
【计】 alias-type transformation
image
【计】 image; PICT; picture
【化】 fixed coordinate
move; remove; ambulate; migrate; shift; transfer; travel
【计】 escapement; move; roaming
【医】 excursion; phoresis; shift; transmigration
alternate; switch; transform; commutation
【计】 reforming; transform
【化】 transform; transformation
在计算机视觉和图像处理领域,“图象固定坐标移动的变换”指在保持图像自身坐标系不变的前提下,通过数学运算改变图像像素在参考坐标系中位置的过程。其核心是平移变换(Translation Transformation),属于刚性变换的一种。以下是详细解释:
图象(Image)
指数字化的二维视觉信息,由像素矩阵构成。在变换中,图像内容被视为一个整体对象。
固定坐标(Fixed Coordinate)
指图像自身的局部坐标系(如以图像中心为原点)保持不变,变换作用于图像与外部参考坐标系(如屏幕坐标系)的关系。
移动的变换(Translation Transformation)
数学上定义为:
$$ begin{bmatrix} x'
y' end{bmatrix} = begin{bmatrix} x
y end{bmatrix} + begin{bmatrix} t_x
t_y end{bmatrix} $$
其中 ((x, y)) 为原坐标,((x', y')) 为新坐标,(t_x, t_y) 为平移量。矩阵形式为齐次坐标下的仿射变换:
$$ begin{bmatrix} x'
y'
1 end{bmatrix} = begin{bmatrix} 1 & 0 & t_x
0 & 1 & t_y
0 & 0 & 1 end{bmatrix} begin{bmatrix} x
y
1 end{bmatrix} $$
图像配准(Image Registration)
在医学影像中,通过平移对齐不同时间点的扫描图像,便于病灶跟踪。例如,平移变换可校正患者轻微体位移动导致的偏差。
计算机视觉定位
机器人导航时,将摄像头捕获的图像平移到全局地图坐标系,实现位置标定。平移参数 (t_x, t_y) 通常由传感器数据(如里程计)计算得出。
实现方式
平移变换常与旋转、缩放组合成更复杂的仿射变换。例如,图像拼接需先通过特征匹配估计平移参数,再与旋转变换结合实现无缝对齐。
根据《计算机视觉:算法与应用》(Richard Szeliski, 2010),平移变换被定义为“保持物体内部结构不变的刚性运动”,其数学性质满足向量加法封闭性。中文术语“图象固定坐标移动的变换”在《数字图像处理》(冈萨雷斯, 第3版)中对应“基于坐标平移的图像几何变换”概念。
参考文献来源:
“图像固定坐标移动的变换”通常指在图像处理或计算机图形学中,对图像进行平移操作时保持坐标系固定不变的过程。以下是详细解释:
平移变换可通过齐次坐标矩阵表示。假设平移量为 $(t_x, t_y)$,则变换矩阵为: $$ begin{bmatrix} 1 & 0 & t_x 0 & 1 & t_y 0 & 0 & 1 end{bmatrix} $$
def translate_image(image, tx, ty):
height, width = image.shape[:2]
translation_matrix = np.array([[1, 0, tx], [0, 1, ty]], dtype=np.float32)
translated_image = cv2.warpAffine(image, translation_matrix, (width, height))
return translated_image
若需进一步了解具体算法或扩展变换(如仿射变换),可结合实际需求补充说明。
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