halcon绘制图形-编程知识

1、ROI是Halcon中的一个很重要的概念，为了减少计算量，只关注待检测物体或该物体周围的一片区域即可(类似于图片裁剪)

* ROI是Halcon中的一个很重要的概念，为了减少计算量，只关注待检测物体或该物体周围的一片区域即可，
* ROI就是图像处理所关注的区域* read_image 读取图像数据
read_image(Image,'claudia')* get_image_size 获取图像尺寸
get_image_size(Image,Width,Height)* dev_open_window 打开窗体
* 参数一、二：表示窗口的左上角的XY坐标。
* 参数三、四：分别表示窗口的宽度和高度。
* 参数五：表示窗口的背景色为黑色。
* 参数六：是窗口的句柄或标识符。
dev_open_window(0,0,Width,Height,'black',WindowHandle)* dev_display 用于显示图像
dev_display(Image)* draw_rectangle1 在具体的窗口上绘制一个矩形
* 参数一：绘制的窗体
* 参数二、三：绘制的起点XY坐标
* 参数四、五：绘制的终点XY坐标
* 注意：参数是需要赋值
draw_rectangle1 (WindowHandle, Row1, Column1, Row2, Column2)* gen_rectangle1 创建矩形
* 参数一：矩形的名称
* 参数二、三：起点的XY坐标
* 参数四、五：终点的XY坐标
gen_rectangle1 (Rectangle, Row1, Column1, Row2, Column2)* reduce_domain 裁剪选中的图像
* 参数一：需要裁剪的图片名字
* 参数二：裁剪的区域
* 参数三：新图片的名字
reduce_domain (Image, Rectangle, ImageReduced)* draw_circle 绘制圆形
draw_circle(WindowHandle, Row, Column, Radius)
* gen_circle 创建圆形
gen_circle (Circle, Row, Column, Radius)
* reduce_domain 裁剪选中的图像
reduce_domain (ImageReduced, Circle, ImageReduced1)* draw_rectangle2  绘制旋转矩形
draw_rectangle2 (WindowHandle, Row3, Column3, Phi, Length1, Length2)
* gen_rectangle2 创建旋转矩形
gen_rectangle2 (Rectangle1, Row3, Column3, Phi, Length1, Length2)
* reduce_domain 裁剪选中的图像
reduce_domain (ImageReduced1, Rectangle1, ImageReduced2)

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2、blob图像预处理

blob是指二值图像中连通区域的表示。预处理blob通常包括一系列步骤，例如去噪、形态学操作、特征提取等。

* blob
read_image(Image,'claudia')
get_image_size(Image,Width,Height)
dev_open_window_fit_size (0, 0, Width, Width, -1, -1, WindowHandle)
dev_display(Image)* 高斯噪声
gauss_distribution (60, Distribution)
* 添加噪声分布
add_noise_distribution (Image, ImageNoise, Distribution)
* 生成图像（保存到本地）这里保存的使‘bmp’格式的图片，第三个参数是保存的路径
* 生成图像保存到本地
* 参数一：句柄
* 参数二：保存的图片格式
* 参数三：保存的路径
* dump_window (WindowHandle, 'bmp', 'D:/Halcon/绘制图形/高斯噪声')* 均值平滑 (对图像进行平均滤波处理，以降低图像中的噪声。)
mean_image (ImageNoise, ImageMean, 5,5)
dump_window (WindowHandle, 'bmp', 'D:/Halcon课程/绘制图形/均值平滑')* 中值滤波
* 参数：（输入图像,输出图像,滤波器形状(圆circle、正方形square),尺寸,边界处理方式(持续continued、循环cyclic)）
median_image (ImageMean, ImageMedian, 'circle', 1, 'mirrored')
dump_window (WindowHandle, 'bmp', 'D:/Halcon/绘制图形/中值滤波1')median_image (ImageMean, ImageMedian, 'circle', 5, 'mirrored')
dump_window (WindowHandle, 'bmp', 'D:/Halcon/绘制图形/中值滤波5')median_image (ImageMean, ImageMedian, 'circle', 7, 'mirrored')
dump_window (WindowHandle, 'bmp', 'D:/Halcon/绘制图形/中值滤波7')* 椒盐噪声分布
sp_distribution (5, 5, Distribution)
add_noise_distribution (ImageMedian, ImageNoise1, Distribution)
dump_window (WindowHandle, 'bmp', 'D:/Halcon/绘制图形/椒盐噪声')

