第三章 HALCON图像处理基础

我在Gitee上建了个仓库，会将学习书本的时候打的一些代码上传上去，笔记中所有代码都在仓库里，初学的朋友可以一起交流哦！地址(Gitee)

第三章 HALCON图像处理基础

HALCON控制语句

if条件语句

HALCON提供的控制流跟C/C++的差不多，也与RAPID语言有点像，有if就会有endif，while和for也类似这样

num:=10

if (num>=11)

num:=num-1

elseif (num<9)

num:=num+1

else

num:=num*2

endif

得到的结果自然是num值为20

switch多分支条件语句

switch也跟C/C++差不多，一样是switch+case+break。

num1:=4

switch(num1)

case 1:

    num1:=num1+2

break

case 3:

    num1:=num1-2

break

case 4:

    num1:=num1*2

break

default:

    num1:=num/2

break

endswitch

while循环语句

同C/C++，括号内为真就进入循环，为假时退出循环。

num2:=0

i:=10

while(i>0)

num2:=num2+i

i:=i-1

endwhile

for循环语句

for循环语句是HALCON最重要的结构，for通过控制变量的开始值和结束值来进行循环，用法跟C/C++一样。

num3:=0

for i:=0 to 9 by 1

if (i<5)

num3:=num3+2

else

num3:=num3-1

endif

endfor

中断语句

num3:=20

for i:=0 to 9 by 1

if (i<5)

continue

elseif (i==9)

num3:=num3-8

else

num3:=num3-1

endif

endfor

HALCON算子

HALCON算子的基本结构为：算子(图像输入:图象输出:控制输入:控制输出)

Halcon软件通常里面有四个控制窗口，程序编辑器、算子窗口、变量窗口和图形窗口

HALCON图像处理入门

HALCON图像读取

利用read_image算子读取图像

利用read_image算子有三种方式读取图像

快捷键CTRL+R

使用算子窗口调用read_image算子

利用for循环读取同一路径下的多张图，首先要定义一个Tuple数组保存文件名和路径

* 声明数组

ImagePath:=[]

* 将文件名和路径保存到数组中

ImagePath[0]:='1.jpg'

ImagePath[1]:='2.jpg'

ImagePath[2]:='3.jpg'

* 循环读取图像

for i:=0 to 2 by 1

read_image(Image,ImagePath[i])

endfor

利用采集助手批量读取文件夹下所有图像

选择好路径之后就可以生成代码了

* 遍历文件夹

list_files ('C:/Users/Public/Documents/MVTec/HALCON-12.0/examples/images/bicycle', ['files','follow_links'], ImageFiles)

* 筛选格式

tuple_regexp_select (ImageFiles, ['\\.(tif|tiff|gif|bmp|jpg|jpeg|jp2|png|pcx|pgm|ppm|pbm|xwd|ima|hobj)$','ignore_case'], ImageFiles)

for Index := 0 to |ImageFiles| - 1 by 1

    * 依次读取图像

    read_image (Image, ImageFiles[Index])

    * 显示图像

    dev_display(Image)

endfor

算子讲解：

list_files( : : Directory, Options : Files)

作用：遍历文件夹

Directory：文件夹路径

Options：搜索选项，包含以下方面

搜索选项	搜索内容
files	指定搜索的格式为文件
directories	指定搜索格式为文件夹
recursive	指定可以遍历文件夹下的文件
max_depth	指定遍历的深度
max_files	指定遍历的最大文件数目

tuple_regexp_select( : : Data, Expression : Selection)

作用：筛选指定格式的图像

Data：输入的文件名数组

Expression：文件筛选规则表达式

Selection：筛选出的文件名数组

用采集助手采集图像

就是连接相机，用相机来获取图像，咸鱼买了个二手带sdk的相机就行了，不会很贵的

简单试了一下异步采集，代码如下

*连接相机

open_framegrabber ('HuaTengVision12_X64', 1, 1, 0, 0, 0, 0, 'progressive', 8, 'Gray', -1, 'false', 'auto', 'Camera1', 0, -1, AcqHandle)

*设置相机额外参数

set_framegrabber_param (AcqHandle, ['shutter','frame_speed'],[10000,1] )

*关闭原窗口

dev_close_window ()

dev_open_window (0, 0, 720, 540, 'black', WindowHandle)

*异步采集开始

grab_image_start (AcqHandle, -1)

while (true)

    grab_image_async (Image, AcqHandle, -1)

    * Image Acquisition 01: Do something

endwhile

close_framegrabber (AcqHandle)

关键算子说明：

open_framegrabber( : : Name, HorizontalResolution, VerticalResolution, ImageWidth, ImageHeight, StartRow, StartColumn, Field, BitsPerChannel, ColorSpace, Generic, ExternalTrigger, CameraType, Device, Port, LineIn : AcqHandle)

