工業(yè)機(jī)器人視覺與傳感技術(shù) 課件 ch09 視覺應(yīng)用一一物體追蹤

高等院校公共課系列精品教材工業(yè)機(jī)器人視覺與傳感技術(shù)第九章視覺應(yīng)用一一物體追蹤內(nèi)容摘要物體追蹤的步驟14253跟隨被測(cè)目標(biāo)讀取模板圖像創(chuàng)建模板

定義測(cè)試窗口輸出信息讀取模板圖像第一，打開Halcon軟件，單擊菜單欄中的“助手"菜單，選擇“打開新的ImageAcquisition"命令，打開ImageAcquisition窗口（見圖8-1），選中“圖像文件"單選按鈕。第二，單擊“圖像文件”下的“選擇文件”。選擇已保存在電腦中的圖像，這里選擇電腦G盤中名稱為1、格式為jpg的圖像，．如圖9-1(a)所示。第三，單擊ImageAcquisition窗口中的“代碼生成"，這樣名稱為1的圖像的代碼就會(huì)自動(dòng)生成。該代碼的第一行以“*"開頭，是注釋行。第二行是讀圖像算子，此時(shí)，光標(biāo)正好指在這一行，但程序并沒有執(zhí)行到這一行，要想程序執(zhí)行這一行，光標(biāo)應(yīng)指向該行的下面一行。第四，單擊“運(yùn)行"圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行"命令，光標(biāo)就會(huì)移動(dòng)到下一行，如圖9-1(b)所示。讀取模板圖像第五，獲取圖像大小。獲取圖像大小是指獲取圖像寬和高的像素：此時(shí)需用到算子get_image_size(Image'Width'Height)'其參數(shù)介紹如下。Image:輸入?yún)?shù)，輸入圖像。Width：輸出參數(shù)，圖像的寬度。Height：輸出參數(shù)，圖像的高度。打開Halcon軟件的變量窗口，圖像參數(shù)值如圖9-2所示。讀取模板圖像第六，打開一個(gè)新窗口。此時(shí)需用到算子dev-open_window(Row,Column,Width'Height,Background'WindowHandle)'其參數(shù)介紹如下。Row：控制輸入?yún)?shù)，即左上角的行索引。默認(rèn)值為0，典型值的范圍要求是行0。Column：控制輸入?yún)?shù)，即左上角的列索引。默認(rèn)值為0，典型值的范圍要求是列0。Width：控制輸入?yún)?shù)，即新窗口的寬度。默認(rèn)值為256，典型值的范圍要求是寬度0。最小增量為1。Height：控制輸入?yún)?shù)，即新窗戶的高度。默認(rèn)值為256，典型值的范圍要求是高度0。最小增量為1。Background:控制輸入?yún)?shù)，即新窗口的背景顏色。默認(rèn)值為blackoWindowHandle：控制輸出參數(shù)，即新窗口的ID號(hào)。讀取模板圖像由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入"dev_open_window（0，0，Width,Height,'black',WindowHandIe)"，然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行"選項(xiàng)。這樣，光標(biāo)就移動(dòng)至下一行，如圖9-3所示。讀取模板圖像第六，重新顯示圖像。此時(shí)需使用算子dev_display(Object),其參數(shù)介紹如下。Object：輸入?yún)?shù)，即要顯示的圖像。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入"dev-display(Image)",然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行"命令。這樣，光標(biāo)就移至末行，如圖9-4所示。創(chuàng)建形狀模板第一，區(qū)域輸出的填充模式。此時(shí)需用到算子devsetdraw(DrawMode),其參數(shù)介紹如下。DrawMode：區(qū)域輸出的填充模式，默認(rèn)值為“fill”，還可以選擇“margin”。第二，在圖像上畫矩形。此時(shí)需用到算子drawrectangle2(WindowHandIe,Row,Column,Phi,Lengthl，Length2),其參數(shù)介紹如下。WindowHandle：控制輸入?yún)?shù)，窗口的ID號(hào)。Row：控制輸出參數(shù)，中心的行坐標(biāo)（單位是像素）。Column：控制輸出參數(shù)，中心的列標(biāo)（單位是像素）。Phi：輸出控制參數(shù)，以弧度表示的較大的半軸方向。Lengthl：控制輸出參數(shù)，大的半軸。Length2：控制輸出參數(shù)，小的半軸。創(chuàng)建形狀模板第三，創(chuàng)建所畫矩形的方向。此時(shí)需使用算子genrectangle2(Rectangle,Row,column,Phi,Lengthl，Length-2)'其參數(shù)介紹如下。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入

