《HALCON數(shù)字圖像處理》課件-第3章 HALCON數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.13.23.33.4HALCONImage圖像

HALCONRegion區(qū)域

HALCONXLD輪廓

Handle句柄第3章HALCON數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)HALCON數(shù)字圖像處理3.1 HALCONImage圖像3.1.1Image的分類

根據(jù)每個(gè)像素信息不同，通常將圖像分為：二值圖像，灰度圖像，RGB圖像。

3.1.2Image的通道（1）append_channel(MultiChannelImage,Image:ImageExtended::)

作用：將Image圖像的通道與MultiChannelImage圖像的通道疊加得到新圖像。MultiChannelImage：多通道圖像；Image：要疊加的圖像；ImageExtended：疊加后得到的圖像。HALCON數(shù)字圖像處理

（2）decompose3(MultiChannelImage:Image1,Image2,Image3::)

作用：轉(zhuǎn)換三通道彩色圖像為三個(gè)單通道灰度圖像；MultiChannelImage：要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的三通道彩色圖像；Image1：轉(zhuǎn)換得到第一個(gè)通道的灰度圖像，對(duì)應(yīng)Red通道；Image2：轉(zhuǎn)換得到第二個(gè)通道的灰度圖像，對(duì)應(yīng)Green通道；Image3：轉(zhuǎn)換得到第三個(gè)通道的灰度圖像，對(duì)應(yīng)Blue通道。

讀取一幅紅色的三通道彩色圖像后利用decompose3算子分解成三個(gè)單通道圖像，其中得到的紅色通道是一幅白色圖像，得到的綠色和藍(lán)色通道是黑色圖像。所以我們能夠知道紅色在R通道中比較明顯，同理綠色和藍(lán)色分別在G和B通道中比較明顯。3.1 HALCONImage圖像HALCON數(shù)字圖像處理3.2

HALCONRegion區(qū)域

Region的特征可以使用特征檢測(cè)對(duì)話框查看region的特征。通過(guò)工具欄>特征檢測(cè)>彈出的對(duì)話框選擇region，可以看到Region的不同特征屬性及相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，如圖所示。Region特征主要有以下三個(gè)部分：（1）基礎(chǔ)特征：region的面積、中心、寬高、左上角與右下角坐標(biāo)、長(zhǎng)半軸、短半軸、橢圓方向、粗糙度、連通數(shù)、最大半徑、方向等；（2）形狀特征：外接圓半徑、內(nèi)接圓半徑、圓度、緊密度、矩形度、凸性、偏心率、外接矩形的方向等；（3）幾何矩特征：二階矩、三階矩、主慣性軸等。HALCON數(shù)字圖像處理3.2

HALCONRegion區(qū)域

HALCON數(shù)字圖像處理Region的點(diǎn)線1．生成點(diǎn)線區(qū)域圖像最基本的構(gòu)成元素是像素點(diǎn)，在HALCON里面點(diǎn)可以用坐標(biāo)（Row,Column）表示，圖像窗口左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，向下為行（Row）增加，向右為列（Column）增加。首先生成一個(gè)點(diǎn)區(qū)域，生成點(diǎn)區(qū)域的算子為：gen_region_points(:Region:Rows,Columns:)3.2

HALCONRegion區(qū)域

2．區(qū)域的方向方向是區(qū)域的基本特征，下面幾個(gè)算子與區(qū)域方向有關(guān)。（1）line_orientation(::RowBegin,ColBegin,RowEnd,ColEnd:Phi)（2）orientation_region(Regions:::Phi)HALCON數(shù)字圖像處理（3）angle_ll(::RowA1,ColumnA1,RowA2,ColumnA2,RowB1,ColumnB1,RowB2,ColumnB2:Angle)（4）line_position(::RowBegin,ColBegin,RowEnd,ColEnd:RowCenter,ColCenter,Length,Phi)作用：計(jì)算線段的中心、長(zhǎng)度、方向。3.2

HALCONRegion區(qū)域

Region的行程1．區(qū)域行程的理論基礎(chǔ)行程編碼（又稱游程編碼）是相對(duì)簡(jiǎn)單的編碼技術(shù)。行程編碼的主要思路是將一個(gè)相同值的連續(xù)串用一個(gè)代表值和串長(zhǎng)來(lái)代替。例如，有一個(gè)字符串“aaabccddddd”，行程編碼可以用“3a1b2c5d”來(lái)表示。圖4-19是區(qū)域，表4-2是根據(jù)圖4-19的區(qū)域得到的行程編碼表。HALCON數(shù)字圖像處理3.2

