gen_image_to_world_plane_mapT_gen_image_to_world_plane_mapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMap (Operator)

Name

gen_image_to_world_plane_mapT_gen_image_to_world_plane_mapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMap — Berechnen der Abbildung von der Bildebene in die Ebene z=0 eines Weltkoordinatensystems.

Signatur

Beschreibung

gen_image_to_world_plane_mapgen_image_to_world_plane_mapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMap errechnet die Abbildung MapMapMapMapmap von der Bildebene in die Ebene z=0 (Messebene) eines Weltkoordinatensystems. Diese Abbildung kann z.B. dazu verwendet werden kann, ein Bild mit dem Operator map_imagemap_imageMapImageMapImageMapImage zu rektifizieren. Das rektifizierte Bild weist dann weder radiale noch perspektivische Verzerrungen auf; es entspricht einem Bild, das von einer verzerrungsfreien Kamera aufgenommen wird, die senkrecht auf die Messebene im Weltkoordinatensystem schaut. Das Weltkoordinatensystem (wcs) wird gewählt, indem man seine 3D-Lage in Kamerakoordinaten in WorldPoseWorldPoseWorldPoseWorldPoseworldPose übergibt. Diese 3D-Lage wird in der Form erwartet. Dabei steht ccs für das Kamerakoordinatensystem, siehe auch Transformationen / Posen und „Solution Guide III-C - 3D Vision“. In CameraParamCameraParamCameraParamCameraParamcameraParam müssen die internen Kameraparameter übergeben werden (siehe Kalibrierung für ihre Reihenfolge und das zu Grunde liegende Kameramodell).

In vielen Fällen sind CameraParamCameraParamCameraParamCameraParamcameraParam und WorldPoseWorldPoseWorldPoseWorldPoseworldPose das Ergebnis einer vorherigen Kamerakalibrierung mit dem Operator calibrate_camerascalibrate_camerasCalibrateCamerasCalibrateCamerasCalibrateCameras. Ein Beispiel findet sich weiter unten.

Die Größe der zu transformierenden Bilder kann mit WidthInWidthInWidthInWidthInwidthIn und HeightInHeightInHeightInHeightInheightIn angegeben werden. Die Pixel-Position der linken oberen Ecke des Ergebnisbildes ist durch den Ursprung des Weltkoordinatensystems festgelegt. Die Ausdehnung des Ergebnisbildes kann durch die Parameter WidthMappedWidthMappedWidthMappedWidthMappedwidthMapped, HeightMappedHeightMappedHeightMappedHeightMappedheightMapped und ScaleScaleScaleScalescale gewählt werden. Dabei sind WidthMappedWidthMappedWidthMappedWidthMappedwidthMapped und HeightMappedHeightMappedHeightMappedHeightMappedheightMapped in Pixel anzugeben.

Mit dem Parameter ScaleScaleScaleScalescale kann die Größe eines Pixels im transformierten Bild festgelegt werden. Hierbei gibt es zwei typische Szenarien: Erstens kann das Bild so skaliert werden, dass Pixelkoordinaten im transformierten Bild direkt in einer metrischen Einheit vorliegen, dass ein Pixel also z.B. einem Mikrometer entspricht. Dies ist nützlich, falls im transformierten Bild Messaufgaben durchgeführt werden sollen, deren Ergebnisse dann automatisch in metrischen Einheiten vorliegen. Im zweiten Szenario skaliert man das Bild so, dass sein Inhalt im transformierten Bild in ähnlicher Größe vorliegt wie im Originalbild. Diese Art der Skalierung ist z.B. günstig, wenn man im transformierten Bild formbasiertes Matching anwenden will.

ScaleScaleScaleScalescale entspricht dem Verhältnis gewünschte Pixelgröße/ursprüngliche Einheit. Ein Pixelgröße von 1um heißt, dass ein Pixel im transformierten Bild der Fläche 1um x 1um in der Messebene entspricht. Die ursprüngliche Einheit ist durch die Koordinaten des Kalibrierkörpers gegeben. Falls dies, wie bei der Standard-Kalibrierplatte, Meter sind, ist es auch möglich, die gewünschte Einheit der Pixelkoordinaten direkt durch 'm'"m""m""m""m", 'cm'"cm""cm""cm""cm", 'mm'"mm""mm""mm""mm", 'microns'"microns""microns""microns""microns" oder 'um'"um""um""um""um" anzugeben.

