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如何使用逻辑索引而不是for循环来映射插值图像值？

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我的程序将原始的equirectangular图像转换为方位角正投影 .

这是通过在投影图像（目的地）上定位等距矩形图像（输入）上的每个像素来完成的 . 由于投影（三角函数和其他函数），所以在等距矩形图像上的位置通常是非内部数字，投影图像像素的颜色值必须从源图像的颜色值内插 .

im_source 是一个三维矩阵，按（row，column，color_channel）排序，包含特定颜色通道的值

m_source_q 是一个二维矩阵，包含插值（查询）网格的行，因此对于1024 * 512的原始图像和0.1像素的网格精度 m_source_q 看起来像：

[1    1    1    1    ....  1
 1.1  1.1  1.1  1.1  ....  1.1
 1.2  1.2  1.2  1.2 .....  1.2
 ...
 512  512  512  512 ....   512]

n_source_q 同样包含查询列位置

[1  1.1  1.2 1.3 .... 1024
 1  1.1  1.2 1.3 .... 1024
 ...
 1  1.1  1.2 1.3 .... 1024]

p_er 是一个三维矩阵 . 它是一个二维 Map ，包含投影图像上每个像素的插值原始图像的分数坐标 . 所以例如 p_er(502, 262, 1) == 259.9 （原始图像中的相应行）; p_er(592, 252, 2) == 513.2 （原始图像中的相应列） .

imq 是一个三维矩阵，包含每个颜色通道和每个网格位置的所有插值颜色值 . imq 是通过插值获得的：

for idim=1:3
     imq(:,:,idim) = interp2(n_source, m_source, imsource(:,:,idim), n_source_q, m_source_q, 'linear');
end;

请注意 idim 是颜色通道的索引（R：1，G：2，B：3）

imp_double 是一个三维矩阵，包含每个投影图像像素的所有颜色通道的（双/实数）颜色值 . 这只会转换为 projection_image = uint8(imp_double) .

最后一步是将投影像素映射到相应的插值颜色值：

for idim=1:3
     imq_idim = imq(:,:,idim);
     for m=1:Hp        % Hp .. height of projection image
        for n=1:Wp    % Wp .. width of projection image
            if isRealPixel(m,n)
                imp_double(m,n,idim)=imq_idim(m_source_q==per(m,n,1) & n_source_q==per(m,n,2));
            end;
        end;
     end;
end;

这可行，但它需要太长时间，我很确定两个嵌套的 for 循环是这个的原因 .

我的问题：如何通过逻辑索引或其他方法避免for循环？

我试过了

for idim=1:3
     imp_double(:,:,idim) = imq_idim(m_source_q==per(:,:,1) & n_source_q==per(:,:,2));
end;

但是翻译抱怨矩阵的大小不匹配 . 显然我必须告诉MATLAB什么索引向量（你怎么称呼它？）应该应用该函数并且两个冒号是不够的 . 我是否需要矩阵 m_source 和 n_source ，它们只是真正的源图像行rsp . 上校职位，为此目的？

matlab dictionary image-processing matrix vectorization

1 回答

  • 0

    返回与矩阵B中的项匹配的矩阵A的索引

    out = ismember(A,B);

    在这种情况下，out将具有A的形状，并且仅包含A和B中的项目 .

    部分解决方案

    假设 imq_idim 与 m_source. 的大小相同 . 如果不是这种情况且 per(:,:,1) 与 img_idim 的大小相同，则翻转参数 .

    这也假设你要做的是找到 per(:,:,1) 中的任何 m_source 值 . 如果您不想这样做，那么您还需要查看您的循环解决方案，因为那是当前正在发生的情况

    for idim=1:3
   imp_double(:,:,idim) = imq_idim(ismember(m_source_q,per(:,:,1)) & ....
                                   ismember(n_source_q,per(:,:,2));
end;

    尺寸不匹配

    上面的代码在右侧是正确的，但不会在 imp_double(:,:,idim) = ... ％中正确传递到左侧

    Left-side

    imp_double(:,:,idim) 要求的矩阵与imp_double的前两个维度相同 .

    Right-side imq_idim(ismember(m_source_q,per(:,:,1)) & ... ismember(n_source_q,per(:,:,2)); 返回一维，可变大小的向量（取决于我们得到多少匹配） .

    Solution

    a）使右侧为矩阵 imp_double(:,:,idim) ，但更改了正确的值

    % imp_double MUST BE PREALLOCATED
temp = imp_double(:,:,idim); % temp is a 2D matrix
temp(ismember(m_source_q,per(:,:,1)) & ....                                   
     ismember(n_source_q,per(:,:,2))) = ...
     imq_idim(ismember(m_source_q,per(:,:,1)) & ....
              ismember(n_source_q,per(:,:,2)));
imp_double(:,:,idim) ==  temp;

    b）在 imp_double 中指定要更改的索引

    这将是一个简单的解决方案，如下所示 . 问题是，您无法使用2D逻辑后跟第3个索引来索引3D矩阵 . 这里的任何解决方案都是多余的a）但稍微复杂一些

    % Doesn't work because can't index imp_double(mat,ind)
imp_double(ismember(m_source_q,per(:,:,1)) & ....                                   
           ismember(n_source_q,per(:,:,2)),...
           idim)) = ...
           imp_double(:,:,idim) = imq_idim(ismember(m_source_q,per(:,:,1)) & .... 
                                   ismember(n_source_q,per(:,:,2));
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