首页
所有分类
TAGS
文字工具 EMOJI BIBLE
编程 Python

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

Posted in Python onMay 14, 2021

part1 全景图切割

原图：

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

切割效果：

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

以下是切割部分步骤：
举这张图为例，图片格式hdr,jpg啥的都行：

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

1.1 边缘剔除

有些全景图会自带白灰色边缘，若是直接进行切割便会出现如下效果：

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

这时候我们首先要对原图进行白边剔除，代码如下：

oriPic=imread('test.hdr');
[rows,cols,~]=size(oriPic);

for i=cols:-1:1
    tempListR=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListG=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListB=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(:,i,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(:,end:-1:1,:);
for i=size(oriPic,2):-1:1
    tempListR=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListG=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListB=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(:,i,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(:,end:-1:1,:);
for i=rows:-1:1
    tempListR=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListG=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListB=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(i,:,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(end:-1:1,:,:);
for i=size(oriPic,1):-1:1
    tempListR=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListG=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListB=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(i,:,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(end:-1:1,:,:);

1.2 图像裁剪

我们要让完成的就是如下的变换和裁剪：

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

这部分其实已经有较为成熟的原理和代码：
代码参考：https://stackoverflow.com/questions/29678510/convert-21-equirectangular-panorama-to-cube-map

原理参考：
http://paulbourke.net/panorama/cubemaps/#1

http://paulbourke.net/panorama/cubemaps/

原理参考文章中更加清晰的变化图：

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

另：
在参考代码的基础上，对映射像素进行了插值处理，可以使图像更加平滑，原理如下：

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

主要函数代码：

function resultPic=createCubeMapFace(oriPic,id,height,width)
    [M,N,~]=size(oriPic);
    resultPic=zeros([height,width,3]);
    an=sin(pi/4);
    ak=cos(pi/4);
    
    faceTransform=[0,0;
               pi/2,0;
               pi,0;
               -pi/2,0;
               0,-pi/2;
               0,pi];
    ftu=faceTransform(id,1);
    ftv=faceTransform(id,2);

    for y=0:height-1
        for x=0:width-1
            nx=y/height-0.5;
            ny=x/width-0.5;

            nx=nx*2*an;
            ny=ny*2*an;

            if (ftv == 0)
                u=atan2(nx, ak);
                v=atan2(ny*cos(u),ak);
                u=u+ftu;
            elseif(ftv>0)
                d=sqrt(nx*nx+ny*ny);
                v=pi/2-atan2(d,ak);
                u=atan2(ny,nx);
            else
                d=sqrt(nx*nx+ny*ny);
                v=-pi/2+atan2(d,ak);
                u=atan2(-ny,nx);
            end

            u=u/(pi);
            v=v/(pi/2);

            while(v<-1)
                v=v+2;
                u=u+1;
            end
            while(v>1)
                v=v-2;
                u=u+1;
            end
            while(u<-1)
                u=u+2;
            end
            while(u>1)
                u=u-2;
            end
            u=u/2+0.5;
            v=v/2+0.5;

            u=u*(N-1)+1;
            v=v*(M-1)+1;
            
            fv=floor(v);fv1=floor(v)+1;pv=v-fv;fv1(fv1>M)=M;
            fu=floor(u);fu1=floor(u)+1;pu=u-fu;fu1(fu1>N)=N;
            resultPic(x+1,y+1,:)=double(oriPic(fv,fu,:)).*(1-pv).*(1-pu)+...
                                 double(oriPic(fv1,fu,:)).*(pv).*(1-pu)+...
                                 double(oriPic(fv,fu1,:)).*(1-pv).*(pu)+...
                                 double(oriPic(fv1,fu1,:)).*(pv).*(pu);
        end
    end
    resultPic=uint8(resultPic);
end

函数调用及图像存储：
这里后面长宽数值可以任意设定，但是要求长宽数值一致，如果按照当前写法，结果被存储至result文件夹：

if ~exist('result','dir')
   mkdir('result');
end

for i=1:6
    resultPic=createCubeMapFace(oriPic,i,500,500);
    figure(i)
    imshow(resultPic)
    imwrite(resultPic,['result\',num2str(i),'.jpg'])
end

另： 如图所示
图片序号[1,2,3,4,5,6]分别对应图片[右，后，左，前，上，下]

