты областей или границ в этой главе представлены в виде массивов прх 2, где каждая строка — это пара координат (к, у), а пр обозначает число точек области или границы. В некоторых случаях бывает необходимо упорядочить эти массивы. Для этой цели применяется функция з = вогегоив[Я).
Эта функция упорядочивает строки Я по возрастанию. Аргументом Я может служить или матрица, или вектор-столбец. В этой главе функция вогггоив применяется исключительно к массивам прх2. Если несколько строк имеют одинаковые первые координаты, то они упорядочиваются по возрастанию второй координаты. Если мы хотим упорядочить строки Я и одновременно удалить повторные строки, то следует применять функцию шШу~е,которая имеет следующий синтаксис: [в, ш, и] = дш1йпе(Я, 'гоив'), где з — это отсортированный массив без повторов строк, а ш и и имеют следующий смысл: з = Я(ш,:) и Я = з(п,:). Например, если Я = [1 2; 6 6; 1 2; 4 3], то з = [1 2; 4 3; 6 5], ш = [3; 4; 2] и и = [1; 3; 1; 2].
Заметим, что з упорядочен по возрастанию, и ш обозначает, какие строки исходного массива были сохранены в новом массиве з. Часто бывает нужно сдвинуть строки массива вверх, вниз или в сторону на заданное число позиций. Для этого можно использовать функцию с1гсвЬИГ; з = с1гсвЫ1С(Я, [пй 1г]), где по — это число элементов, на которое следует сдвигать вверх или вниз. Если п6 больше нуля, то все сдвигается вниз, а если меньше нуля, то — вверх. Аналогично, если 1г положительно, то массив сдвигается вправо на 1г позиций, а в противном случае он сдвигается влево. Если требуется сдвиг вверх или вниз, то имеется упрощенная форма вызова функции г = с1гсвЫХС(Яд па).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