gen_rectangle2(Rectangle,Row,Column,Phi,Lengthl，Length2)"；然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行”命令，其運(yùn)行結(jié)果如圖9-6所示。創(chuàng)建形狀模板第四，剪切所創(chuàng)建的矩形圖像。此時(shí)需使用算子reducedomain(Image,Region,ImageReduced),其參數(shù)介紹如下。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入"reducedomain(Image,Rectangle,ImageReduced)"；然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行"命令。剪切后的圖像如圖9-7所示。創(chuàng)建形狀模板第五，創(chuàng)建形狀模型。此時(shí)需使用算子create_shape_model（Template,NumLevels,AngleStart,AngleExtent'AngleStep，Optimization'Metric'Contrast'MinContrast'ModelID），其參數(shù)介紹如下。第六，查找模型。此時(shí)需使用算子findshape_model(Image,Mode11D,Anglestart,AngleExtent,MinScore,NumMatches,MaxOver1ap,SubPixe1,NumLevels,Greediness，Row,Column,Angle,Score)”，其參數(shù)介紹如下。Image:輸入?yún)?shù)，即能在其中找到所創(chuàng)建模型的輸入圖像。第七，返回形狀模型的輪。此時(shí)需使用算子"get_shape_model_contours(Mode℃ontours,ModelID,Level)”，其參數(shù)介紹如下。定義測(cè)試窗囗第一，顯示圖像。此時(shí)需使用算子devdisplay(Object)",其參數(shù)介紹如下。Object:輸入?yún)?shù)，即要顯示的圖像對(duì)象。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入"dev_display(lmage)";然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行"命令。其顯示的圖像如圖9-8所示。定義測(cè)試窗囗第二，設(shè)置行和列的偏移量。請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入如下程序。OffsetROw:=Row—ModeIRowOffsetC01um-n:=C01urnn—Mode1C01um_no第三，讀取預(yù)先保存在電腦G盤中的圖片，該圖片的格式是.jpg。請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入如下程序。測(cè)試被測(cè)圖像第一，用for循環(huán)語句實(shí)現(xiàn)連續(xù)讀取多張圖片。在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著上面的程序輸入第二，讀取圖像。此時(shí)需使用算子read_image(Image,FileName）。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入“read_image(Image‘ImageFi1es[Index]）”；然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行”菜單下的“運(yùn)行”命令。測(cè)試被測(cè)圖像第三，顯示圖像。此時(shí)需使用算子dev_display(Image),由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入“dev-display(lmage)”;然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行”菜單下的“運(yùn)行”命令。第四，在Halcon軟件的“程序編輯器”窗口中，接著上面的程序輸入如下的參數(shù)“RowCheck:=O”“ColumnCheck:=0”“AngleCheck:=0Score:=0”;然后單擊圖標(biāo)，或者按下F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行”菜單下的“運(yùn)行”命令。第五，在圖像中查找形狀模型的最佳匹配項(xiàng)。此時(shí)需使用算子find_shape_model（Image'ModellD，AngleStart,AngleExtent，MinScore,NumMatches，MaxOverlap，SubPixel,Num-Levels,Greediness,Row,Column,Angle,Score),其參數(shù)介紹如下。測(cè)試被測(cè)圖像第六，生成二維齊次矩陣。此時(shí)需使用算子hommat2d_identity(HomMat2DIdentity)。第七，向齊次二維變換矩陣添加平移。此時(shí)需使用算子hommat2dtranslate(HomMat2D,TX,Ty,HomMat2DTransIate)。第八，向齊次二維變換矩陣添加旋轉(zhuǎn)。這里算子hornmat2drotate(HomMat2D,Phi,PX,py，HomN‘Iat2DRotate）。測(cè)試被測(cè)圖像第九，對(duì)模板進(jìn)行仿射變換。此時(shí)需使用算子affinetranscontourxld(Contours‘ContoursAffinTrans,HomMat2D）。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入"affinetranscontourxld（ShapeModel,ShapeModelTrans,HomMat2DRotate)”；然后單擊）圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行"命令：如圖9-9所示為仿射變換后的輪廓。測(cè)試被測(cè)圖像第十，對(duì)OffsetRow、Offsetcolumn這兩個(gè)坐標(biāo)執(zhí)行仿射變換。此時(shí)需使用算子trans_pixel(HomMat2D,ROW‘Col’RowTrans,ColTrans)。第十一，創(chuàng)建任意方向的矩開/多。此時(shí)需使用算子gen_rectangIe2(Rectangle,Row,Column,Phi,Lengthl，Length2）。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入

genrectangle2(OutRectangIe,OutLeftRow,OutLeftCOIumn,Phi+Ang1eCheck,Lengthl，Length2)";然后單擊圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行"菜單下的“運(yùn)行"命令。如圖9-10用所示為創(chuàng)建的任意方向的矩形。測(cè)試被測(cè)圖像第十二，在當(dāng)前窗口中顯示圖像。此時(shí)需使用算子dev_display(Image)。由于參數(shù)的調(diào)整，請(qǐng)讀者在Halcon軟件的程序編輯器窗口中，接著前面的程序輸入"dev_display(Image)";然后單擊）圖標(biāo)，或者按F5鍵，或者選擇菜單欄“執(zhí)行”菜單下的“運(yùn)行”命令。如圖9-1