create_component_modelcreate_component_modelCreateComponentModelcreate_component_modelCreateComponentModelCreateComponentModel (Operator)

Name

create_component_modelcreate_component_modelCreateComponentModelcreate_component_modelCreateComponentModelCreateComponentModel — Vorbereiten eines Komponentenmodells für das Matching auf der Basis explizit vorgegebener Komponenten und Relationen.

Signatur

Beschreibung

create_component_modelcreate_component_modelCreateComponentModelcreate_component_modelCreateComponentModelCreateComponentModel bereitet Muster, die in Form eines Modellbildes ModelImageModelImageModelImageModelImageModelImagemodelImage und mehrerer Regionen ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions übergeben werden, als Komponentenmodell für das Matching vor. Der Ausgabeparameter ComponentModelIDComponentModelIDComponentModelIDComponentModelIDComponentModelIDcomponentModelID ist ein Handle für dieses Modell, der in nachfolgenden Aufrufen von find_component_modelfind_component_modelFindComponentModelfind_component_modelFindComponentModelFindComponentModel verwendet wird. Im Gegensatz zu create_trained_component_modelcreate_trained_component_modelCreateTrainedComponentModelcreate_trained_component_modelCreateTrainedComponentModelCreateTrainedComponentModel ist ein mit train_model_componentstrain_model_componentsTrainModelComponentstrain_model_componentsTrainModelComponentsTrainModelComponents durchgeführtes Training zum Aufruf von create_component_modelcreate_component_modelCreateComponentModelcreate_component_modelCreateComponentModelCreateComponentModel nicht erforderlich.

Jede der in ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions übergebenen Regionen beschreibt eine separate Modellkomponente. In nachfolgenden Operatoren wird der Index einer Komponenten in ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions verwendet, um die Modellkomponente zu bezeichnen. Der Referenzpunkt einer Modellkomponente ist festgelegt durch den Schwerpunkt der in ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions übergebenen Region und kann mit area_centerarea_centerAreaCenterarea_centerAreaCenterAreaCenter ermittelt werden.

Die relativen Bewegungen (Relationen) zwischen den einzelnen Modellkomponenten können mit Hilfe der Parameter VariationRowVariationRowVariationRowVariationRowVariationRowvariationRow, VariationColumnVariationColumnVariationColumnVariationColumnVariationColumnvariationColumn und VariationAngleVariationAngleVariationAngleVariationAngleVariationAnglevariationAngle festgelegt werden. Da eine direkte Angabe der Relationen sehr aufwendig ist, werden anstatt der Relationen die Variationen der Modellkomponenten übergeben. Die Variationen beschreiben die Bewegungen der Komponenten unabhängig voneinander relativ zu deren Lagen im Modellbild ModelImageModelImageModelImageModelImageModelImagemodelImage. Dabei beschreiben die Parameter VariationRowVariationRowVariationRowVariationRowVariationRowvariationRow und VariationColumnVariationColumnVariationColumnVariationColumnVariationColumnvariationColumn die Bewegung der Komponenten in Zeilen- und Spaltenrichtung um und . Der Parameter VariationAngleVariationAngleVariationAngleVariationAngleVariationAnglevariationAngle beschreibt die Winkelbewegung der Komponente um . Aus diesen Angaben werden die Relationen zwischen den Komponenten automatisch berechnet. Die drei Parameter müssen entweder genau ein Element enthalten oder dieselbe Anzahl von Elementen wie ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions. Im ersten Fall wird der Wert des Eingabeparameters für alle Modellkomponenten gleich verwendet. Im zweiten Fall wird das jeweilige Element des Eingabeparameters für die entsprechende Modellkomponente in ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions verwendet.

Die Parameter AngleStartAngleStartAngleStartAngleStartAngleStartangleStart und AngleExtentAngleExtentAngleExtentAngleExtentAngleExtentangleExtent legen den Winkelbereich für die möglichen Rotationen des Komponentenmodells im Bild fest.