HALCONRegion區(qū)域

Region的區(qū)域特征1．區(qū)域的面積與中心特征1）區(qū)域的面積2）區(qū)域的中心區(qū)域的中心坐標(biāo)是計(jì)算區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)坐標(biāo)的平均值。中心點(diǎn)行坐標(biāo)等于區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)行坐標(biāo)相加的和除以面積，中心點(diǎn)列坐標(biāo)等于區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)列坐標(biāo)相加的和除以面積。2．區(qū)域特征距特征矩特征主要表征圖像區(qū)域的幾何特征，又稱為幾何距。由于其具有旋轉(zhuǎn)、平移、尺度等不變特征又稱為不變距。在圖像處理中不變距可以作為一個(gè)重要的特征來(lái)表示區(qū)域。HALCON數(shù)字圖像處理3.2

HALCONRegion區(qū)域

3．區(qū)域等效橢圓特征

二階中心距的一個(gè)重要應(yīng)用就是可以定義一個(gè)區(qū)域的方向與范圍，而區(qū)域的方向和范圍可以用等效橢圓來(lái)表示。4．區(qū)域凸性特征區(qū)域內(nèi)任意兩點(diǎn)進(jìn)行連線，連線上的所有點(diǎn)都在區(qū)域內(nèi)就稱這個(gè)區(qū)域?yàn)橥辜?。凸包則是包含區(qū)域內(nèi)所有點(diǎn)構(gòu)成的最小凸集。5．區(qū)域輪廓長(zhǎng)度特征區(qū)域輪廓長(zhǎng)度是區(qū)域的另一個(gè)特征，區(qū)域輪廓是跟蹤區(qū)域邊界獲得一個(gè)輪廓，然后將區(qū)域邊界上的全部點(diǎn)連接到一起。輪廓長(zhǎng)度是歐幾里德長(zhǎng)度，平行于坐標(biāo)軸與垂直坐標(biāo)軸的兩個(gè)相鄰輪廓點(diǎn)之間的距離為1。HALCON數(shù)字圖像處理3.3

HALCONXLD輪廓

3.3.1XLD的初步介紹1．XLD定義圖像中Image和區(qū)域Region這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是像素精度的，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，需要比圖像像素分辨率更高的精度，這時(shí)就需要提取亞像素精度數(shù)據(jù)，亞像素精度數(shù)據(jù)可以通過(guò)亞像素閾值分割或者亞像素邊緣提取來(lái)獲得。3.3.2XLD的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析1．XLD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹XLD輪廓的很多屬性存儲(chǔ)在XLD的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，為了描述不同的邊緣輪廓，HALCON規(guī)定了幾種不同的XLD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)于不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一般是通過(guò)不同的算子獲得的。區(qū)域或多邊形轉(zhuǎn)換成亞像素輪廓的算子（1）gen_contour_region_xld(Regions:Contours:Mode:)HALCON數(shù)字圖像處理3.3

HALCONXLD輪廓

（3）gen_contour_polygon_xld(:Contour:Row,Col:)（2）get_contour_xld(Contour:::Row,Col)（4）gen_polygons_xld(Contours:Polygons:Type,Alpha:)（5）gen_ellipse_contour_xld(:ContEllipse:Row,Column,Phi,Radius1,Radius2,StartPhi,EndPhi,PointOrder,Resolution:)（6）gen_circle_contour_xld(:ContCircle:Row,Column,Radius,StartPhi,EndPhi,PointOrder,Resolution:)HALCON數(shù)字圖像處理3.XLD輪廓附加屬性圖像進(jìn)行邊緣信息提取時(shí)XLD會(huì)附帶其他屬性，通過(guò)算子可以獲得這些屬性，屬性包括角度、邊緣方向等。通過(guò)query_contour_attribs_xld算子可以查詢XLD包含哪些屬性。3.3

HALCONXLD輪廓

3.3.3XLD的特征分析1.XLD與XLD點(diǎn)云本節(jié)主要講解XLD的特征及其形狀轉(zhuǎn)換。XLD的很多特征同Region的特征相似。XLD的點(diǎn)都是浮點(diǎn)級(jí)，精度可以達(dá)到亞像素級(jí)別。HALCON數(shù)字圖像處理3.3

HALCONXLD輪廓

2.XLD其他特征在講解XLD其他特征之前，需要使用test_self_intersection_xld算子判斷XLD是否自相交。只有在XLD不自相交的時(shí)候有些特征參數(shù)才有意義。HALCON數(shù)字圖像處理3.4

Handle句柄句柄是一個(gè)是用來(lái)標(biāo)識(shí)對(duì)象或者項(xiàng)目的標(biāo)識(shí)符，可以用來(lái)描述窗體、文件等，值得注意的是句柄不能是常量。Windows之所以要設(shè)立句柄根本上源于內(nèi)存管理機(jī)制的問(wèn)題，即虛擬地址。簡(jiǎn)而言之?dāng)?shù)據(jù)的地址需要變動(dòng)，變動(dòng)以后就需要有