作用：连接相机，设置参数

Name：图像采集设备名称

HorizontalResolution：图像采集接口的水平分辨率

VerticalResolution：图像采集接口的垂直分辨率

ImageWidth：图像宽度

ImageHeight：图像高度

StartRow：图像起始行坐标

StartColumn：图像起始列坐标

Field：图像是完整图像还是不完整图像

BitsPerChannel：每像素比特数和图像通道

ColorSpace：图像通道模式

Generic：通用参数与设备细分部分的具体意义

ExternalTrigger：是否有外触发

CameraType：使用相机类型

Device：图像获取识别连接的设备

Port：图像获取识别连接到的端口

LineIn：相机输入的多路转接器

AcqHandle：图像获取设备的句柄

相机部分参数

参数	选择范围	标准值	类型	描述
ImageWidth	< width >	0	integer	图像的宽度('0'代表完整图像)
ImageHeight	< height >	0	integer	图像的高度('0'代表完整图像)
StartRow	< width >	0	integer	图像的起始行坐标
StartColumn	< column >	0	integer	图像的起始列坐标
ColorSpace	'defalut','gray','rgb'	'gray'	string	HALCON图像通道模式
ExternalTrigger	'false','true'	'false'	string	外部触发状态
Device	'1''2''3'...	'1'	string	相机连接第一个设备编号为“1”，第二个设备编号问哦“2”，以此类推

set_framegrabber_param( : : AcqHandle, Param, Value : )

作用：设置相机额外参数，Param为相机的额外参数，需要根据你的sdk提供的参数进行调整，如下图所示

HALCON图像显示

图形窗口

HALCON默认的图形窗口尺寸为512×512，在显示不同尺寸图像时会发生变形，点击图形窗口的“适应窗口”即可自动调整窗口

通常也使用算子dev_open_window( : : Row, Column, Width, Height, Background : WindowHandle)来新建一个图形窗口

图像显示

图像显示通常用算子dev_display(Object : : : )

显示文字

显示文字通常用两个算子，disp_message和write_string

disp_message( : : WindowHandle, String, CoordSystem, Row, Column, Color, Box : )

作用：在窗口中显示字符串

WindowHandle：窗口句柄

String：显示的字符串

CoordSystem：当前操作系统

Row：显示的起始行坐标

Column：显示的起始列坐标

Color：字体颜色

Box：是否显示白色的底纹
write_string( : : WindowHandle, String : )

作用：在窗口已设定的光标位置显示字符串

write_string算子通常与set_tposition配合使用，先用set_tposition设定光标位置，再用write_string显示字符串

书上的图像显示示例

*关闭窗口

dev_close_window ()

*打开新窗口

dev_open_window (0, 0, 400, 400, 'white', WindowID)

*设置颜色

dev_set_color ('red')

*画箭头

disp_arrow(WindowID, 255-20, 255-20, 255, 255, 1)

*在窗口显示字符串

disp_message (WindowID, 'Hello,Halcon!', 'window', 20, 20, 'black', 'true')

dev_set_color ('blue')

*设置光标位置

set_tposition (WindowID, 40, 40)

*在窗口已设定的光标位置显示字符串

write_string (WindowID, 'Can you find me?')

*设置光标位置

set_tposition (WindowID, 255, 255)

*设置颜色

dev_set_color ('red')

*读取字符串

* read_string (WindowID, 'Here!!!', 32, OutString)

write_string (WindowID, 'Here!!!')

书上最后那个读取字符串用了read_string，但是我在运行程序的时候发现运行到这句的时候就会卡住，结果是出来了，但是程序我还要最小化在打开才能正常编辑程序，所以我就用了write_string

显示效果如下

HALCON图像转换

RGB转灰度图

用的是rgb1_to_gray(RGBImage : GrayImage : : )算子实现，实现的是靠RGB转换为灰度图的公式做的。

区域和图像的平均灰度图

用的是region_to_mean(Regions, Image : ImageMean : : )，可以利用这个算子将得到的ImageMean的灰度值设置成region和image的平均灰度值

例程运行后的图像如下图

将区域转换为二进制图像或Label图像

转换为二进制图像，使用的是region_to_bin(Region : BinImage : ForegroundGray, BackgroundGray, Width, Height : )，使用这个算子可以将区域转化为“byte”图像，如果输入区域大于生成的图像，程序就会在图像边界处进行剪切

转换为Label图像，使用的是region_to_label(Region : ImageLabel : Type, Width, Height : )，该算子可以根据索引(1,....,n)将输入区域转换为标签图像，即第一区域被绘制为灰度值1，第二区域被绘制为灰度值2等等，对比生成的图像，灰度值大的区域会被适当地剪切