 |
|
Захват (захоплення) зображень.
Image Acquisition Toolbox представляє собою набір функцій, які суттєво розширюють можливості обчислень в середовищі Matlab. Додаток підтримує широкий діапазон операцій із захоплення зображень, включаючи:
захоплення зображень з різного роду пристроїв, від професійних пристроїв захвату до web-камер з USB-входом;
перегляд потокового відео;
управління захопленням (включаючи зовнішні пристрої захоплення);
вибір потрібної конфігурації функцій;
передача даних в робочий простір Matlab.
Більшість функцій додатку ImageAcquisitionToolbox представлені, так само як і функції додатку ImageProcessingToolbox, у вигляді m-файлів. Для перегляду програмного коду яких достатньо використовувати вираз:
type function_name
Для розширення можливостей Image Acquisition Toolbox існує можливість написання власних m-файлів, або використовувати дане застосування в комбінації з іншими додатками, наприклад, з Image Processing Toolbox.
Відповідно до завдання даної практичної роботи, нижче опишемо функції та процес захвату зображення за допомогою реєструючого відео пристрою, в нашому випадку – web-камери.
Для створення вихідного відеооб'єкту для подальшого його відображення за допомогою пристрою використовується функція videoinput.
Синтаксис:
vid=videoinput('adaptorname', deviceID, 'format'),
де
Таблиця 6.2
Деякі функції опису та ідентифікацію підключеного пристрою
| 'adaptorname' | Рядок, що описує адаптер пристрою, який пов'язаний з об'єктом vid. Значення даного рядка може бути визначене за допомогою функції imaqhwinfo. |
| 'deviceID' | Числовий ідентифікатор пристрою. Коли параметр deviceID не визначений, використовується перший доступний. |
| 'format' | Рядок, що описує відеоформат об'єктів vid. Коли формат не визначено, пристрій використовує формат, який встановлюється по замовчанню. |
Приклад:
vid = videoinput('winvideo', 1, 'RGB24_320x240');
Після підключення до пристрою та створення відеооб'єкту, необхідно вказати який відеооб'єкт буде належати околу нашого спостереження. Для цього використовується функція повернення поточного вибраного первинного відеооб'єкту getselectedsource, яка шукає всі первинні відеооб'єкти, що пов'язані з вихідними відеооб'єктом vid і повертає ті первинні відеооб'єкти src, які у вибраних властивості мають значення 'on'.
Для вибору первинного захоплення використовується властивість SelectedSourceName об'єктів вихідного відео. Параметр vid повинен бути представлений об'єктом вихідного відео з розмірністю 1×1.
Синтаксис:
src = getselectedsource(vid);
Далі задаються Acquisition параметри, де вказується кількість фреймів тригера та один з трьох типів палітри кольорів. А також можуть бути вказані вихід пристрою, властивості використання пам'яті для захоплення, властивості та розмір тригера та окіл спостереження.
Синтаксис:
vid.FramesPerTrigger = per_number;
vid.ReturnedColorspace = 'color_type';
Для захоплення зображення або відео, необхідно спочатку запустити вікно попереднього перегляду для фокусування камери на об'єкті та вибору околу спостереження. Для цього використовується функція preview, яка безпосередньо активує існуюче вікно попереднього перегляду для вихідного відеооб'єкта vid. Розмірність попередньо зображення, що проглядається, відображається установками властивостей ROIPosition. Вікно попереднього перегляду залишається активним до моменту його закриття з допомогою функції closepreview. Далі використовується функція start, яка забезпечує право використання пристрою захоплення зображень, пов'язаного з вихідним відеооб'єктом vid та відповідною конфігурацією. Запуск являється першим необхідним кроком до захоплення даних зображення. Ця функція не може бути використана для контролю, при записі даних.
Параметр vid може бути представлений вихідним відеооб'єктом з розмірністю 1×1, або масивом вихідного відеопотоку.
Запис даних контролюється за допомогою властивості тригера TriggerType.
Синтаксис:
preview(vid);
start(vid);
stoppreview(vid);
i=getdata(vid);
closepreview(vid);
Кожен об'єкт на зображенні можна охарактеризувати набором ознак, які можуть служити основою для їх аналізу та розпізнавання. У додатку Image Processing Toolbox для обчислення ознак об'єктів використовується функція imfeature.
Рис. 6.5. Результат захвату зображення на світлому фоні, з еталонним зразком відомого розміру (10×10 мм)
Рис. 6.6. Результат захвату зображення на темному фоні, без еталонного зразку
Увага: Співвідношення яскравості фону і самого об’єкта грає достатньо важливу роль. Але і як для світлого, так і для темного фону є свою недоліки. На світлому фоні легше виділяти елементи поверхні об’єкта, краще видно деталі об’єкта, але з’являється спотворення меж об’єкта за рахунок тіні. На темному фоні краще виділяти контури і виконувати аналіз суцільних форм, але деталі зображення будуть сильно засвічені. В загальному, дані недоліки частково можуть бути компенсовані за рахунок освітлення.
Основною телевізійних вимірювань – є аналіз морфологічних ознак об’єкта на зображенні. В загальному їх умовно можна розподілити на чотири основних групи:
– ознаки типів зображень об'єкта;
– ознаки розміру об'єкта;
– ознаки визначення площі об'єкта;
– ознаки форми об'єкта.