一、圖像的幾何變換

機器視覺圖像處理軟件對相機采集的圖像進行縮放/平移/旋轉等操作后，會改變原來采集圖像中各區域的空間關系，這類操作就是圖像的幾何變換。

1.圖像縮放：是指圖像按照一定的比例進行縮放變換，例如給定的圖像在X軸方向按比例縮放fx倍，在Y軸方向縮放fy倍，從而獲得一幅新的圖象。

2.圖像平移：是指將一幅圖像中所有的點都按照指定的平移量在水平、垂直方向移動，平移后的圖像與原圖像相同。

3.圖像旋轉：是指以圖像的中心為原點，旋轉一定的角度，即將圖像上的所有像素都旋轉一個相同的角度。

二、背景

在實際的機器視覺項目應用當中，時常會遇到因相機采集圖像的時候可能會存在角度偏差，或者采集圖像比例不合適等問題。

因而導致我們實際采集的圖像存在未達到我們預期的采集圖像效果，所以我們需要進行圖像的幾何變換做一些圖像調整(圖像平移、旋轉和縮放等)，使之達到我們預期的效果。

在上期課程中，我們講述了如何使用VPLC系列視覺運控一體機實現圖像顏色通道切換和RGB圖轉灰度圖的課程。本期課程正運動技術給大家分享一下VPLC系列視覺運控一體機實現圖像的幾何變換中縮放、平移和旋轉的課程。

三、VPLC控制器

(一)VPLC516E構架圖

(二)課前準備

1.電腦一臺，安裝ZDevelop3.10以上版本軟件

2.VPLC516E一臺

3.24V直流電源一個

4.網線一根

5.WinSCP軟件

6.電線若干

四、課程知識點

1.圖像的縮放和平移的指令：ZV_LATCHTRANS

2.圖像的旋轉：ZV_ROTATE

五、軟件實現

1.打開ZDevelop軟件：新建名稱為“圖像的幾何變換.zpj”項目→新建HMI文件→新建“Basic.bas”文件(用于編寫界面響應函數、并開啟HMI自動運行任務)→文件添加到項目。

2.設計HMI主界面和關聯它的控件變量。

3.編寫圖像比例縮放和平移的執行函數。

ZVOBJECT Image '定義原圖像變量

ZVOBJECT transform_img '定義變換圖像

GLOBAL gv_index '定義圖片索引變量

GLOBAL File_Name(50) '定義圖片所在的路徑名稱

gv_index=0

end

GLOBAL SUB hmi_init()

ZV_ENVINIT() 'ZVision運行環境初始化

ZV_SETSYSSTR("DataDir","")'設置默認數據目錄

ZV_LATCHSETSIZE(0, HMI_CONTROLSIZEX(10, 1), HMI_CONTROLSIZEY(10, 1)) '設置鎖存的大小

ZV_LATCHSETBGC(0,rgb(255,255,255)) '設置鎖存背景顏色

ZV_LATCHCLEAR(0) '將鎖存通道 0 清零

END SUB

''''''''采集圖像''''''

'HMI界面按下采集圖像按鈕時執行的子函數

GLOBAL SUB btn_read_img()

'循環圖片索引

if(gv_index=5) then

gv_index=0

endif

File_Name = "圖片/" + TOSTR(gv_index,1,0) + ".bmp" '確定圖片所在的路徑

ZV_READIMAGE(Image,File_Name,0) '讀取本地圖片

ZV_LATCH(Image, 0) '將圖像顯示到鎖存通道編號為0的鎖存區域

gv_index=gv_index+1

ZV_IMGCOPY(Image,transform_img) '生成變換圖像

END SUB

'''''''圖形變換'''''''

'圖像縮放平移變換

global sub pic_conversion(id)

if id=0 THEN '圖像幾何變換復位按鈕

ZV_LATCHCLEAR(0)

ZV_IMGCOPY(Image,transform_img)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=1 THEN '圖像放大按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,TABLE(10),0,0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=2 THEN '圖像縮小按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1/TABLE(10),0,0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=3 THEN '圖像向右平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,TABLE(20),0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=4 THEN '圖像向左平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,-TABLE(20),0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=5 THEN '圖像向下平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,0,TABLE(20))

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=6 THEN '圖像向上平移按鈕

ZV_LATCHTRANS(0,1,0,-TABLE(20))

zv_latch(transform_img,0)

END SUB

4.編寫圖像旋轉執行函數。

'圖像旋轉

global sub pic_conversion(id)

if id=7 THEN '圖像順時針旋轉按鈕

ZV_ROTATE(transform_img,transform_img,TABLE(30),0)

zv_latch(transform_img,0)

elseif id=8 THEN '圖像逆時針旋轉按鈕

ZV_ROTATE(transform_img,transform_img,-TABLE(30),0)

zv_latch(transform_img,0)

endif

ENDSUB

本次，正運動技術【視覺運控一體機小課堂】三分鐘實現圖像的幾何變換的功能，就分享到這里。

審核編輯：湯梓紅