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

1.3 完整代码

function panoramic2box
oriPic=imread('889027-884424860.jpg');
[rows,cols,~]=size(oriPic);

for i=cols:-1:1
    tempListR=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListG=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListB=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(:,i,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(:,end:-1:1,:);
for i=size(oriPic,2):-1:1
    tempListR=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListG=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    tempListB=oriPic(floor(rows/4):ceil(3*rows/4),i,1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(:,i,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(:,end:-1:1,:);
for i=rows:-1:1
    tempListR=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListG=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListB=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(i,:,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(end:-1:1,:,:);
for i=size(oriPic,1):-1:1
    tempListR=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListG=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    tempListB=oriPic(i,floor(cols/4):ceil(3*cols/4),1);
    if all(round(tempListR-mean(tempListR))==0)&&all(tempListR==tempListG)&&all(tempListR==tempListB)
        oriPic(i,:,:)=[];
    else
        break;
    end
end
oriPic=oriPic(end:-1:1,:,:);
% =========================================================================
if ~exist('result','dir')
   mkdir('result');
end

for i=1:6
    resultPic=createCubeMapFace(oriPic,i,500,500);
    figure(i)
    imshow(resultPic)
    imwrite(resultPic,['result\',num2str(i),'.jpg'])
end



% =========================================================================
function resultPic=createCubeMapFace(oriPic,id,height,width)
    [M,N,~]=size(oriPic);
    resultPic=zeros([height,width,3]);
    an=sin(pi/4);
    ak=cos(pi/4);
    
    faceTransform=[0,0;
               pi/2,0;
               pi,0;
               -pi/2,0;
               0,-pi/2;
               0,pi];
    ftu=faceTransform(id,1);
    ftv=faceTransform(id,2);

    for y=0:height-1
        for x=0:width-1
            nx=y/height-0.5;
            ny=x/width-0.5;

            nx=nx*2*an;
            ny=ny*2*an;

            if (ftv == 0)
                u=atan2(nx, ak);
                v=atan2(ny*cos(u),ak);
                u=u+ftu;
            elseif(ftv>0)
                d=sqrt(nx*nx+ny*ny);
                v=pi/2-atan2(d,ak);
                u=atan2(ny,nx);
            else
                d=sqrt(nx*nx+ny*ny);
                v=-pi/2+atan2(d,ak);
                u=atan2(-ny,nx);
            end

            u=u/(pi);
            v=v/(pi/2);

            while(v<-1)
                v=v+2;
                u=u+1;
            end
            while(v>1)
                v=v-2;
                u=u+1;
            end
            while(u<-1)
                u=u+2;
            end
            while(u>1)
                u=u-2;
            end
            u=u/2+0.5;
            v=v/2+0.5;

            u=u*(N-1)+1;
            v=v*(M-1)+1;
            
            fv=floor(v);fv1=floor(v)+1;pv=v-fv;fv1(fv1>M)=M;
            fu=floor(u);fu1=floor(u)+1;pu=u-fu;fu1(fu1>N)=N;
            resultPic(x+1,y+1,:)=double(oriPic(fv,fu,:)).*(1-pv).*(1-pu)+...
                                 double(oriPic(fv1,fu,:)).*(pv).*(1-pu)+...
                                 double(oriPic(fv,fu1,:)).*(1-pv).*(pu)+...
                                 double(oriPic(fv1,fu1,:)).*(pv).*(pu);
        end
    end
    resultPic=uint8(resultPic);
end
end

1.4 其他几组切割结果

图片源自：https://www.cgmodel.com/article/9004.html

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

part2 盒图展示

2.1 曲面绘制

使用surf绘制各个曲面后，并为各个曲面贴图：

for i=1:6
    oriPic.(['p',num2str(i)])=imread(['result\',num2str(i),'.jpg']);   
end
[rows,cols,~]=size(oriPic.p1);
[baseXY,baseZ]=meshgrid(1:cols,rows:-1:1);

ax=gca;hold(ax,'on')


surf(baseXY(:,end:-1:1)-(1+rows)/2,-(rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseZ,'CData',oriPic.p1,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(-(rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseXY-(1+rows)/2,baseZ,'CData',oriPic.p2,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY-(1+rows)/2,(rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseZ,'CData',oriPic.p3,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf((rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseXY(:,end:-1:1)-(1+rows)/2,baseZ,'CData',oriPic.p4,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY'-(1+rows)/2,baseXY-(1+rows)/2,ones(size(baseXY)),'CData',oriPic.p6(end:-1:1,end:-1:1,:),'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY'-(1+rows)/2,baseXY-(1+rows)/2,rows-1+ones(size(baseXY)),'CData',oriPic.p5(:,end:-1:1,:),'EdgeColor','none','FaceColor','interp')