参考文章：median_image

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3、绘制线段(案例)

read_image (Image, 'D:/VisionPro/Images/0.bmp')
get_image_size (Image, Width, Height)
dev_open_window (0, 0, Width, Height, 'black', WindowHandle)
dev_display (Image)* 绘制线
* 参数一：句柄
* 参数二、三：起点XY坐标
* 参数四、五：终点XY坐标
draw_line (WindowHandle, Row1, Column1, Row2, Column2)
* 生成线
gen_region_line (Line1, Row1, Column1, Row2, Column2)* 测量
Line1Param:=[Row1,Column1,Row2,Column2]
* 1、创建后面使用的计量句柄(模型) out
create_metrology_model (MetrologyHandle)* 2、设置测量模型的图像大小
set_metrology_model_image_size (MetrologyHandle, Width, Height)* 3、给测量句柄添加要测量的模型
* 参数一：输入的句柄
* 参数二：查找的形状
* 参数三：形状的参数(如果是找线就是起点XY坐标，如果是找圆就是圆心的半径坐标)
* 参数四：要输入卡尺的搜索(测量)长度
* 参数五：要输入卡尺的投影(测量)长度
* 参数六：输入Sigma系数，相当于过滤掉n个像素
* 参数七：输入对比度阈值
* 参数八、九：通用参数设置
* 参数十：计算对象的索引，如果添加了多个对象，方便分辨
add_metrology_object_generic (MetrologyHandle, 'line', Line1Param, 10, 1, 1, 30, [], [], Index)* 4、需要设置找线的参数
* 参数一：句柄
* 参数二：边缘检测
* 参数三：设置找线的极性 由暗到明
* 参数四：边缘检测
set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_transition','all')* 5、设置30个有效的点拟合一条直线
set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'num_instances', 30)
* 6、设置最小分数
set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'min_score', 0.7)
* 7、对图像进行测量
apply_metrology_model (Image, MetrologyHandle)
* 8、获取卡尺找到的行列坐标，显示卡尺的数量和区域
get_metrology_object_measures (Contours, MetrologyHandle, 'all', 'all', Row, Column)* 9、生成一个十字，用于显示卡尺找到的点
* 参数一：用于存储生成的交叉轮廓的变量。
* 参数二、三：生成的十字的XY坐标
* 参数四：交叉线的长度
* 参数五：交叉线相对于水平线的夹角(单位弧度)
gen_cross_contour_xld (Cross, Row, Column, 6, 0.785398)* 10、显示找到的线
get_metrology_object_result_contour (Contour, MetrologyHandle, 'all', 'all', 1.5)dev_display (Image)
dev_set_color ('green')
dev_display (Line1)* 11、获取测量结果
get_metrology_object_result (MetrologyHandle, 'all', 'all', 'result_type', 'all_param', Parameter)
* 获取测量的 (起点行列坐标)
get_metrology_object_result (MetrologyHandle, 'all', 'all', 'result_type', 'row_begin', RowBegin)* 绘制完成，清除句柄
clear_metrology_model (MetrologyHandle)

参考文章：get_metrology_object_result

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4、全阈值分割

* 获取当前活动窗口的句柄(handle)
dev_get_window (WindowHandle)
read_image (Image, 'pellets.png')* 全局阈值分割，适用于环境稳定，目标与背景存在明显的灰度差的情况
* 参数一、二：输入图像和输出区域
* 参数三、四：阈值上限和下限
threshold (Image, Region, 128, 255)* connection 连通性
* 参数一：输入区域
* 参数二：输出链接
connection (Region, Connection)* select_shape 根据形状的特征选择目标区域
* 参数一：输入图像链接或区域
* 参数二：输出的选择后的区域
* 参数三：选择区域的特征，'area'表示区域的面积
* 参数四：多个条件的逻辑关系，'and'表示满足所有条件的区域
* 参数五、六：表示选择面积的最大值和最小值
select_shape (Connection, SelectedRegions, 'area', 'and', 550, 99999)* erosion_circle 对选定的区域进行圆形腐蚀操作，断开链接区域
* 参数一：输入选定区域
* 参数二：输出腐蚀后的区域
* 参数三：腐蚀半径
erosion_circle (SelectedRegions, RegionErosion, 7.5)* connection 连通性 核心用途就是拿着腐蚀处理后的对象，生成一个新的对象
connection (RegionErosion, ConnectedRegions2)* 膨胀：对每个连通域做圆形膨胀操作，还原轮廓大小，目的是为了绘制边缘(半径越大，膨胀越明显)
dilation_circle (ConnectedRegions2, RegionDilation, 7.5)* 设置绘图参数，'margin' 参数表示设置绘图模式为绘制边缘。
dev_set_draw ('margin')
dev_display (Image)
dev_display (RegionDilation)* area_center 用于计算给定区域的面积以及重心的位置
area_center (RegionDilation, Area, Row, Column)
* gen_cross_contour_xld 生成一个由两条相互垂直的线段组成的轮廓，形成一个十字形状。
gen_cross_contour_xld (Cross, Row, Column, 15, 0.785398)
* count_obj 计数器：出现一次++  RegionDilation出现一次++，加的值在Number
count_obj (RegionDilation, Number)* 设置画笔颜色
dev_set_color('green')
* set_display_font 设置显示字体
* 参数一：句柄
* 参数二：字体大小
* 参数三：'mono' 表示选择单色字体
* 参数四：表示字体是否加粗
* 参数五：表示是否设置字体倾斜
set_display_font (WindowHandle, 16, 'mono', 'true', 'false')* 设置画笔放的位置
set_tposition (WindowHandle,10,240)
* 设置画笔的内容
write_string (WindowHandle, '数量：'+Number)

