【HALCON】point_line_to_hom_mat2d関数ガイド - 2Dの点と直線からホモグラフィー行列を生成

HALCONのpoint_line_to_hom_mat2d関数は、2D空間内の点と直線からホモグラフィー変換行列を生成するための関数です。この行列は、画像の位置合わせや幾何学的な変換に使用され、異なる視点から撮影された画像や歪んだ画像を補正して整合させるのに役立ちます。ホモグラフィー変換は、2D平面間での写像や変換を行う際に非常に有効です。

point_line_to_hom_mat2d関数の概要

point_line_to_hom_mat2d関数は、2D空間における対応する点と直線の座標を基に、ホモグラフィー変換行列を計算します。これにより、異なる視点や平面の画像間での幾何学的な変換を実現し、画像の位置合わせや歪み補正を行うことが可能です。

基本構文

point_line_to_hom_mat2d(Row1, Col1, Row2, Col2, LineRow1, LineCol1, LineRow2, LineCol2, HomMat2D)

• Row1, Col1
  変換前の点の座標（行と列）。
• Row2, Col2
  変換後の点の座標（行と列）。
• LineRow1, LineCol1
  変換前の直線上の1点の座標（行と列）。
• LineRow2, LineCol2
  変換後の直線上の1点の座標（行と列）。
• HomMat2D
  出力されるホモグラフィー行列。この行列は、2D空間の幾何学的な変換を表します。

この関数は、対応する点と直線のペアを基に、2D平面間での変換を表すホモグラフィー行列を計算します。

使用例

次に、point_line_to_hom_mat2d関数を使用して、2D空間でのホモグラフィー変換行列を生成するシンプルな例を示します。

* 変換前後の点と直線の座標を定義
Row1 := 100
Col1 := 100
Row2 := 200
Col2 := 200

LineRow1 := 50
LineCol1 := 50
LineRow2 := 150
LineCol2 := 150

* ホモグラフィー変換行列の計算
point_line_to_hom_mat2d(Row1, Col1, Row2, Col2, LineRow1, LineCol1, LineRow2, LineCol2, HomMat2D)

* 変換行列を表示
disp_message(WindowID, 'Homography Matrix: ' + HomMat2D, 'window', 12, 12, 'black', 'true')

この例では、変換前後の点と直線の座標を入力し、ホモグラフィー変換行列を計算しています。計算された行列は、2D空間における幾何学的な変換を表します。

実際の応用

画像の位置合わせ

point_line_to_hom_mat2dは、異なる視点から撮影された画像を位置合わせする際に非常に有効です。複数の画像間で対応する点や直線がわかっている場合、その情報を基に画像全体を正確に重ね合わせることができます。例えば、ドローンや自動車のカメラで撮影された複数の画像を一つのマップに統合する際に役立ちます。

歪み補正

画像が幾何学的に歪んでいる場合、point_line_to_hom_mat2dを使用して、歪みを補正することが可能です。対応する点と直線を基に、画像の座標系を補正し、元の形状に戻すことができます。これにより、正確な形状認識や画像解析が実現されます。

パターン認識と特徴点抽出

ホモグラフィー変換を使用することで、画像内のパターンや特徴点の位置を正確に解析できます。異なる視点やスケールの画像間でも、対応する点や直線がわかれば、それらの関係を保持したまま変換が行えます。これにより、パターン認識や物体認識の精度が向上します。

point_line_to_hom_mat2dの応用例

次の例では、2枚の画像間で対応する点と直線を使って、ホモグラフィー変換行列を計算し、画像の位置合わせを行っています。

* 2枚の画像の読み込み
read_image(Image1, 'image1')
read_image(Image2, 'image2')

* 画像間の対応点と直線を定義
Row1 := 120
Col1 := 150
Row2 := 140
Col2 := 170

LineRow1 := 50
LineCol1 := 60
LineRow2 := 90
LineCol2 := 100

* ホモグラフィー変換行列の計算
point_line_to_hom_mat2d(Row1, Col1, Row2, Col2, LineRow1, LineCol1, LineRow2, LineCol2, HomMat2D)

* 画像2を変換して画像1に位置合わせ
affine_trans_image(Image2, TransImage, HomMat2D, 'constant', 'false')

* 結果の表示
dev_open_window(0, 0, 512, 512, 'black', WindowID)
disp_image(TransImage, WindowID)

この例では、2枚の画像間で対応する点と直線を使ってホモグラフィー変換行列を計算し、2つの画像を位置合わせしています。affine_trans_image関数を使って画像2を変換し、画像1に合わせています。

ホモグラフィー変換の利点

ホモグラフィー変換は、2D平面間の写像を正確に行うため、異なる視点やスケールで撮影された画像の位置合わせに非常に効果的です。また、画像の幾何学的な歪みを補正することで、正確な形状解析や物体認識をサポートします。対応する点や直線を基にした変換は、より高精度