Im Wesentlichen wird intern für jede Modellkomponente ein separates Formmodell erzeugt (siehe create_shape_modelcreate_shape_modelCreateShapeModelcreate_shape_modelCreateShapeModelCreateShapeModel). Daher entsprechen die Parameter ContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompcontrastLowComp, ContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompcontrastHighComp, MinSizeCompMinSizeCompMinSizeCompMinSizeCompMinSizeCompminSizeComp, MinContrastCompMinContrastCompMinContrastCompMinContrastCompMinContrastCompminContrastComp, MinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompminScoreComp, NumLevelsCompNumLevelsCompNumLevelsCompNumLevelsCompNumLevelsCompnumLevelsComp, AngleStepCompAngleStepCompAngleStepCompAngleStepCompAngleStepCompangleStepComp, OptimizationCompOptimizationCompOptimizationCompOptimizationCompOptimizationCompoptimizationComp, MetricCompMetricCompMetricCompMetricCompMetricCompmetricComp und PregenerationCompPregenerationCompPregenerationCompPregenerationCompPregenerationComppregenerationComp den Parametern in create_shape_modelcreate_shape_modelCreateShapeModelcreate_shape_modelCreateShapeModelCreateShapeModel mit folgenden Unterschieden: Im Parameter ContrastContrastContrastContrastContrastcontrast von create_shape_modelcreate_shape_modelCreateShapeModelcreate_shape_modelCreateShapeModelCreateShapeModel kann sowohl der obere, als auch der untere Schwellwert für das Hysterese-Schwellwert-Verfahren übergeben werden. Zusätzlich kann ein dritter Wert angegeben werden, der die Unterdrückung kleiner zusammenhängender Konturregionen ermöglich. Der Operator create_component_modelcreate_component_modelCreateComponentModelcreate_component_modelCreateComponentModelCreateComponentModel bietet dagegen zum Einstellen dieser drei Werte drei separate Parameter ContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompcontrastHighComp, ContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompcontrastLowComp und MinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompminScoreComp. Daraus ergibt sich für die automatische Bestimmung der Kontrastwerte folgender Unterschied: Sollen beide Hysterese-Schwellen automatisch bestimmt werden, so müssen sowohl ContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompcontrastLowComp als auch ContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompcontrastHighComp jeweils auf 'auto'"auto""auto""auto""auto""auto" gesetzt werden. Soll dagegen lediglich ein Kontrastwert automatisch bestimmt werden, so muss ContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompcontrastLowComp auf 'auto'"auto""auto""auto""auto""auto" und ContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompcontrastHighComp auf einen beliebigen Wert ungleich 'auto'"auto""auto""auto""auto""auto" gesetzt werden. Im Parameter OptimizationOptimizationOptimizationOptimizationOptimizationoptimization von create_shape_modelcreate_shape_modelCreateShapeModelcreate_shape_modelCreateShapeModelCreateShapeModel kann neben einer möglichen Reduktion der Modellpunkte auch entschieden werden, ob das Formmodell vollständig vorab generiert wird oder nicht. Der Operator create_trained_component_modelcreate_trained_component_modelCreateTrainedComponentModelcreate_trained_component_modelCreateTrainedComponentModelCreateTrainedComponentModel bietet dagegen für die Vorabgenerierung der Formmodelle einen separaten Parameter PregenerationCompPregenerationCompPregenerationCompPregenerationCompPregenerationComppregenerationComp. Ein dritter Unterschied bezieht sich auf den Parameter MinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompminScoreComp, der beim formbasierten Matching nicht bereits beim Vorbereiten des Modells mit create_shape_modelcreate_shape_modelCreateShapeModelcreate_shape_modelCreateShapeModelCreateShapeModel sondern erst bei der Suche mit find_shape_modelfind_shape_modelFindShapeModelfind_shape_modelFindShapeModelFindShapeModel übergeben wird. Beim Vorbereiten des Komponentenmodells ist es jedoch vorteilhaft, auftretende Rotationssymmetrien der Modellkomponenten und Ähnlichkeiten zwischen den Modellkomponenten zu analysieren und beim Aufbau des Komponentenmodells zu berücksichtigen. Diese Analyse kann jedoch nur dann zu sinnvollen Ergebnissen führen, wenn der zur Suche verwendete Wert für MinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompMinScoreCompminScoreComp (siehe find_component_modelfind_component_modelFindComponentModelfind_component_modelFindComponentModelFindComponentModel) bereits annähernd bekannt ist.

Neben den Parametern ContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompContrastLowCompcontrastLowComp, ContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompContrastHighCompcontrastHighComp und MinSizeCompMinSizeCompMinSizeCompMinSizeCompMinSizeCompminSizeComp können auch die Parameter MinContrastCompMinContrastCompMinContrastCompMinContrastCompMinContrastCompminContrastComp, NumLevelsCompNumLevelsCompNumLevelsCompNumLevelsCompNumLevelsCompnumLevelsComp, AngleStepCompAngleStepCompAngleStepCompAngleStepCompAngleStepCompangleStepComp und OptimizationCompOptimizationCompOptimizationCompOptimizationCompOptimizationCompoptimizationComp jeweils durch die Angabe von 'auto'"auto""auto""auto""auto""auto" automatisch ermittelt werden.

Alle komponentenspezifischen Eingabeparameter (Parameternamen enden jeweils auf Comp) müssen entweder genau ein Element enthalten oder dieselbe Anzahl von Elementen wie ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions. Im ersten Fall wird der Wert des Eingabeparameters für alle Modellkomponenten gleich verwendet. Im zweiten Fall wird das jeweilige Element des Eingabeparameters für die entsprechende Modellkomponente in ComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionsComponentRegionscomponentRegions verwendet.

Das Komponentenmodell enthält neben den einzelnen Formmodellen auch die Information über die Art und Weise, wie die einzelnen Modellkomponenten mit find_component_modelfind_component_modelFindComponentModelfind_component_modelFindComponentModelFindComponentModel relativ zueinander gesucht werden müssen, damit die Rechenzeit während der Suche minimal ist. Dabei werden die Komponenten durch eine Baumstruktur repräsentiert. Zunächst wird die Komponente, die an der Wurzel des Baumes (Wurzelkomponente) steht, gesucht. Anschließend werden die übrigen Komponenten jeweils relativ zur Lage ihres Vorgängers im Baum gesucht.