参考文章：select_shape

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5、开运算、闭运算

* read_image (Image, 'C:/Users/Public/Documents/MVTec/HALCON-17.12-Progress/examples/images/claudia.png')
* 转灰度
* rgb1_to_gray (Image, GrayImage)
* 设置阈值
* threshold (GrayImage, Regions, 32, 113)
* 分割区域：将所关联的像素区域连成一组
* ConnectedRegions会按照面积和中心划分成多个区域
* connection (Regions, ConnectedRegions)
* 选择的区域
* select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 20377.7, 83996)
* 特征直方图：纵坐标是数量，横坐标是对应的参数取值范围
* select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions1, 'row', 'and', 250, 296)
* 获取区域面积的区域和中心,如果有多个区域结果将存储在一组数中，数组的顺序与输入区域的顺序对应
* area_center (SelectedRegions1, Area, Row, Column)* 形态学操作 膨胀
* dilation_circle (SelectedRegions1, RegionDilation, 3.5)
* dilation_rectangle1* 形态学操作 腐蚀
* erosion_circle (RegionDilation, RegionErosion, 3.5)********** 开运算（先腐蚀后膨胀）
* read_image (Image, 'C:/Users/Public/Documents/MVTec/HALCON-17.12-Progress/examples/images/pellets.png')
* 全局阈值分割
* threshold (Image, Regions, 106, 255)
* connection (Regions, ConnectedRegions1)
* select_shape(ConnectedRegions1,SelecteRegions,'area','and',500,9999)* 腐蚀
* erosion_circle (SelecteRegions, fushi, 7.5)
* connection 分割区域：将所关联的像素区域连成一组
* connection (fushi, ConnectedRegions)* 膨胀
* dilation_circle (ConnectedRegions, pengzhang, 7.5)
* dev_display (Image)
* dev_display (pengzhang)********** 闭运算（先膨胀后腐蚀）
* 结构元素半径:边长越大，膨胀或腐蚀越明显
* 增加像素：使用膨胀或闭运算
* 减少像素：使用腐蚀或开运算
read_image (Image, 'pellets')
threshold (Image, Region, 128, 255)
connection (Region, ConnectedRegions)
select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 150, 99999)
dilation_circle (SelectedRegions, pengzhang, 3.5)
connection (pengzhang, ConnectedRegions1)
erosion_circle (ConnectedRegions1, fushi, 3.5)
dev_display (Image)
dev_display(fushi)

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6、局部阈值分割

read_image (Image, 'clip')
* 全自动阈值分割，主要原理是两个波峰图像的自动阈值分割
* max_separability(最大限度的可分型) 和 smooth_histo(直方图平滑)属于分割方法
binary_threshold (Image, Region, 'max_separability', 'dark', UsedThreshold)
* 均值滤波处理
mean_image (Image, ImageMean, 7, 7)
* 局部阈值分割，背景差异不明显的时候使用。
* dyn_threshold (Image, ImageMean, RegionDynThresh, 5, 'light')* 均值和标准偏差局部阈值分割，主要是用来区分目标和背景
var_threshold (ImageMean, Region1, 15, 15, 0.2, 2, 'dark')* 根据直方图确定阈值自动全阈值分割
* 2代表sigma，数值越大代表提取区域越小
auto_threshold (ImageMean, Regions, 2)* 快速全局阈值分割类似于threshold，速度更快
fast_threshold (ImageMean, Region2, 128, 255, 20)* 分水岭图像分割，可以分割出分水岭和盆地
watersheds_threshold (ImageMean, Basins, 10)