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

2.2 视角调整

通过设置axes属性将视角调整至盒子里面

ax=axes('parent',fig,'position',[-0.45 -0.45 1.9 1.9]);hold(ax,'on')
ax.ZLim=[0,rows+1];
ax.XLim=[0-(1+rows)/2,rows+1-(1+rows)/2];
ax.YLim=[0-(1+rows)/2,rows+1-(1+rows)/2];
ax.Color=[0 0 0];
ax.CameraPosition=[0,0,rows/2];
ax.CameraPositionMode='manual';
ax.DataAspectRatio=[1,1,1];
ax.DataAspectRatioMode='manual';
ax.Projection='perspective';
ax.CameraTargetMode='manual';
ax.CameraViewAngle = 7;
ax.View=[-2.7391 90.0000];
ax.CameraTarget=[0 0 (rows-1)/2];
ax.Toolbar.Visible='on';

运行后点击那个三位旋转按钮即可开始漫游

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

此时的盒图是无缝隙版本，有缝隙版放在后面

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

2.3 完整代码

无缝隙版：

function showBox
for i=1:6
    oriPic.(['p',num2str(i)])=imread(['result\',num2str(i),'.jpg']);   
end
[rows,cols,~]=size(oriPic.p1);
[baseXY,baseZ]=meshgrid(1:cols,rows:-1:1);

fig=figure('units','pixels','position',[300 80 500 500],...
                       'Numbertitle','off','menubar','none','resize','off',...
                       'name','box');
                   

ax=axes('parent',fig,'position',[-0.45 -0.45 1.9 1.9]);hold(ax,'on')
ax.ZLim=[0,rows+1];
ax.XLim=[0-(1+rows)/2,rows+1-(1+rows)/2];
ax.YLim=[0-(1+rows)/2,rows+1-(1+rows)/2];
ax.Color=[0 0 0];
ax.CameraPosition=[0,0,rows/2];
ax.CameraPositionMode='manual';
ax.DataAspectRatio=[1,1,1];
ax.DataAspectRatioMode='manual';
ax.Projection='perspective';
ax.CameraTargetMode='manual';
ax.CameraViewAngle = 7;
ax.View=[-2.7391 90.0000];
ax.CameraTarget=[0 0 (rows-1)/2];
ax.Toolbar.Visible='on';




surf(baseXY(:,end:-1:1)-(1+rows)/2,-(rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseZ,'CData',oriPic.p1,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(-(rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseXY-(1+rows)/2,baseZ,'CData',oriPic.p2,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY-(1+rows)/2,(rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseZ,'CData',oriPic.p3,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf((rows-1)./2.*ones(size(baseXY)),baseXY(:,end:-1:1)-(1+rows)/2,baseZ,'CData',oriPic.p4,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY'-(1+rows)/2,baseXY-(1+rows)/2,ones(size(baseXY)),'CData',oriPic.p6(end:-1:1,end:-1:1,:),'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY'-(1+rows)/2,baseXY-(1+rows)/2,rows-1+ones(size(baseXY)),'CData',oriPic.p5(:,end:-1:1,:),'EdgeColor','none','FaceColor','interp')

end

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

有缝隙版：

function showBox2
for i=1:6
    oriPic.(['p',num2str(i)])=imread(['result\',num2str(i),'.jpg']);   
end
[rows,cols,~]=size(oriPic.p1);
[baseXY,baseZ]=meshgrid(1:cols,rows:-1:1);

fig=figure('units','pixels','position',[300 80 500 500],...
                       'Numbertitle','off','menubar','none','resize','off',...
                       'name','box');
                   

ax=axes('parent',fig,'position',[-0.45 -0.45 1.9 1.9]);hold(ax,'on')
ax.ZLim=[0,rows+1];
ax.XLim=[0-(1+rows)/2,rows+1-(1+rows)/2];
ax.YLim=[0-(1+rows)/2,rows+1-(1+rows)/2];
ax.Color=[0 0 0];
ax.CameraPosition=[0,0,rows/2];
ax.CameraPositionMode='manual';
ax.DataAspectRatio=[1,1,1];
ax.DataAspectRatioMode='manual';
ax.Projection='perspective';
ax.CameraTargetMode='manual';
ax.CameraViewAngle = 7;
ax.View=[-2.7391 90.0000];
ax.CameraTarget=[0 0 (rows+1)/2];
ax.Toolbar.Visible='on';




surf(baseXY(:,end:-1:1)-rows/2,-rows./2.*ones(size(baseXY)),baseZ,'CData',oriPic.p1,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(-rows./2.*ones(size(baseXY)),baseXY-(1+rows)/2,baseZ,'CData',oriPic.p2,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY-(1+rows)/2,rows./2.*ones(size(baseXY)),baseZ,'CData',oriPic.p3,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(rows./2.*ones(size(baseXY)),baseXY(:,end:-1:1)-(1+rows)/2,baseZ,'CData',oriPic.p4,'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY'-(1+rows)/2,baseXY-(1+rows)/2,zeros(size(baseXY)),'CData',oriPic.p6(end:-1:1,end:-1:1,:),'EdgeColor','none','FaceColor','interp')
surf(baseXY'-(1+rows)/2,baseXY-(1+rows)/2,rows+ones(size(baseXY)),'CData',oriPic.p5(:,end:-1:1,:),'EdgeColor','none','FaceColor','interp')

end

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤
MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

