【HALCON】hom_mat2d_invert関数ガイド - 2Dホモグラフィ変換行列の反転（逆行列）の計算

HALCONのhom_mat2d_invert関数は、2Dホモグラフィ変換行列の逆行列（反転行列）を計算するために使用されます。逆行列を用いることで、元の変換を逆に適用し、画像やオブジェクトの状態を元に戻すことが可能になります。逆行列は、座標変換や画像の位置合わせにおいて重要な役割を果たします。

hom_mat2d_invert関数の概要

hom_mat2d_invert関数は、指定された2Dホモグラフィ変換行列の逆行列を計算します。逆行列は、元の変換行列を反転させることで、変換された座標や画像を元の状態に戻すことができる変換です。変換行列が可逆である場合にのみ逆行列が存在します。

基本構文

hom_mat2d_invert(HomMat2D, HomMat2DInvert)

• HomMat2D
  元の2Dホモグラフィ変換行列。
• HomMat2DInvert
  計算された逆行列が格納される出力。

この関数は、元の変換行列HomMat2Dを入力として、その逆行列をHomMat2DInvertに格納します。逆行列を使うことで、元の変換を逆に適用することができます。

使用例

次に、hom_mat2d_invert関数を使って、平行移動した画像を元の位置に戻す例を示します。

* 入力画像の読み込み
read_image(Image, 'example_image')

* 単位行列の作成
hom_mat2d_identity(HomMat2D)

* 画像を右に100ピクセル、下に50ピクセル平行移動
hom_mat2d_translate(HomMat2D, 100, 50, HomMat2DTranslate)

* 平行移動を画像に適用
affine_trans_image(Image, ImageTransformed, HomMat2DTranslate, 'constant', 'false')

* 平行移動の逆行列を計算
hom_mat2d_invert(HomMat2DTranslate, HomMat2DInvert)

* 逆行列を適用して画像を元の位置に戻す
affine_trans_image(ImageTransformed, ImageRestored, HomMat2DInvert, 'constant', 'false')

* 結果の表示
disp_image(ImageRestored, WindowID)

この例では、画像を100ピクセル右、50ピクセル下に平行移動した後、その逆行列を計算して、画像を元の位置に戻しています。

実際の応用

変換された座標の元の位置に戻す

hom_mat2d_invertは、座標変換を逆に適用する際に有効です。例えば、オブジェクトをある座標系から別の座標系に変換した後、元の座標系に戻したい場合に使用できます。逆行列を使うことで、変換前の正確な位置を再現することができます。

画像の逆変換

画像処理において、画像を変換した後、その変換を元に戻す必要がある場合に逆行列を計算することで、正確な逆変換が可能になります。例えば、回転やスケーリング、平行移動などの変換を行った画像を、逆行列を使用して元の状態に戻すことができます。

幾何学的な整列や位置合わせ

逆行列を使って幾何学的な整列や位置合わせを行う際に、複数の変換を組み合わせて適用した後、それらの変換を逆に適用することで、オブジェクトや画像を正確に整列させることができます。

hom_mat2d_invertの応用例

以下の例では、スケーリングした画像を元のサイズに戻すために、逆行列を計算しています。

* 入力画像の読み込み
read_image(Image, 'example_image')

* 単位行列の作成
hom_mat2d_identity(HomMat2D)

* 画像を2倍にスケーリング
hom_mat2d_scale(HomMat2D, 2.0, 2.0, 0, 0, HomMat2DScaled)

* スケーリングを画像に適用
affine_trans_image(Image, ImageScaled, HomMat2DScaled, 'constant', 'false')

* スケーリングの逆行列を計算
hom_mat2d_invert(HomMat2DScaled, HomMat2DInvert)

* 逆行列を適用して元のサイズに戻す
affine_trans_image(ImageScaled, ImageRestored, HomMat2DInvert, 'constant', 'false')

* 結果の表示
disp_image(ImageRestored, WindowID)

この例では、画像を2倍にスケーリングした後、その逆行列を計算し、元のサイズに戻しています。

まとめ

HALCONのhom_mat2d_invert関数は、2Dホモグラフィ変換行列の逆行列を計算し、変換された座標や画像を元の状態に戻すために非常に便利なツールです。座標変換や画像処理における逆変換を正確に行いたい場合に効果的であり、製造業や画像解析において幅広い応用が可能です。