参考文章：dyn_threshold

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7、形态学调整

* 关闭窗口更新
dev_update_window ('off')
* 清空显示窗口内容
dev_clear_window ()* 打开新窗口
* 参数一、二：左上角位置坐标
* 参数三、四：窗口的宽度和高度
* 参数五：'black' 表示窗口的背景颜色为黑色
* 参数六：用于存储新打开窗口的标识符或句柄
dev_open_window (0, 0, 730, 520, 'black', WindowID)
read_image (Bond, 'die/die_03.png')
dev_display (Bond)
* 设置显示字体
set_display_font (WindowID, 16, 'mono', 'true', 'false')
* 在窗口中显示消息
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
* 停止程序执行
stop ()* 用于进行图像阈值分割
* 参数一：要进行阈值分割的输入图像
* 参数二：用于存储分割出的区域的变量
* 参数三：低阈值
* 参数四：高阈值
threshold (Bond, Bright, 100, 255)
* 将二值化区域转化成一个带方向的矩形。主要的用途是定位，将来也可以做orc识别
shape_trans (Bright, Die, 'rectangle2')
* 设置字体颜色
dev_set_color ('green')
* 设置绘制线条的宽度
dev_set_line_width(3)
* 设置显示设备的绘制模式
dev_set_draw('margin')
dev_display (Die)
* 确定了处理的区域，和定位，有效的减少了不相关区域的干扰
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* 裁剪图像
reduce_domain (Bond, Die, DieGray)
* 对输入图像进行阈值处理
threshold (DieGray, Wries, 0, 50)
* 填充具有给定形状特征的区域中的空，限定条件是面积在1~100的孔进行填充。
fill_up_shape (Wries, WiresFilled, 'area', 1, 100)
dev_display (Bond)
dev_set_draw ('fill')
dev_set_color ('red')
dev_display (WiresFilled)disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()* 对圆区域进行开运算---减少像素
opening_circle (WiresFilled, Balls, 15)
dev_set_color ('green')
dev_display (Balls)
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()* 把整个区域断开
* connection (Balls, ConnectedRegions)
* select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 0, 2000)
* count_obj(SelectedRegions, Number)
* area_center(SelectedRegions, Area, Row, Column)
* for i:=1 to |Number| by 1
*     a:=sqrt(Area/3.14)
*     b:=Row[i]+20
*     c:=Column[i]-10
*     dev_set_color ('red')
*     set_tposition (WindowID, b, c)
*     write_string (WindowID, '半径：'+a)
* endfor* 把整个区域断开
connection (Balls, ConnectedRegions)
* 选择圆的相似度在0.8~1之间
select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'circularity', 'and', 0.9, 1)
* 如果不进行 connection 断开，则是整个区域，没办法使用
* connection (SelectedRegions, ConnectedRegions1)
* 目的是为了显示圆的直径
sort_region (SelectedRegions, SortedRegions, 'first_point', 'true', 'column')
dev_display (Bond)
dev_display (SortedRegions)* 取出来最小的圆
smallest_circle (SortedRegions, Row, Column, Radius)
* 准备元组取出来Radius
NumBalls:=|Radius|
* 直径
Diameter:=2*Radius
* 最小值
minDiameter := min(Diameter)
* 最大值
maxDiameter := max(Diameter)
* 平均值
meanDiameter := mean(Diameter)dev_display (Bond)
disp_circle (WindowID, Row, Column, Radius)
dev_set_color ('white')
for i:=1 to NumBalls by 1* 1.输入窗口句柄 2.输入要打印的信息 3.参考的位置 4&&5.打印的位置 6.颜色 7.边框disp_message (WindowID, '直径：'+Diameter, 'window', Row, Column, 'black', 'true')
endfor
dev_set_color ('green')
dev_update_window ('on')
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()

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8、blob斑点检测案例

read_image (Image, 'progres')
get_image_size(Image,Width,Height)
dev_open_window(0,0,Width,Height,'black',WindowHandle)
* dev_display 用于显示图像
dev_display(Image)
dev_set_color ('green')
dev_set_draw ('margin')* 创建Roi
gen_rectangle2 (ROI_0, 308, 212, rad(4.15129), 124, 36)
* 裁剪
reduce_domain (Image, ROI_0, ImageReduced)threshold (ImageReduced, Region, 0, 160)* 连同预处理(1>>1.1)
connection (Region, ConnectedRegions)
* 根据面积筛选
select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 20, 30)* Ra：主半径  Rb：次半径  Phi：圆的方向    获取区域的等效椭圆参数
elliptic_axis (SelectedRegions, Ra, Rb, Phi)* 获取区域面积与中心点
area_center (SelectedRegions, Area, Row, Column)dev_display (Image)
dev_set_color ('red')
dev_display (SelectedRegions)