以上就是MATLAB 全景图切割及盒图显示的详细内容，更多关于MATLAB 全景图的资料请关注三水点靠木其它相关文章！

MATLAB 全景图切割及盒图显示的实现步骤

- Author -

slandarer

声明：登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。

Python 相关文章推荐
[原创]使用豆瓣提供的国内pypi源
Jul 02 Python
在Python中给Nan值更改为0的方法
Oct 30 Python
Python面向对象之类和实例用法分析
Jun 08 Python
python实现动态数组的示例代码
Jul 15 Python
Django 迁移、操作数据库的方法
Aug 02 Python
浅谈Python_Openpyxl使用（最全总结）
Sep 05 Python
python使用socket实现的传输demo示例【基于TCP协议】
Sep 24 Python
Python OpenCV去除字母后面的杂线操作
Jul 05 Python
Django如何实现密码错误报错提醒
Sep 04 Python
python实战之一步一步教你绘制小猪佩奇
Apr 22 Python
python中opencv实现图片文本倾斜校正
Jun 11 Python
利用Matlab绘制各类特殊图形的实例代码
Jul 16 Python
使用pandas或numpy处理数据中的空值(np.isnan()/pd.isnull())
May 14 #Python
PyQt5爬取12306车票信息程序的实现
python flask框架快速入门
如何将numpy二维数组中的np.nan值替换为指定的值
May 14 #Python
使用numpy nonzero 找出非0元素
May 14 #Python
Python机器学习之KNN近邻算法
May 14 #Python
Python爬虫基础讲解之请求
裁剪图片(1) 验证码(1) PIL(1) 信号同步(1) Flask(2) 进度条(1) Pytesseract(1) GCN(1) 鲲鹏(1) Python(3)
You might like
提升PHP执行速度全攻略(上)
2006/10/09 PHP
PHP exif扩展方法开启详解
2014/07/28 PHP
在Windows XP下安装Apache+MySQL+PHP环境
2015/02/22 PHP
php递归删除指定文件夹的方法小结
2015/04/20 PHP
windows server 2008/2012安装php iis7 mysql环境搭建教程
2016/06/30 PHP
利用PHP抓取百度阅读的方法示例
2016/12/18 PHP
ThinkPHP 5.1 跨域配置方法
2019/10/11 PHP
javascript操作文本框readOnly
2007/05/15 Javascript
javascript flash下fromCharCode和charCodeAt方法使用说明
2008/01/12 Javascript
prototype Element学习笔记(Element篇三)
2008/10/26 Javascript
JavaScript中String.match()方法的使用详解
2015/06/06 Javascript
javascript合并表格单元格实例代码
2016/01/03 Javascript
一波JavaScript日期判断脚本分享
2016/03/06 Javascript
jQuery 实现评论等级好评差评特效
2016/05/06 Javascript
JS实现搜索框文字可删除功能
2016/12/28 Javascript
微信小程序手势操作之单触摸点与多触摸点
2017/03/10 Javascript
nuxt静态部署打包相对路径操作
2020/11/06 Javascript
[55:11]完美世界DOTA2联赛PWL S2 SZ vs LBZS 第一场 11.26
2020/11/30 DOTA
Python 条件判断的缩写方法
2008/09/06 Python
python编写网页爬虫脚本并实现APScheduler调度
2014/07/28 Python
浅析python中的分片与截断序列
2016/08/09 Python
python 接口_从协议到抽象基类详解
2017/08/24 Python
python3 发送任意文件邮件的实例
2018/01/23 Python
python 获取等间隔的数组实例
2019/07/04 Python
Python Django view 两种return的实现方式
2020/03/16 Python
魔幻般冒泡背景的CSS3按钮动画
2016/02/27 HTML / CSS
HTML5中使用json对象的实例代码
2018/09/10 HTML / CSS
Hotels.com中国区：好订网
2016/08/18 全球购物
欧洲顶级的童装奢侈品购物网站：Bambini Fashion（面向全球）
2018/04/24 全球购物
芬兰设计商店美国：Finnish Design Shop US
2019/03/25 全球购物
涉外文秘个人求职的自我评价
2013/10/07 职场文书
党风廉设责任书
2014/04/16 职场文书
暑期学习心得体会
2014/09/02 职场文书
认错检讨书
2014/10/02 职场文书
计生个人工作总结
2015/02/28 职场文书
go select编译期的优化处理逻辑使用场景分析
2021/06/28 Golang