开发环境篇之HALCON数据结构

开发环境篇之HALCON基础

基本数据分类

Iconic图标类数据:

  • Image 图片
  • Region 区域
  • XLD 轮廓

Control 控制类数据:

  • string 字符串
  • integer 整形
  • real 浮点数
  • handle 句柄

数组:

  • Iconic数组(Objects)
    最小索引为1,最大索引为数组长度
  • Control数组(Control Tuple)
    最小索引为0,最大索引为数组长度-1
    长度是1时,可作为1个变量使用
  • Vector数组,可包含Iconic数据和Iconic数组,或Control数据和Control数组

字典Dictionary

  • 键值存储
  • 单个容器内,可以存储任意Iconic和Control数据和数组
  • 可同时包含Iconic(数组)和Control(数组)对象

图标类数据

一张图讲清楚3种Iconic数据:

Image(图片)

一张图讲清楚图片的3种概念:

Pixel:像素

在HALCON中,像素可以是不同的数据类型,用来表示各种不同信息。



Channel:通道

一张彩色图片由3个通道组成:

多光谱图片,可多达6个通道:

Domain:域

域可理解为ROI(感兴趣区域),大部分算子只会处理包含在域内的像素(不是所有算子):

图片的默认域是整个图片区域:

域可以裁剪:

图片操作

图片的读写

read_image(Image,'patras')
write_image(Image,'png',0,'C:/TEMP/MyImage')

注:可以是图片完整路径,如果仅仅是文件名则路径为 $HALCONIMAGES/patras.png ,保存文件时必须确保目标文件夹存在。

获取图片的属性:

get_image_type(Image,Type)
get_image_size(Image,ImageWidth,ImageHeight)

访问图片的通道:

count_channels(Image,NumChannels)
access_channel(Image,ImageRed,1)
access_channel(Image,ImageGreen,2)
access_channel(Image,ImageBlue,3)

查看图片灰度直方图:
HALCON有自带的工具,参考Halcon工具之灰度直方图

访问和设置像素灰度:

get_grayval(Image,130,145,Grayval)
set_grayval(Image,130,145,[0,10,20])

查看图片的域:
默认域是整个图片

get_domain(Image,RegionDomain)

修改图片域:
reduce_domain设置的域只能是原有域的子区域

gen_circle(RegionCircle,200,200,200.5)
reduce_domain(Image,RegionCircle,ImageReduced)

change_domain设置的域可以大于原有域

gen_circle(RegionCircle,200,200,200.5)
reduce_domain(ImageReduced,RegionCircle,ImageReduced2)

Region(区域)

Region的多种形态:

Region的作用:

  • 对象分割(blob分析)
  • 用作图片域(Domain)
    只处理域内像素
    可缩短运算时间
  • 用来寻找特征

Region的特点:

  • 任意形状,可以是矩形、圆形,也可以是不规则图形
  • 像素精度
  • 游程编码方式:记录Region在每一行的起始列和终止列

Region操作

生成Region:

gen_circle(RegionCircle,200,200,100.5)
gen_rectangle1(RegionRect1,30,20,100,200)
gen_rectangle2(RegionRect2,300,200,rad(-30),100,20)

访问Region:

get_region_points(RegionRect1,RowsRect1,ColumnsRect1)
get_region_runs(RegionRect1,RunsRow,RunsColumnBegin,RunsColumnEnd)
area_center(RegionRect1,AreaRect1,_,_)

XLD(轮廓)

XLD(eXtended Line Description 轮廓)的特点:

  • 由相互连接的点组成,可以是闭合的
  • 亚像素精度
  • 整数坐标是位于像素中心位置

XLD操作

XLD生成:

read_image(Image,'fabrik')
gen_contour_polygon_xld(Contour,[0,333],[0,222])

获取轮廓点:

get_contour_xld(Contour,Rows,Columns)
gen_cross_contour_xld(Cross,Rows,Columns,32,rad(45))

Control(控制类数据)

Integer(整形,Booleans,TYPE):

  • 42、0、-1
  • true/false

Real(浮点数Double):

  • 3.141592、-5.3
  • 1.#INF

String(字符数组)

  • 由单括号包裹'string'
  • 典型转义字符'Line1\nLine2'
  • 路径使用反斜杠'C:/HALCON/images'
  • 编码问题:HALCON18.11之前版本根据本地化设置(一般为Latin-1);HALCON18.11开始强制要求使用UTF-8

HALCON18.11之前:

HALCON18.11开始:

Handle(句柄):

  • 类似指针,指向一个复杂的数据结构
  • 数据类型:HALCON18.05之前包含一个Integer的控制类数组无引用计数,补在2使用的句柄,需要手动清除;HALCON18.05之后加入引用计数器,不在引用会自动清除,无需手动

注:tuple_type_elem算子可以返回元组元素的类型,具体类型值参考算子手册。

数据监视

handle目标数据结构,内部数据查看:

dev_open_window (0, 0, 512, 512, 'black', WindowHandle)

函数绘图:

X:=[0:359]
Y:=sin(rad(X))

数组

Iconic数组(Objects)

支持将Image、Region、XLD放入同个数组,要通过调用函数生成、插入和访问

  • Objects的生成和插入
gen_empty_obj(EmptyObject)
concat_obj(EmptyObject,Image,MyObjects)
concat_obj(MyObjects,Region,MyObjects)
concat_obj(MyObjects,XldEdges,MyObjects)
  • 可直接读取多张图片,自动生成Objects
read_image(Image,'printer_chip/printer_chip_0'+[1,2,3,4])
count_obj(Images,NumberImages)
  • Objects成员访问
select_obj(Images,Image1,1)
select_obj(Images,Image3,3)

Control数组(Tuple)

支持将Integer、Real、String变量放入同个数组,通过代码行直接操作:

  • Tuple的生成和插入
A:=[1,2,'string',3.14]
A[4]=444
A[5]=555
  • Tuple成员的访问
TpData:=A[index]

Vector数组

Iconic、Control类数据或者数组不支持放在同个容器,支持嵌套(vector内可包含vector),不能作为参数被算子调用

  • Vector的生成和插入
* Iconic对象和Iconic数组可以放入通过Vector
Vi:={Img1,Img2,Region,XLD}
Vi.insert(4,Img3)
* Control变量和Control数组可以放入同个Vector
Vc:={[1,2,'string'],3.14}
Vc.insert(2,123456)
  • Vector成员的访问
VcData:=Vc.at(index)

Vector跟Tuple的区别:

  • Vector是一个类,Tuple则是普通数组
    获取数组长度:Vc.length() tuple_length(Tp)
    访问数组成员:Vc.at(index) Tp[index]

  • Vector支持Iconic数据,Tuple只支持Control数据

  • Vector不可作为参数被算子调用,Tuple可以

  • Vector和Tuple可以互相转换

convert_tuple_to_vector_1d
convert_vector_to_tuple

字典

字典的特点:

  • 键、值 存储方式
  • 单个容器内,可以存储任意Iconic和Control数据和数组
  • 越来越多地作为算子调用的参数
create_dict(InputFileDict1)
set_dict_tuple(InputFileDict1,'image_file',ImageFile)
set_dict_object(Image,InputFileDict1,'image')

扩展:坐标系和角度

参考资料

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