Title: Image Processing
1Image Processing Computer Vision
- ?????????????????????????
- Two Dimensional Geometric Transformation
2Image Transformation
- ???????????????? (Image Transformation)
????????????????????????????????????
?????????????? ????? Template matching, Shape
Matching, Image Search, Generalized Hough
Transform - ?????????? Image Transformation ????
??????????????? ????????????, ?????????????????,
????????????? ???????????????????????????????
3??????????????????????????
- ???????????? (Translation) ???????????????????????
????????????????????? - ?????????? (Rotation) ????????????????????????????
??? ???? clockwise(???????) ????
counterclockwise(???????) ????????????????????????
?????????? - ????????????????? (Scaling) ???????????????? ????
??????????????????????????????????????????????????
????????????? - ????????? (Shearing) ?????????????????????????????
???????????????????????? ?????????????????????????
????????????? x ??? y
4???????????? (Translation)
- ?????????????????????????????????????????????????
x(Tx) ???????????? y(Ty) - ????????????????????????? (x, y) ???????????????
(x, y) ?????????????????????????????????? ??????
Tx ?????????????? x ?????????
x x Tx y y Ty
Ty ?????????????? y ??????????
????????????????????????????????? Matrix
???????????????????? P P T ?????
???
5???????????? (Translation)
???????????????? (x, y) ???????? (x, y) ????
6?????????? (Rotation)
??????????????????????????? xy ???????????????????
????? (Pivot Point) ?????????? Origin (0,0)
7?????????? (Rotation)
???????????????????????????????????????
???????????
- ????????????????????
- ????????????????????
- ??????????????????????? (origin) (0,0)
- ?????????????????????????? (??? x,y ?? ?)
8?????????? (Rotation)
- ???????? (x,y) ?????????????? ????????????????????
????????????????????????????? - ???????? (x,y) ???????????? ??????????????????????
???????????
9?????????? (Rotation)
?????????????????? (x,y) ????????????????? ? ?
10?????????? (Rotation)
x r cos (f) y r sin (f) x r cos (f ?) y
r sin (f ?) Trig Identity x r cos(f)
cos(?) r sin(f) sin(?) y r sin(f) sin(?) r
cos(f) cos(?) Substitute x x cos(?) - y
sin(?) y y sin(?) x cos(?)
11?????????? (Rotation)
x x cos(?) - y sin(?) y y sin(?) x cos(?)
??????????????? ????????????????? Matrix
????????? P R.P
P
P
R
12?????????? (Rotation)
- ?????????? ? ????? ? ?????????????????????????????
????????? 3 ????????????? - 1. ??????????? (xp,yp) ????? (0,0)
????????????????????????????? - ???????????????
13?????????? (Rotation)
- 2. ??????????? (xp,yp) ?????????????? (0,0)
????????????????? ??? - (x,y) ?????????????? ???????????????????????
(x,y) ???? - 3. ?????????????????????(origin)
- 4. ??????????????????????????? xp ??? yp
- 5. ??????????????? Pivot ?? ? ????????????
origin ???
x x - xp y y - yp
x (x xp)cos? - (y - yp)sin? xp y (y
yp)sin? (x-xp)cos? yp
14???????????????? (Scaling)
- ????????????????????????????????? Scaling factor
?????? Sx ??? Sy ???????????????????????????? x
??? y ???????????
0 lt Sx,Sy lt 1 ???????????????????? Sx,Sy gt
1 ????????????????????? Sx Sy ????????????????
?????????????????????? Sx ? Sy ??????????????????
???????????????????????
???????????????? ?????????????????????????????????
???? (fix point) ?????????
15???????????????? (Scaling)
???????????????????????? Sx ??? Sy ??????????
16???????????????? (Scaling)
- ??????????? Scaling ?????????? ??????
P
x x . Sx y y . Sy
P
????????????????????????????? Matrix
???????????????? ??? P S.P
??????????????????????????????????????????????????
????????
17???????????????? (Scaling)
- ???????????????????????? Fixed ????????????????
Origin - 1. ?????????????????????? origin
- 2. ?????????????????????? origin
- 3. ???????????? Fixed point ??????????
?????????????? ?????? -
x (x - xf).Sx xf y (y - yf).Sy yf
18???????????????? (Scaling)
- 4. ??????????????????? ???
- 5. ??????????????????????? ??????????? Matrix
??????
x xSx xf(1 - Sx) y ySy yf(1 - Sy)
19????????? (Shearing)
- ????????????????????????????????????????????????
??? - 1. ??????????????? x
- 2. ??????????????? y
- ??????????????? y ??????????????????? (x,y) ??
(x,y) ??????
x x y Shy.x y
20????????? (Shearing)
- ??????????????? x ??????????????????? (x,y) ??
(x,y) ??????
x Shx.y x
y y
21Homogeneous Coordinate
- ????????????????????????????????????????????? x
??? y ???????????? Cartesian coordinate
?????????? cartesian ???????????????????????? ?
????????????????????????????????? Matrix
???????????????????????????????????????????
Matrix ???????????????????????????????????????????
???????????????? Matrix ???????
?????????????????????? ????????????? Homogeneous
coordinate ???? ???????????? ??????
22Homogeneous Coordinate
- ??????? Matrix ????????????????? ? ??????????
??????
??????????
????????????
?????????????
?????????
23Combining Transformation
- ??????????????????????? ??????????????? 2 ?????
- 1. ?????????? (Tx1,Ty1)
- 2. ?????????? (Tx2,Ty2)?????????????????????????
????? ??????
24Combining Transformation
- ????????????????????? ???????????????????????
- 1. ????????????? R(?1)
- 2. ????????????? R(?2)
- ??????????????????????????????????
25Combining Transformation
- ????????????????????? ?????????????????? 2 ?????
- 1. ???????????? S(Sx1,Sy1)
- 2. ???????????? S(Sx2,Sy2)
- ?????????????????????????????????????
26Example of Composition
- ??????????????? Rotation ??????? Translation
- ??????????????????????????? 45 ???? ????????? a
???????????
a
a
27Example of Composition
- ?????????????????????????????? ???????????????????
????????????????????????? - ????????????????????????? ????????????????????????
??
a
a
a
Wrong
Correct T(-3) R(45) T(3)
R(45)
28Example of Composition
- ????????????????????? ? ????????? origin
??????????? - 1. ?????????????? a ???????? origin T(-3)
- 2. Rotate ??????? 45 ???? R(45)
- 3. ?????????????????????????? T(3)
a
a
a
a
29Example of Composition
- ???????????????????? Matrix ???? ? ?????????