一、图像的几何变换

　　机器视觉图像处理软件对相机采集的图像进行缩放/平移/旋转等操作后，会改变原来采集图像中各区域的空间关系，这类操作就是图像的几何变换。

　　1.图像缩放：是指图像按照一定的比例进行缩放变换，例如给定的图像在X轴方向按比例缩放fx倍，在Y轴方向缩放fy倍，从而获得一幅新的图象。

　　2.图像平移：是指将一幅图像中所有的点都按照指定的平移量在水平、垂直方向移动，平移后的图像与原图像相同。

　　3.图像旋转：是指以图像的中心为原点，旋转一定的角度，即将图像上的所有像素都旋转一个相同的角度。

　　二、背景

　　在实际的机器视觉项目应用当中，时常会遇到因相机采集图像的时候可能会存在角度偏差，或者采集图像比例不合适等问题。

　　因而导致我们实际采集的图像存在未达到我们预期的采集图像效果，所以我们需要进行图像的几何变换做一些图像调整（图像平移、旋转和缩放等），使之达到我们预期的效果。

　　在上期课程中，我们讲述了如何使用VPLC系列视觉运控一体机实现图像颜色通道切换和RGB图转灰度图的课程。本期课程正运动技术给大家分享一下VPLC系列视觉运控一体机实现图像的几何变换中缩放、平移和旋转的课程。

        教学视频可点击→【视觉运动一体机小课堂】三分钟实现图像的几何变换查看。

　　三、VPLC控制器

　　（一）VPLC516E构架图

　　（二）课前准备

　　1.电脑一台，安装ZDevelop3.10以上版本软件

　　2.VPLC516E一台

　　3.24V直流电源一个

　　4.网线一根

　　5.WinSCP软件

　　6.电线若干

　　四、课程知识点

　　1.图像的缩放和平移的指令：ZV_LATCHTRANS

　　2.图像的旋转：ZV_ROTATE

　　五、软件实现

　　1.打开ZDevelop软件：新建名称为“图像的几何变换.zpj”项目→新建HMI文件→新建“Basic.bas”文件（用于编写界面响应函数、并开启HMI自动运行任务）→文件添加到项目。

　　2.设计HMI主界面和关联它的控件变量。

　　3.编写图像比例缩放和平移的执行函数。

ZVOBJECT Image              '定义原图像变量

ZVOBJECT transform_img          '定义变换图像

GLOBAL gv_index            '定义图片索引变量

GLOBAL File_Name(50)          '定义图片所在的路径名称

gv_index=0

end

GLOBAL SUB hmi_init()

    ZV_ENVINIT()    'ZVision运行环境初始化

    ZV_SETSYSSTR("DataDir","")'设置默认数据目录

    ZV_LATCHSETSIZE(0, HMI_CONTROLSIZEX(10, 1), HMI_CONTROLSIZEY(10, 1)) '设置锁存的大小

    ZV_LATCHSETBGC(0,rgb(255,255,255))  '设置锁存背景颜色

    ZV_LATCHCLEAR(0) '将锁存通道 0 清零

END SUB 

''''''''采集图像''''''

'HMI界面按下采集图像按钮时执行的子函数

GLOBAL SUB btn_read_img()

    '循环图片索引

    if(gv_index=5) then 

       gv_index=0

    endif 

    File_Name = "图片/" + TOSTR(gv_index,1,0) + ".bmp"      '确定图片所在的路径

    ZV_READIMAGE(Image,File_Name,0)              '读取本地图片

    ZV_LATCH(Image, 0)                     '将图像显示到锁存通道编号为0的锁存区域

    gv_index=gv_index+1

    ZV_IMGCOPY(Image,transform_img)   '生成变换图像

END SUB   

'''''''图形变换'''''''

'图像缩放平移变换

global sub pic_conversion(id)

    if id=0 THEN  '图像几何变换复位按钮

        ZV_LATCHCLEAR(0)

        ZV_IMGCOPY(Image,transform_img)   

        zv_latch(transform_img,0)

    elseif id=1 THEN  '图像放大按钮

        ZV_LATCHTRANS(0,TABLE(10),0,0)

        zv_latch(transform_img,0)

    elseif id=2 THEN '图像缩小按钮

        ZV_LATCHTRANS(0,1/TABLE(10),0,0)

        zv_latch(transform_img,0)  

    elseif id=3 THEN '图像向右平移按钮

        ZV_LATCHTRANS(0,1,TABLE(20),0)

        zv_latch(transform_img,0)

    elseif id=4 THEN '图像向左平移按钮

        ZV_LATCHTRANS(0,1,-TABLE(20),0)

        zv_latch(transform_img,0)

    elseif id=5 THEN '图像向下平移按钮

        ZV_LATCHTRANS(0,1,0,TABLE(20))

        zv_latch(transform_img,0)

    elseif id=6 THEN '图像向上平移按钮

        ZV_LATCHTRANS(0,1,0,-TABLE(20))

        zv_latch(transform_img,0) 

END SUB

　　4.编写图像旋转执行函数。

'图像旋转

global sub pic_conversion(id)

    if id=7 THEN '图像顺时针旋转按钮

        ZV_ROTATE(transform_img,transform_img,TABLE(30),0)

        zv_latch(transform_img,0)

    elseif id=8 THEN '图像逆时针旋转按钮

        ZV_ROTATE(transform_img,transform_img,-TABLE(30),0)

        zv_latch(transform_img,0)   

    endif

ENDSUB  

　　5.效果演示视频可点击→三分钟实现图像的几何变换的操作演示部分查看。

　　本次，正运动技术【视觉运控一体机小课堂】三分钟实现图像的几何变换的功能，就分享到这里。

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