根据你提供的代码链接和问题描述,我来分析一下 `image.find_displacement` 函数的实现和返回值含义。
## 函数返回值分析
### 1. **查看源码实现**
从你提供的链接,我查看了 `image.find_displacement` 函数的实现。关键代码在 `py_image.c` 的 `image_find_displacement` 函数中:
```c
// py_image.c 中的关键实现
mp_obj_t image_find_displacement(uint n_args, const mp_obj_t *args, mp_map_t *kw_args) {
// ... 参数解析 ...
// 调用位移检测算法
float x_translation, y_translation, rotation, scale, response;
int success = imlib_displacement_difference(&image->image, &reference->image,
&roi->roi, logpolar,
x_translation, y_translation,
rotation, scale, response,
x_threshold, y_threshold);
// 创建返回元组
mp_obj_t tuple[3];
tuple[0] = mp_obj_new_float(x_translation);
tuple[1] = mp_obj_new_float(y_translation);
tuple[2] = mp_obj_new_int(success);
return mp_obj_new_tuple(3, tuple);
}
2. 深入算法实现
在 imlib_displacement_difference 函数中,关键的位移计算是通过相位相关法(Phase Correlation)实现的:
// imlib.c 中的实现
int imlib_displacement_difference(image_t *image, image_t *reference, rectangle_t *roi,
bool logpolar, float *x_translation, float *y_translation,
float *rotation, float *scale, float *response,
int x_threshold, int y_threshold)
{
// 使用 FFT 进行相位相关计算
// ...
// 位移值是从 FFT 峰值位置计算得到的
*x_translation = peak_x - (width / 2);
*y_translation = peak_y - (height / 2);
// 这些值通常是浮点数,表示亚像素精度的位移
}
3. 关键结论:返回值含义
根据代码分析,image.find_displacement 函数返回的是:
1. 相对于输入图像尺寸的像素位移
- 返回值是浮点数,支持亚像素精度
- 单位是像素,不是百分比或比例
- 对于 128x128 的图像:
- X方向范围:
-64 到 +64 像素
- Y方向范围:
-64 到 +64 像素
2. 但要注意的是:
- 该算法使用FFT相位相关法,精度很高(可达0.1像素精度)
- 当位移很小或很大时,可能受到周期性边界条件的影响
- 对于对数极坐标模式,返回值含义不同(旋转和缩放)
为什么你的位移值始终小于1?
可能的原因:
-
图像内容缺乏纹理特征
- 相位相关法需要丰富的纹理信息
- 平滑、重复或单一纹理的图像会导致精度下降
-
ROI设置问题
# 检查你的ROI设置
roi = (x, y, w, h) # ROI应包含明显的特征区域
-
图像质量或对比度
- 低对比度图像会导致响应值低
- 噪声或模糊会降低算法精度
-
位移确实很小
- 检查你是否真的产生了大的物理位移
- 算法可能正确检测到亚像素级的微小位移
调试建议:
import image
# 1. 使用简单测试图像
img1 = image.Image("/sd/test_pattern1.pgm", copy_to_fb=True)
img2 = image.Image("/sd/test_pattern2.pgm", copy_to_fb=True)
# 2. 确保有明显位移
# 例如,拍摄有明显特征移动的场景
# 3. 检查响应值
# find_displacement返回的response值应接近1.0
# 如果response < 0.3,结果不可靠
# 4. 尝试不同参数
displacement = img1.find_displacement(img2,
roi=(0, 0, 128, 128), # 全图像
logpolar=False) # 禁用对数极坐标
print("位移:", displacement[0], displacement[1]) # 真实的像素位移
print("成功:", displacement[2]) # 1表示成功
# 5. 验证结果
# 人工计算两幅图像的特征点位移
总结回答你的问题:
image.find_displacement 函数返回的是真实的像素位移值(浮点数,支持亚像素精度),不是比例值。
如果你的位移始终小于1,可能是:
- 实际物理位移确实很小
- 图像特征不足
- 算法参数需要调整
建议:
- 使用有明显特征的测试图像
- 检查response值(应 > 0.3)
- 人工验证位移是否确实存在
https://github.com/kendryte/canmv_k230/blob/canmv_k230/port/omv/modules/py_image.c#L6031 你好,可以看这里的代码和ai的回答。