如何使用 MATLAB 自动填充任意图像？

Question

这是基于此答案的进一步问题：

How can I implement a fisheye lens effect (barrel transformation) in MATLAB?

通用解决方案应该适用于所有背景颜色和长/宽比。

Answer 1

通常情况下，在 MATLAB 中有许多不同的方法可以做到这一点。我将列出一些填充RGB images的示例...

解决方案 #1：使用 CAT 添加填充以制作方形图像

此解决方案采用给定颜色 padColor 并使用函数 REPMAT 复制它以创建正确大小、形状和颜色的填充。然后使用函数CAT 将填充添加到图像的两侧：

[r,c,d] = size(rgbImage);  %# Get the image dimensions
nPad = abs(c-r)/2;         %# The padding size
padColor = [1 1 1];        %# RGB triple for pad color (white)
padColor = reshape(padColor,1,1,3);  %# Reshape pad color to 1-by-1-by-3
if c > r                   %# Pad rows
  newImage = cat(1,repmat(padColor,floor(nPad),c),...  %# Top padding
                   rgbImage,...                        %# Image
                   repmat(padColor,ceil(nPad),c));     %# Bottom padding
elseif r > c               %# Pad columns
  newImage = cat(2,repmat(padColor,r,floor(nPad)),...  %# Left padding
                   rgbImage,...                        %# Image
                   repmat(padColor,r,ceil(nPad)));     %# Right padding
end

您可以修改上述解决方案以适用于indexed、grayscale 或binary images，方法是将定义padColor 的两行替换为以下内容之一：

padColor = uint8(1);    %# For an indexed image (index of color to use)
padColor = uint8(255);  %# For a grayscale image (white)
padColor = true;        %# For a binary image (white)

解决方案#2：制作一个空白方形图像并插入原始图像

此解决方案采用给定颜色padColor 并使用函数REPMAT 复制它以创建该颜色的空白方形图像。然后将原始图像插入到这个空白图像的中心位置：

[r,c,d] = size(rgbImage);  %# Get the image dimensions
padColor = [1 1 1];        %# RGB triple for pad color (white)
padColor = reshape(padColor,1,1,3);  %# Reshape pad color to 1-by-1-by-3
if c > r                   %# Pad rows
  newImage = repmat(padColor,c);  %# Make c-by-c-by-3 matrix of given color
  rowIndex = floor((c-r)/2);      %# Row index for inserting image
  newImage(rowIndex+(1:r),:,:) = rgbImage;     %# Insert the image
elseif r > c               %# Pad columns
  newImage = repmat(padColor,r);  %# Make r-by-r-by-3 matrix of given color
  columnIndex = floor((r-c)/2);   %# Column index for inserting image
  newImage(:,columnIndex+(1:c),:) = rgbImage;  %# Insert the image
end

您可以修改上述解决方案以适用于 indexed、grayscale 或 binary images，方法是将定义 padColor 的两行替换为以下内容之一：

padColor = uint8(1);    %# For an indexed image (index of color to use)
padColor = uint8(255);  %# For a grayscale image (white)
padColor = true;        %# For a binary image (white)

解决方案#3：使用PADARRAY

此解决方案使用函数PADARRAY 创建填充以使图像呈正方形。不幸的是，在使用此解决方案时，没有简单的方法可以为 RGB images 指定填充颜色（见下文）。但是，您可以使用 'replicate' 参数让 PADARRAY 简单地复制添加填充的图像边缘的颜色：

[r,c,d] = size(rgbImage);  %# Get the image dimensions
nPad = abs(c-r)/2;         %# The padding size
if c > r                   %# Pad rows
  newImage = padarray(rgbImage,[floor(nPad) 0],...  %# Pad top
                      'replicate','pre');
  newImage = padarray(newImage,[ceil(nPad) 0],...   %# Pad bottom
                      'replicate','post');
elseif r > c               %# Pad columns
  newImage = padarray(rgbImage,[0 floor(nPad)],...  %# Pad left
                      'replicate','pre');
  newImage = padarray(newImage,[0 ceil(nPad)],...   %# Pad right
                      'replicate','post');
end

此解决方案适用于 indexed、grayscale 或 binary images。对于这三种图像类型，您可以选择将'replicate' 参数替换为要用于填充的标量值（即uint8(255) 用于灰度图像中的白色填充）。对于RGB images，将'replicate' 参数替换为单个值将只允许您创建从白色到黑色的灰色阴影填充颜色（即1 创建白色填充）。