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Sequentielle Manipulation von XYZ-Koordinaten

 

MHaberl

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     Beitrag Verfasst am: 18.11.2014, 17:42     Titel: Sequentielle Manipulation von XYZ-Koordinaten
  Antworten mit Zitat      
Hallo Liebe Matlab-Community,

ich habe folgendes Problem: Im Zuge eines biologischen Experiments bekomme ich zusammenhängende XYZ-Koordinaten eines Objekts über einen gewissen Zeitraum (Trajektorien). Ein Experiment liefert mir mehrere Objekte, die alle eine ID haben. Zugehörig zu einer ID habe ich also zu jedem Zeitpunkt eine XYZ-Koordinate. Nicht alle Objekte sind über den ganzen Zeitraum sichtbar und es erscheinen auch nicht alle Objekte zum selben Zeitpunkt. Ich habe ein Bild, wie das ganze aussieht, angehängt.
Ich möchte nun den im Bild roten Vektor drehen, so dass er parallel zur x-Achse verläuft.
Danach sollen alle grünen Trajektorien um den selben Winkel gedreht werden.
Anschließend sollen noch die grünen Trajektorien so verschoben werden, dass sie ihren Ursprung im Koordinatenursprung haben.
Leider bin ich noch absoluter Neuling in Matlab und weiß nicht, wie ich anfangen soll. Matlab bietet sich deshalb an, weil das Trackingprogramm eine Schnittstelle zu Matlab hat.
Es ist mir klar, dass es etwas unverschämt ist, hier einfach so nach einer Lösung für mein Problem zu fragen. Aber vielleicht kann mich hier ja jemand zumindest in die richtige Richtung schubsen, ich weiß nämlich absolut nicht wie ich anfangen soll.

mfG
Michael

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Nras
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     Beitrag Verfasst am: 19.11.2014, 09:50     Titel:
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Hallo,

um den roten Vektor parallel zur x-Achse verlaufen zu lassen, kannst du vermutlich eine Drehmatrix http://de.wikipedia.org/wiki/Drehma.....trizen_des_Raumes_R.C2.B3 anwenden.

Um die grünen Trajektorien im Ursprung starten zu lassen, kannst du von allen x,y,z-Koordinaten jeweils den ersten Eintrag der Vektoren subtrahieren. Dann beginnt die Trajektorie automatisch in (0,0,0) und alle anderen Einträge sind ebenfalls entsprechend verschoben.

Viele Grüße,
Nras.
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MHaberl

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     Beitrag Verfasst am: 19.11.2014, 11:35     Titel:
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Ok, vielen Dank! Ich versuche das mal zu implementieren und werde dann meine Ergebniss hier berichten.
 
MHaberl

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     Beitrag Verfasst am: 24.11.2014, 18:54     Titel:
  Antworten mit Zitat      
So, ich habe versucht den Vorschlag von Nras umzusetzen. Ich schaffe es die Tracks in den Koordinatenursprung zu verschieben. Dazu hab ich folgenden Code verwendet:
Code:
%Als erstes verbinde ich MATLAB mit meinem Tracking-Programm Imaris und
%sammle die XYZ Positionen meiner Tracks sowie die IDs der Tracks ein.

conn = IceImarisConnector(0);
vSpots=conn.getSurpassSelection();
objectPos=vSpots.GetPositionsXYZ;
centeredPos=zeros(size(objectPos));
objectIDs = vSpots.GetTrackIds;
objectEdges = vSpots.GetTrackEdges;
trackLabels = unique(objectIDs);

%Anschließend werden die Tracks mit ihrem Ursprung in den
%Koordinatenursprung versetzt
     
        for r = 1:length(trackLabels)
            % Get indices for the track.
            rEdges = objectEdges(objectIDs == trackLabels(r), :);
            rSpots = unique(rEdges);

            % Get the track positions.
            rPos = objectPos(rSpots + 1, :);

            % Shift the track coordinates to place the origin at zero.
            cPos = bsxfun(@minus, rPos, rPos(1, :));

            % Add the centered coordinates to the list of all track positions.
            centeredPos(rSpots + 1, :) = cPos;

            % Plot the shifted track.
            PlotAxisAtOrigin(cPos(:, 1), cPos(:, 2))
           hold on
                     
        end % for r

Mit
Code:
oder
Code:
funktioniert es ganz gut. Allerdings hätte ich gerne die Koordinatenachsen im Zentrum des Plots. Das habe ich versucht und mir die Funktion PlotAxisAtOrigin von mathworks.com runtergeladen. Allerdings schreibt mir das Script für jede for-Schleife ein neues KO in den Plot. Jemand eine Idee wie das abzustellen ist?

Wenn ich alle Tracks in den Ursprung verschoben habe, könnte ich dann eigentlich über die Steigung des roten Vektors mein Theta für die Rotation ausrechnen und dieses für die Drehung der anderen Tracks mittels einer Rotationsmatrix verwenden? Könnte ich das Drehen in meine For-Schleife einbauen?
 