Die Abbildungsvorschrift wird in dem Ausgabebild MapMapMapMapmap gespeichert. Dieses hat die gleiche Größe wie die Ergebnisbilder nach der Abbildung. Der Parameter MapTypeMapTypeMapTypeMapTypemapType gibt an, in welchem Typ die Abbildungsvorschrift gespeichert werden soll. Wurde 'nearest_neighbor'"nearest_neighbor""nearest_neighbor""nearest_neighbor""nearest_neighbor" gewählt, so besteht MapMapMapMapmap aus einem Bild mit einem Kanal, in dem für jedes Pixel des Ergebnisbildes die linearen Koordinaten desjenigen Pixels des Eingabebildes stehen, welches den transformierten Koordinaten am nächsten liegt. Wurde die bilineare Interpolation ('bilinear'"bilinear""bilinear""bilinear""bilinear") gewählt, so besteht MapMapMapMapmap aus einem Bild mit fünf Kanälen. Der erste Kanal enthält für jedes Pixel des Ergebnisbildes die linearen Koordinaten desjenigen Pixels des Eingabebildes, welches links oberhalb von den transformierten Koordinaten liegt. Die übrigen vier Kanäle enthalten die Gewichte der einzelnen vier Nachbarpixel der transformierten Koordinaten für die bilineare Interpolation in folgender Reihenfolge:

Der zweite Kanal z.B. enthält die Gewichte der Pixel, die links oberhalb der transformierten Koordinaten liegen. Wurde 'coord_map_sub_pix'"coord_map_sub_pix""coord_map_sub_pix""coord_map_sub_pix""coord_map_sub_pix" gewählt, besteht MapMapMapMapmap aus einem Vektorfeld, welches für jedes Pixel des Ergebnisbildes die subpixelgenauen Koordinaten im Eingabebild enthält.

Sollen mehrere Bilder unter Verwendung derselben Parameter transformiert werden, so ist die Kombination aus gen_image_to_world_plane_mapgen_image_to_world_plane_mapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMap und map_imagemap_imageMapImageMapImageMapImage wesentlich effizienter als der Operator image_to_world_planeimage_to_world_planeImageToWorldPlaneImageToWorldPlaneImageToWorldPlane, da die Abbildungsvorschrift nur einmal berechnet werden muss.

Wenn die erzeugte Abbildung in einem anderen Programm wiederverwendet werden soll, kann man sie mit dem Operator write_imagewrite_imageWriteImageWriteImageWriteImage als Mehrkanalbild abspeichern (Format: 'tiff'"tiff""tiff""tiff""tiff").

Ausführungsinformationen

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

Parameter

Beispiel (HDevelop)

* Calibrate camera.
calibrate_cameras (CalibDataID, Error)
* Obtain camera parameters.
get_calib_data (CalibDataID, 'camera', 0, 'params', CamParam)
* Example values, if no calibration data is available:
CamParam := ['area_scan_division', 0.0087, -1859, 8.65e-006, 8.6e-006, \
             362.5, 291.6, 768, 576]
* Get reference pose (pose 4 of calibration object 0).
get_calib_data (CalibDataID, 'calib_obj_pose',\
                [0,4], 'pose', Pose)
* Example values, if no calibration data is available:
Pose := [-0.11, -0.21, 2.51, 352.73, 346.73, 336.48, 0]
* Compensate thickness of plate.
set_origin_pose (Pose, -1.125, -1.0, 0, PoseNewOrigin)
* Transform the image into the world plane.
read_image (Image, 'calib/calib-3d-coord-04')
gen_image_to_world_plane_map (MapSingle, CamParam, PoseNewOrigin,\
                  CamParam[6], CamParam[7], 900, 800, 0.0025, 'bilinear')
map_image (Image, MapSingle, ImageMapped)

Ergebnis

Sind die Parameterwerte korrekt, dann liefert gen_image_to_world_plane_mapgen_image_to_world_plane_mapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMapGenImageToWorldPlaneMap den Wert 2 (H_MSG_TRUE).

Vorgänger

create_posecreate_poseCreatePoseCreatePoseCreatePose, hom_mat3d_to_posehom_mat3d_to_poseHomMat3dToPoseHomMat3dToPoseHomMat3dToPose, camera_calibrationcamera_calibrationCameraCalibrationCameraCalibrationCameraCalibration, hand_eye_calibrationhand_eye_calibrationHandEyeCalibrationHandEyeCalibrationHandEyeCalibration, set_origin_poseset_origin_poseSetOriginPoseSetOriginPoseSetOriginPose

Nachfolger

map_imagemap_imageMapImageMapImageMapImage

Alternativen

image_to_world_planeimage_to_world_planeImageToWorldPlaneImageToWorldPlaneImageToWorldPlane

Siehe auch

map_imagemap_imageMapImageMapImageMapImage, contour_to_world_plane_xldcontour_to_world_plane_xldContourToWorldPlaneXldContourToWorldPlaneXldContourToWorldPlaneXld, image_points_to_world_planeimage_points_to_world_planeImagePointsToWorldPlaneImagePointsToWorldPlaneImagePointsToWorldPlane

Modul

Calibration