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Sistemas de coordenadas de imagen

Como se describe en, almacena la mayoría de las imágenes como matrices bidimensionales (es decir, matrices), en el que cada elemento de la matriz corresponde a un solo en la imagen mostrada.Las imágenes enMATLABMATLAB®pixel Para acceder a ubicaciones en imágenes, utiliza varios sistemas de coordenadas de imagen diferentes como convenciones para representar imágenes como matrices.Image Processing Toolbox™

  • — Dado que las imágenes son matrices, puede utilizar la indexación estándar de MATLAB.Los índices de píxeles

  • : Puede considerar ubicaciones en imágenes como posiciones en un plano mediante coordenadas cartesianas.Coordenadas espaciales

Los índices de píxeles

A menudo, el método más conveniente para expresar ubicaciones en una imagen es usar índices de píxeles. La imagen se trata como una cuadrícula de elementos discretos, ordenados de arriba a abajo, y de izquierda a derecha, como se ilustra en la siguiente figura.

Los índices de píxeles

Para los índices de píxel, la fila aumenta hacia abajo, mientras que la columna aumenta a la derecha. Los índices de píxel son valores enteros y van desde 1 hasta la longitud de la fila o columna.

Hay una correspondencia de uno a uno entre los índices de píxel y los subíndices para las dos primeras dimensiones de la matriz.MATLAB Por ejemplo, los datos del píxel de la quinta fila, segunda columna, se almacenan en el elemento Matrix (5, 2). El subsubscripción de matriz normal se utiliza para acceder a los valores de píxeles individuales.MATLAB Por ejemplo, el códigoMATLAB

I(2,15)

Devuelve el valor del píxel en la fila 2, columna 15 de la imagen.I Del mismo modo, el códigoMATLAB

RGB(2,15,:) 

Devuelve los valores del píxel en la fila 2, columna 15 de la imagen.RGBRGB

La correspondencia entre índices de píxel y subíndice para las dos primeras dimensiones de la matriz en hace que la relación entre la matriz de datos de una imagen y la forma en que se muestra la imagen sea fácil de entender.MATLAB

Coordenadas espaciales

Otro método para expresar ubicaciones en una imagen es utilizar un sistema de coordenadas que varían continuamente en lugar de índices discretos. Esto le permite considerar una imagen como cubrir un parche cuadrado, por ejemplo. En este aspecto, las ubicaciones de una imagen son posiciones en un plano y se describen en términos de y (no de fila y columna como en el sistema de indexación de píxeles).spatial coordinate systemxy Desde esta perspectiva cartesiana, una ubicación (,) como (3.2, 5.3) es significativa y es distinta de pixel (5, 3).xy

Define dos tipos de sistemas de coordenadas espacialesImage Processing Toolbox

  • — Un sistema de coordenadas espaciales que corresponde a los índices de píxelCoordenadas intrínsecas

  • — Un sistema de coordenadas espaciales que relaciona la imagen con algún otro espacio de coordenadasCoordenadas mundiales

Coordenadas intrínsecas

De forma predeterminada, el cuadro de herramientas utiliza un sistema de coordenadas espaciales para una imagen que corresponde a los índices de píxeles de la imagen. Se denomina sistema de coordenadas intrínsecas y se ilustra en la figura siguiente. Observe que aumenta hacia abajo, porque esta orientación es consistente con la forma en que las imágenes digitales se visualizan típicamente.y

Sistema de coordenadas intrínsecas

Las coordenadas intrínsecas (,) del punto central de cualquier píxel son idénticas a los índices de columna y fila de ese píxel.xy Por ejemplo, el punto central del píxel en la fila 5, la columna 3 tiene coordenadas espaciales = 3,0, = 5,0.xy Esta correspondencia simplifica considerablemente muchas funciones de Toolbox. Tenga en cuenta, sin embargo, que el orden de la especificación de coordenadas (3.0, 5.0) se invierte en coordenadas intrínsecas en relación con los índices de píxel (5, 3).

Varias funciones trabajan principalmente con coordenadas espaciales en lugar de índices de píxel, pero siempre que esté utilizando el sistema de coordenadas espaciales predeterminado (coordenadas intrínsecas), puede especificar ubicaciones en términos de sus columnas () y filas ().xy

Al mirar el sistema de coordenadas intrínsecas, tenga en cuenta que la esquina superior izquierda de la imagen se encuentra en (0.5, 0.5), no en (0, 0), y la esquina inferior derecha de la imagen se encuentra en (+ 0,5, + 0,5), donde y es el número de filas y columnas de la imagen.numColsnumRowsnumColsnumRows Por el contrario, el píxel superior izquierdo es píxel (1, 1) y el píxel inferior derecho es píxel (,).numRowsnumCols El centro del píxel superior izquierdo es (1,0, 1,0) y el centro del píxel inferior derecho es (,).numColsnumRows De hecho, las coordenadas del centro de cada píxel son de valor entero. El centro del píxel con índices (,) — donde y son enteros por definición — cae en el punto =, = en el sistema de coordenadas intrínsecas.rcrcxcyr

Coordenadas mundiales

En algunas situaciones, es posible que desee utilizar un sistema de coordenadas mundiales (también denominado sistema de coordenadas espaciales no predeterminadas). Por ejemplo, puede cambiar el origen especificando que la esquina superior izquierda de una imagen es el punto (19.0, 7.5), en lugar de (0.5, 0.5). O, es posible que desee especificar un sistema de coordenadas en el que cada píxel cubra un parche de 5 por 5 metros en el suelo.

Hay varias formas de definir un sistema de coordenadas mundiales: