MATLAB - 将特定值从一个 3d 数组复制到另一个

Question

我需要使用图像 2 中的 rgb 值更新图像 1 以获得特定坐标。

我有两个二维矩阵（im1Cart_toupdate 2x114056 和 im2EstCart_tocopyfrom 也是 2x114056）。这些包含我想要将 rgb 值从图像 2 复制到图像 1 的有序 x-y 对。

即我想在 114,056 个像素上复制颜色。

im1 (440x1370x3) 和 im2 (240x320x3) 是图像数组。注意 im2 会被拉伸，所以 im2 中的一些像素会在 im2EstCart_tocopyfrom 中出现多次。

我需要一种有效的方法来执行此操作，因为即使使用上述图像大小，我当前的实现也很慢。我曾认为可能有一些使用 sub2ind 的方法 - 但我不确定如何使用 3d 数组来做到这一点。

这是我当前的代码。杀死我的是 for 循环！

%Create a matrix of all pixel coordinates in im1 (homogenised form)
[im1gridx im1gridy]=meshgrid(1:im1width,1:im1height);
im1Cart = [im1gridx(:) im1gridy(:)]';
im1Hom = [im1Cart; ones(1,numel(im1gridy))];

%transform pixel positions with homography (HEst is a matrix built
%elsewhere) to find where they are in the coordinates of image 2
im2EstHom = HEst*im1Hom;
im2EstCart = im2EstHom(1:2,:)./repmat(im2EstHom(3,:),2,1);
im2EstCart = round(im2EstCart);

%check if the the transformed position is within the boundary of image 2 
validCoords = im2EstCart(1,:)>0 & im2EstCart(2,:)>0 & im2EstCart(1,:)<=im2width & im2EstCart(2,:)<=im2height;
im1Cart_toupdate=im1Cart(:,validCoords);
im2EstCart_tocopyfrom=im2EstCart(:,validCoords);

%copy colour from image 2 to image 1 - currently pixel by pixel
%but CAN THIS BE VECTORISED?
for i=1:size(im1Cart_toupdate,2)
    im1y=im1Cart_toupdate(1,i);
    im1x=im1Cart_toupdate(2,i);
    im2y=im2EstCart_tocopyfrom(1,i);
    im2x=im2EstCart_tocopyfrom(2,i);
    im1(im1y,im1x,:) = im2(im2y,im2x,:);
    drawnow
end

非常感谢您的建议！

Answer 1

方法#1

这将是一种使用 linear indexing 和 bsxfun 的矢量化方法 -

[m2,n2,r2] = size(im2);
RHS_idx1 = (im2EstCart_tocopyfrom(2,:)-1)*m2 + im2EstCart_tocopyfrom(1,:)
RHS_allidx = bsxfun(@plus,RHS_idx1(:),(0:r2-1)*m2*n2)

[m1,n1,r1] = size(im1);
LHS_idx1 = (im1Cart_toupdate(2,:)-1)*m1 + im1Cart_toupdate(1,:)
LHS_allidx = bsxfun(@plus,LHS_idx1(:),(0:r1-1)*m1*n1)

im1(LHS_allidx) = im2(RHS_allidx)

方法 #2

这是另一种方法，在合并前两个维度后，将输入 3D 数组重塑为 2D 数组，然后使用 linear indexing 提取和设置值，最后重塑回其原始 3D 大小，例如所以-

[m2,n2,r2] = size(im2)
RHS_idx1 = (im2EstCart_tocopyfrom(2,:)-1)*m2 + im2EstCart_tocopyfrom(1,:)
im2r = reshape(im2,[],r2) 

[m1,n1,r1] = size(im1)
LHS_idx1 = (im1Cart_toupdate(2,:)-1)*m1 + im1Cart_toupdate(1,:)
im1r = reshape(im1,[],r1)
im1r(LHS_idx1,:) = im2r(RHS_idx1,:)

im1 = reshape(im1r,size(im1));