MHaberl
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     Beitrag Verfasst am: 28.01.2015, 12:04     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Tut mir leid für die Threadnekromantie. Ich habe mein Programm nochmals verändert und im Prinzip funktioniert es schonmal. Der Code sieht wie folgt aus:
Code:
clc
clear all
close all

%einlesen der xyz-Koordinaten und des Vektors der zur Bestimmung des
%Drehwinkel dient
[x,y,z,t,id] = importPosition('./Position.csv', 5, 1176);
[vecx,vecy,vecz] = importBloodvec('./blood vector_Position.csv',5,6);

%maximalwerte bestimmen
% xlimit = max([abs(min(x)) abs(max(x))]);
% ylimit = max([abs(min(y)) abs(max(y))]);

%blutvektor aufstpannen v=b-a
vec(1) = vecx(2) - vecx(1);
vec(2) = vecy(2) - vecy(1);

%verdrehwinkel berechnen
alpha = atan(vec(2) / vec(1));

%drehmatrix aufstellen
drehmatrix = [cos(-alpha) -sin(-alpha);
                sin(-alpha) cos(-alpha)];

%alle vorhandenen ids bestimmen
uniques = unique(id);

%alle 'not a number' löschen
uniques(isnan(uniques(:,1)),:)=[];

%vektor für das tortendiagramm erzeugen
torte = zeros(36,1);

%abbildung mit eigenschaften erzeugen
figure1 = figure;
axes1 = axes('Parent',figure1,'YTick',0,'XTick',0);
xlim([-200 200])
ylim([-150 150])
box(axes1,'on');
grid(axes1,'on');
hold(axes1,'all');

%schleife über alle tracks
for i=1:size(uniques,1)
   
    %erstellen eines filters für track i
    k = 1;
    for j=1:size(id,1)
        if( id(j) == uniques(i) )
            map(k) = j;
            k = k + 1;
        end
    end
   
    %umspeichern der gefilterten Werte
    coord(1,:) = x(map(:));
    coord(2,:) = y(map(:));
    T = t(map(:));
   
    %verschiebung in der ursprung
    for j=1:size(coord,2)
        coord(1,j) = coord(1,j) - x(map(1));
        coord(2,j) = coord(2,j) - y(map(1));
    end
   
    %drehen der Werte in richtung des blutgefäßes
    coord = drehmatrix * coord;
   
    %berechnung der winkeländerungen je zeitschritt
    for j=1:size(coord,2)-1
        if((coord(1,j+1)-coord(1,j)) > 0.0)
            alphas(j) = 180/pi * atan((coord(2,j+1)-coord(2,j)/(coord(1,j+1)-coord(1,j))));
        else
            alphas(j) = 180/pi * -atan((coord(2,j+1)-coord(2,j)/(coord(1,j+1)-coord(1,j))));
        end
    end
   
    %binning der winkelwerte
    for j=1:size(alphas,2)
        if(alphas(j) < 10 && alphas(j) >= 0)
            torte(1) = torte(1) + 1;
        end
        if(alphas(j) < 20 && alphas(j) >= 10)
            torte(2) = torte(2) + 1;
        end
        if(alphas(j) < 30 && alphas(j) >= 20)
            torte(3) = torte(3) + 1;
        end
        if(alphas(j) < 40 && alphas(j) >= 30)
            torte(4) = torte(4) + 1;
        end
        %50° aufwärst fehlt noch
    end
   
    %plotten des tracks
    plot(coord(1,:),coord(2,:));
    hold all
   
    %löschen der temp. daten
    clear coord
    clear map
    clear T
    clear alphas
end
%erzeugen des tortendiagramms
%saveas(figure1,'./tracks.jpeg');
figure2 = figure;
pie3(torte);
lala = 0;


Jetzt habe ich noch zwei Fragen. Die eine bleibt weiterhin wie ich die Axen im Plot zentrieren kann; die andere ist, ob es möglich ist die Trajektorien so zu plotten, dass sie an ihrem Endpunkt mit einem gefüllten Kreis markiert sind. Ist sowas möglich?
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Winkow
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     Beitrag Verfasst am: 28.01.2015, 12:25     Titel:
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vieleicht hilft dir das? http://www.mathworks.com/matlabcent.....s-lines-through-an-origin
_________________

richtig Fragen
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MHaberl
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     Beitrag Verfasst am: 28.01.2015, 12:40     Titel:
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Dieses oaxes ist leider nicht mit Matlab 2014b kompatibel. Danke trotzdem.
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Harald
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Version: ab 2017b
     Beitrag Verfasst am: 28.01.2015, 12:45     Titel:
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Hallo,

Zitat:
die andere ist, ob es möglich ist die Trajektorien so zu plotten, dass sie an ihrem Endpunkt mit einem gefüllten Kreis markiert sind.

im Zweifelsfall den Endpunkt nochmal plotten, mit '.' als Marker.

Grüße,
Harald
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