Question

我有img格式的初始灰度图像double，其中包含相同半径和圆矢量的圆圈，圆心坐标为x和y。我需要将属于圆圈的所有像素复制到数组cpix。到目前为止，我只得到了使用for循环的最钝的解决方案。有没有办法对这段代码进行矢量化或只是让它更快地运行？

% x(:) - vector with a few circles center X coordinates
% y(:) - vector with a few circles center Y coordinates
d = 27;                  %diameter
r = floor(d/2);          %radius
cpix = double(zeros(d,d,size(x,1)));

for iCent = 1:size(x,1)  %for each circle
    for ix = 1:d
        for iy = 1:d
            if ((ix-r)^2 + (iy-r)^2) < r^2
                cpix(iy,ix,iCent) = img(iy+y(iCent)-r,ix+x(iCent)-r);
            end
        end
    end
end

Answer 1

考虑到你的图像是双倍的，并且有一层，对于圆的中心位于[cx,cy]，你可以得到一个与主图像大小相同的矩阵，其逻辑值为1指定像素位于圆内（半径= r），否则为0。

[X,Y] = meshgrid(1:size(img,1),1:size(img,2));
C = bsxfun(@le,(X-cx).^2+(Y-cy).^2 ,r);

最后，img(C)包含所有有效像素值。

单圈示例：

r = 5;
cx=100;
cy=100;
Id = im2double(imread('myimage.png'));
Id1 = Id(:,:,1);
[X,Y] = meshgrid(1:size(Id1,1),1:size(Id1,2));
C = bsxfun(@le,(X-cx).^2+(Y-cy).^2 ,r);

length(Id1(C))
ans = 
      21

有多个圈子，您需要有一个for循环

cx = [100,110,120];
cy = [150,170,190];

for ii = 1:length(cx);
    C = bsxfun(@le,(X-cx(ii)).^2+(Y-cy(ii)).^2 ,r);
end

代码的其他部分保持不变。

Answer 2

只有一个循环（对于每个圆圈），您可以使用像磁盘一样的掩码从图像中选择适当的像素。从您的初始代码开始。

% x(:) - vector with a few circles center X coordinates
% y(:) - vector with a few circles center Y coordinates
d = 27;                  %diameter
r = floor(d/2);          %radius
cpix = double(zeros(d,d,size(x,1)));

现在创建具有所需半径的蒙版。如果您拥有图像处理工具箱，则可以轻松完成。

h = fspecial('disk', r);
h = h > 0;

然后在循环中使用此蒙版来选择所需的区域。

for i = 1:size(x,1)
    cpix(:,:,i) = h .* img(x(i)-r:x(i)+r, y(i)-r:y(i)+r);
end

由于你只创建一次蒙版，它应该比为每个圆计算它更快。

如果您构建3D蒙版，可以一次性完成。如果a x b是图片的大小而n是圈数，那么掩码将为a x b x n。如果您将图片repmat改为大小为n的堆叠。然后，您可以使用.*乘法来获得最终结果。但是，结果将是一堆a x b图像，而不是您提到的d x d。不确定它是否会更快，因为你无论如何都要在创建3D蒙版期间循环它。如果掩模只构建一次并用于很多图像，那么它可能是值得的。

Answer 3

我有一个开源库pixelscan，它可以扫描各种空间模式（圆圈，环，蛇，网格，随机漫步）中的像素。还可以应用各种空间变换（例如，旋转，缩放，剪裁）。它是一个python库，但您可以将相关代码轻松移植到MATLAB。

快速复制属于圆圈的像素

3 个答案: