【HALCON】hom_mat2d_compose関数ガイド - 2Dホモグラフィ変換の合成

HALCONのhom_mat2d_compose関数は、2つの2Dホモグラフィ変換を合成して、新しい変換行列を生成するために使用されます。複数の幾何学的変換（回転、拡大縮小、平行移動など）を一度に適用したい場合に、これらの変換を合成して1つの変換行列にまとめることができます。これは、画像処理やコンピュータビジョンにおける幾何学的な操作で非常に便利です。

hom_mat2d_compose関数の概要

hom_mat2d_compose関数は、2つの2Dホモグラフィ変換行列を合成して新しい変換行列を作成します。ホモグラフィ変換は、2次元平面上での回転、平行移動、拡大縮小、歪みを表現するために使用されます。2つの変換を順番に適用する必要がある場合、hom_mat2d_compose関数を使用することで、それらを1つの変換としてまとめられます。

基本構文

hom_mat2d_compose(HomMat2DLeft, HomMat2DRight, HomMat2DCompose)

• HomMat2DLeft
  最初の2Dホモグラフィ変換行列。
• HomMat2DRight
  2番目の2Dホモグラフィ変換行列。
• HomMat2DCompose
  合成された新しい変換行列が格納される出力。

この関数では、2つの変換行列が連続的に適用されるように合成され、結果として1つの変換行列が出力されます。

使用例

次に、hom_mat2d_compose関数を使って、平行移動と回転の2つの変換を合成する例を示します。

* 最初の変換行列として平行移動を定義
hom_mat2d_identity(HomMat2DTranslate)
hom_mat2d_translate(HomMat2DTranslate, 100, 50)

* 2番目の変換行列として回転を定義
hom_mat2d_identity(HomMat2DRotate)
hom_mat2d_rotate(HomMat2DRotate, rad(45), 0, 0)

* 平行移動と回転の合成
hom_mat2d_compose(HomMat2DTranslate, HomMat2DRotate, HomMat2DCompose)

* 合成された変換行列の表示
disp_message(WindowID, 'Composed Transform Matrix', 'window', 12, 12, 'black', 'true')

この例では、最初に100ピクセル右に、50ピクセル下に平行移動する変換を定義し、次に45度回転する変換を定義しています。そしてhom_mat2d_compose関数を使って、これら2つの変換を合成し、1つの変換行列として適用します。

実際の応用

複数の幾何学変換をまとめる

hom_mat2d_composeを使うことで、複数の幾何学的操作（例えば、回転、平行移動、スケーリング）を1つの変換にまとめることができます。これにより、複雑な変換を個別に適用する手間を省き、効率的に操作が行えます。

カメラの視点変換

カメラキャリブレーションや視点変換など、異なる視点からの画像を合成する際に、複数の変換行列を合成して使うことで、効率よく変換を行うことができます。

画像の整列や位置合わせ

画像を特定の位置や角度に合わせて整列させる際に、平行移動や回転を組み合わせた変換が必要な場合、この関数を使用して1つの変換行列にまとめて処理できます。

hom_mat2d_composeの応用例

次の例では、画像のスケーリングと回転を合成して適用する方法を示します。

* スケーリング変換を定義
hom_mat2d_identity(HomMat2DScale)
hom_mat2d_scale(HomMat2DScale, 1.5, 1.5, 0, 0)

* 回転変換を定義
hom_mat2d_identity(HomMat2DRotate)
hom_mat2d_rotate(HomMat2DRotate, rad(30), 0, 0)

* スケーリングと回転の合成
hom_mat2d_compose(HomMat2DScale, HomMat2DRotate, HomMat2DCompose)

* 合成された変換行列を画像に適用
affine_trans_image(Image, ImageTransformed, HomMat2DCompose, 'constant', 'false')

* 結果の表示
disp_image(ImageTransformed, WindowID)

この例では、画像を1.5倍にスケーリングした後、30度回転させるための変換を合成し、それを画像に適用しています。

まとめ

HALCONのhom_mat2d_compose関数は、複数の2Dホモグラフィ変換を1つにまとめるための強力なツールです。複数の幾何学的操作を効率よく1つの変換行列にまとめることで、画像処理のさまざまなシーンで活用できます。回転、平行移動、スケーリングといった変換をまとめることで、より効率的な画像解析やオブジェクト操作が可能になります。