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Elemente aus einer Matrix selektieren |
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| bmtil |
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Verfasst am: 13.10.2016, 10:20
Titel: Elemente aus einer Matrix selektieren
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Guten Tag sehr geehrte Forumgemeinde.
Für mein kleines Hobbyprojekt möchte ich die Funktion des Kantendetektionsblocks (Edge Detection)aus der Computer Vision System Toolbox nachbauen.
Dabei habe ich mir folgendes überlegt:
Der Kantendetektionsalgorithmus macht ja nichts anderers, als alle Elemente, eines Bildes unter einer 3x3 Maske, zu multiplizieren, die Prodikte werden addiert. Der neue Wert, wird an die Stelle des mittleren Pixels unter die Maske geschrieben.
Konkret mit Zahlen, man nehme zum Beispiel die Sobel Maske in X Richtung, S_mx:
1 0 -1
2 0 -2
1 0 -1
Und man nehme einen fiktiven Bildauschnitt Orig_picture
mit fiktiven Grauwerten:
4 17 9
34 30 15
12 90 67
Bei der Ausführung des Algorithmus, würde der neue Bildauschnitt Neu_picture_x, nachdem die S_mx da drueber "gefahren" ist, so aus:
-64 9 64
-167 -21 167
-210 -91 210
Bei der Berechnung, habe ich für die aüßeren Grauwerte, da keine vorhanden sind, Nullen genommen (Zero Padding).
Das waere quasi Schritt eins, eines Kantendetektionsalgorithmus, Schritt zwei, wäre dann quasi der selbe Kram in Y Richtung mit folgender Matrix S_my auf das Orig_picture:
1 2 1
0 0 0
-1 -2 -1
Anschließend wird folgendes gebildet um das neue Bild mit detektierten Kanten zu erhalten:
Kanten_picture = (Neu_picture_x^2 + Neu_picture_y^2)^1/2
Wie bereits geschrieben, versuche ich für mein kleines Programm diesen Algorithmus so einfach wie möglich nachzubauen. Meine Frage ist, wie kann ich aus einem "großen" (rößenordnung 200x166 Pixel) Bild, also quasi eine Matrix mit Grauwerten, die notwendigen Grauwerte für die Multiplikation mit der Maske in Simulink selektieren?
Nochmal etwas mathematischer formuliert:
Grauwertmatrix: Gw
Sobelmaske_X: S_mx
Kantenbild in X Richtung: Neu_picture_x
Algorithmus:
Man fülle die Gw an den Rändern mit Nullen auf (Zero padding)
Man nehme, den Element Gw_11 (= Randelement der Matrix. bevor mit Nullen aufgefüllt wurde)
Dann werden alle Nachbarn des Gw_11 mit den "da drueber" liegenden Maskenelementen der Maske S_mx multipliziert.
Die Produkte der Nachbarn mit Maskenelementen werden aufeinander addiert.
Der neue Grauwert wird an die Stelle Gw_11 geschrieben.
Mein momentanes Problem bei dem Schreiben des Simulinkmodells ist die Tatsache, dass ich nicht weiß wie ich die notwendigen Grauwerte für die Multiplikation selektieren kann. Ich habe gesehen, es gibt den Simulink Block Selector, allerdings muss ich sagen, dass ich seine Eingabe und Ausgabe Parameter nicht verstehe, bzw. irgendwie mächtig auf dem Schlauch stehe.
Vielen Dank schonmal für die Zeit, die Sie sich nehmen den Post durchzulesen, ich freue mich auf Ihre Antworten.
Mit freundlichen Grüßen, bmtil.
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