如何在 MATLAB 中实现人口普查变换

Question

我想在 MATLAB 中在每个过滤器窗口的中心像素处执行 Census 变换，如下所示：

如果图片没有出现，另外一个链接：https://i.ibb.co/9Y6LfSL/Shared-Screenshot.jpg

我对代码的初步尝试是：

function output =census(img,census_size)
img_gray = rgb2gray(img);
[y,x]=size(img_gray);          
borders = floor(census_size/2); % limit to exclude image borders when filtering

for(iy = 1+borders : y-borders)
    for(ix = 1+borders : x-borders)
        f=img_gray(iy-borders:iy+borders,ix-borders:ix+borders);
        iix=ix-borders;
        iiy=iy-borders;
     %   shift=bitsll(img_out(iiy,iix),1);
        img_out(iiy,iix)= % Must be Implemented with census

    end
end
%normalised_image = img_out ./ max(max(img_out)) ;
output=img_out;
imshow(normalised_image);

end

第二个 for 循环中的 iix 和 iiy 代表我当前的中心像素位置。 f 是我当前的过滤器窗口。

除了与窗口的其他像素进行比较操作外，我需要将每个比较结果设置为逻辑 1/0，并将总结果（我猜是通过移位）扩展为 8 位数据，然后将此二进制数转换为一个十进制数。我如何在 MATLAB 中以实用的方式做到这一点？ 我在 Python 中检查过这个：https://stackoverflow.com/a/38269363/12173333

但无法在 MATLAB 中进行相似性分析。

Answer 1

如果你有图片处理工具箱可以使用blockproc:

%Load your image
I = imread('https://i.stack.imgur.com/9oxaQ.png');

%Creation of the census transform function
fun = @(B) [128 64 32 16 0 8 4 2 1]*(B.data(:)>B.data(2,2));

%Process the image, block-by-block with overlap, force the result to be of type uint8
I2 = uint8(blockproc(I.',[1 1],fun,'BorderSize',[1,1],'TrimBorder',0)).'

这里 blockproc 配置为 3x3 窗口（有重叠）并适用于灰度图像。函数fun 检查块的哪个部分严格大于块的中心。我们得到一个1x9 逻辑向量。然后我将此向量与[128 64 32 16 0 8 4 2 1]（二进制到十进制转换）相乘。

更新：

线性代数优化

对于随机窗口大小，您可以使用：

I = imread('https://i.stack.imgur.com/9oxaQ.png');

w   = 5;                                              % windows size, any odd number between 3 and 31.
b2d = 2.^[w^2-1:-1:ceil(w^2/2),0,floor(w^2/2):-1:1]   % binary to decimal vector
cen = ceil(w/2);                                      % center position

%Creation of the census transform function
fun = @(B) b2d*(B.data(:)>B.data(cen,cen));

%Process the image, block-by-block with overlap
I2 = blockproc(I.',[1 1],fun,'BorderSize',[cen-1,cen-1],'TrimBorder',0).'/sum(b2d)

输入：

输出：