Die Wurzelkomponente kann bei der Suche mit find_component_modelfind_component_modelFindComponentModelfind_component_modelFindComponentModelFindComponentModel als Parameter übergeben werden. Inwiefern sich eine Modellkomponente als Wurzelkomponente eignet, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Prinzipiell sollte eine Modellkomponente gewählt werden, die mit hoher Wahrscheinlichkeit im Bild wiedergefunden werden kann. Eine im Bild stark verdeckte oder fehlende Komponente eignet sind daher nur bedingt als Wurzelkomponente. Auch die mit der Wurzelkomponente verbundene Rechenzeit während der Suche kann als Auswahlkriterium herangezogen werden. Eine nach diesem Kriterium sortierte Rangfolge der Modellkomponenten wird im Parameter RootRankingRootRankingRootRankingRootRankingRootRankingrootRanking zurückgeliefert. In diesem Parameter sind die Indizes der Modellkomponenten nach der mit ihnen verbundenen Suchzeit aufsteigend sortiert, d.h. RootRankingRootRankingRootRankingRootRankingRootRankingrootRanking[0] enthält den Index der Modellkomponente, die - als Wurzelkomponente gewählt - die schnellste Suche ermöglicht. Die in RootRankingRootRankingRootRankingRootRankingRootRankingrootRanking ermittelte Reihenfolge stellt jedoch nur eine grobe Abschätzung dar. Die Abschätzung setzt außerdem voraus, dass sowohl die Bildgröße als auch der Wert des Systemparameters 'border_shape_models'"border_shape_models""border_shape_models""border_shape_models""border_shape_models""border_shape_models" beim Aufruf von create_component_modelcreate_component_modelCreateComponentModelcreate_component_modelCreateComponentModelCreateComponentModel und find_component_modelfind_component_modelFindComponentModelfind_component_modelFindComponentModelFindComponentModel identisch sind.

Parallelisierung

• Multithreading-Typ: exclusive (läuft parallel nur zu unabhängigen Operatoren).
• Multithreading-Bereich: global (kann von jedem Thread aufgerufen werden).
• Wird ohne Parallelisierung verarbeitet.

Dieser Operator liefert ein Handle zurück. Es ist zu beachten, dass der Zustand einer Instanz dieses Handletyps durch bestimmte Operatoren geändert werden kann, obwohl das Handle als Eingabeparameter in diesen Operatoren verwendet wird.

Parameter

Beispiel (HDevelop)

* Read the model image.
read_image (ModelImage, 'model_image.tif')
* Describe the model components.
gen_rectangle2 (ComponentRegions, 318, 109, -1.62, 34, 19)
gen_rectangle2 (Rectangle2, 342, 238, -1.63, 32, 17)
gen_rectangle2 (Rectangle3, 355, 505, 1.41, 25, 17)
concat_obj (ComponentRegions, Rectangle2, ComponentRegions)
concat_obj (ComponentRegions, Rectangle3, ComponentRegions)
* Create the component model by explicitly specifying the relations.
create_component_model (ModelImage, ComponentRegions, 20, 20, rad(25), 0, \
                        rad(360), 15, 40, 15, 10, 0.8, 'auto', 'auto', \
                        'none', 'use_polarity', 'false', ComponentModelID, \
                        RootRanking)
* Find the component model in a run-time image.
read_image (SearchImage, 'search_image.tif')
find_component_model (SearchImage, ComponentModelID, RootRanking, 0, \
                      rad(360), 0.5, 0, 0.5, 'stop_search', \
                      'search_from_best', 'none', 0.8, 'least_squares', 0, \
                      0.8, ModelStart, ModelEnd, Score, RowComp, \
                      ColumnComp, AngleComp, ScoreComp, ModelComp)

Ergebnis

Sind die Parameterwerte korrekt, dann liefert create_component_modelcreate_component_modelCreateComponentModelcreate_component_modelCreateComponentModelCreateComponentModel den Wert 2 (H_MSG_TRUE). Gegebenenfalls wird eine Fehlerbehandlung durchgeführt.

Vorgänger

draw_regiondraw_regionDrawRegiondraw_regionDrawRegionDrawRegion, concat_objconcat_objConcatObjconcat_objConcatObjConcatObj

Nachfolger

find_component_modelfind_component_modelFindComponentModelfind_component_modelFindComponentModelFindComponentModel

Alternativen

create_trained_component_modelcreate_trained_component_modelCreateTrainedComponentModelcreate_trained_component_modelCreateTrainedComponentModelCreateTrainedComponentModel

Siehe auch

create_shape_modelcreate_shape_modelCreateShapeModelcreate_shape_modelCreateShapeModelCreateShapeModel, find_shape_modelfind_shape_modelFindShapeModelfind_shape_modelFindShapeModelFindShapeModel

Modul

Matching