《zw版·Halcon-delphi系列原创教程》 水果自动分类脚本（机器学习、人工智能）

《zw版·Halcon-delphi系列原创教程》

水果自动分类脚本（机器学习、人工智能）

前面介绍了超市，流水线，酸奶的自动分类算法，下面再介绍一个水果的自动分类算法。

Halcon强大的图像处理能力，令人往往会忽视其更加彪悍的机器学习、人工智能。

      分类，聚类分析，是机器学习、人工智能的核心算法之一，也是个典型的应用。

Halcon内置的聚类分析、机器学习模块，就有：knn邻近算法、向量机SVM、GMM高斯混合模型（Gaussian Mixture Model，或者混合高斯模型，也可以简写为MOG（Mixture of Gaussian）、MLP(多层神经网络)等等。
     而且相关基本上都是汇编级的高度优化，直接调用就可以。

目前国内、海外机器学习、人工智能方面的学者，没有几位重视这块。
     国外，可能是版权问题，毕竟，Halcon是售价高达数万欧元（不是人民币）的商业软件，而且主要用于自控、机器视觉等工业领域，而不是大学。
     国内，可能是对于Halcon的了解不够。
     其实，图像处理的核心，图像识别、分类，都离不开机器学习、人工智能
     大家看看opencv的发展路线就可以清楚看到，从cv1.0的图像，到cv1.0的机器学习，以及目前cv3.0的GPU、cuda人工智能模块，AI在其中所占据的份额越来越大。

Halcon因为面向一线生产线，所以很多机器学习、人工智能，都是黑箱式的，无需编程，直接调用，录入内置的ocr模块，可以识别99%的标准工业字符：超市、海关、流水线
     不过，Halcon也提供了大量的机器学习模块，毕竟各种应用场合复制，必须进行定制。

这个脚本，AI方面不算复杂，建模就是先拍摄几张产品的照片，直接匹配。
      通常，Halcon建模，需要进行200次（默认参数）迭代。

脚本80多行，很简单。
    虽然这个脚本和前面的酸奶分类脚本，都很简单，其实，应用领域很广
    自动流水线、物流、智能仓库等，无论是元器件的自动识别、包裹自动分类，以及产品的QC等等，核心模块，就是这些代码、算法、

选这个脚本，其中一个原因，是因为前几天，有人在论坛询问，如何对企业生产线的产品（零食好像？）进行自动分类。

 * This example program shows how to apply a general GMM
 * classification to distinguish citrus fruits using the
 * features 'area' and 'circularity'. Additionally, the
 * 2D feature space for the extracted fruits is visualized.
 *
 read_image (Image, 'color/citrus_fruits_01')
 get_image_pointer1 (Image, Pointer, Type, Width, Height)
 dev_close_window ()
 dev_open_window (, , Width, Height, 'white', WindowHandle)
 set_display_font (WindowHandle, , 'courier', 'true', 'false')
 dev_set_draw ('margin')
 dev_set_line_width ()
 dev_display (Image)
 dev_update_window ('off')
 dev_update_pc ('off')
 dev_update_var ('off')
 *
 FeaturesArea := []
 FeaturesCircularity := []
 ClassName := ['orange','lemon']
 *
 * Create a GMM classifier
 create_class_gmm (, , , 'spherical', 'normalization', , , GMMHandle)
 *
 * Add training samples
 for i :=  to  by
 read_image (Image, 'color/citrus_fruits_' + i$'.2d')
 dev_display (Image)
 * 'Add Samples'
 get_regions (Image, SelectedRegions)
 dev_display (SelectedRegions)
 count_obj (SelectedRegions, NumberObjects)
 for j :=  to NumberObjects by
 select_obj (SelectedRegions, ObjectSelected, j)
 get_features (ObjectSelected, WindowHandle, Circularity, Area, RowRegionCenter, ColumnRegionCenter)
 FeaturesArea := [FeaturesArea,Area]
 FeaturesCircularity := [FeaturesCircularity,Circularity]
 FeatureVector := real([Circularity,Area])
 if (i <= )
 add_sample_class_gmm (GMMHandle, FeatureVector, , )
 disp_message (WindowHandle, 'Add to Class:' + ClassName[], 'window', RowRegionCenter, ColumnRegionCenter - , 'black', 'true')
 else
 add_sample_class_gmm (GMMHandle, FeatureVector, , )
 disp_message (WindowHandle, 'Add to Class:' + ClassName[], 'window', RowRegionCenter, ColumnRegionCenter - , 'black', 'true')
 endif
 endfor
 disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
 stop ()
 endfor
 dev_clear_window ()
 *
 * Visualize the feature space
 visualize_2D_feature_space (Cross, Height, Width, WindowHandle, FeaturesArea[:], FeaturesCircularity[:], 'dim gray', )
 * 'oranges', ,
 visualize_2D_feature_space (Cross, Height, Width, WindowHandle, FeaturesArea[:], FeaturesCircularity[:], 'light gray', )
 * 'lemons', ,
 disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
 stop ()
 *
 * Train the classifier
 train_class_gmm (GMMHandle, , 0.001, 'training', 0.0001, Centers, Iter)
 *
 * Classify
 for i :=  to  by
 read_image (Image, 'color/citrus_fruits_' + i$'.2d')
 dev_display (Image)
 * 'Classify Image', ,
 get_regions (Image, SelectedRegions)
 dev_display (SelectedRegions)
 count_obj (SelectedRegions, NumberObjects)
 for j :=  to NumberObjects by
 select_obj (SelectedRegions, ObjectSelected, j)
 get_features (ObjectSelected, WindowHandle, Circularity, Area, RowRegionCenter, ColumnRegionCenter)
 FeaturesArea := [FeaturesArea,Area]
 FeaturesCircularity := [FeaturesCircularity,Circularity]
 FeatureVector := real([Circularity,Area])
 classify_class_gmm (GMMHandle, FeatureVector, , ClassID, ClassProb, Density, KSigmaProb)
 disp_message (WindowHandle, 'Class: ' + ClassName[ClassID], 'window', RowRegionCenter, ColumnRegionCenter - , 'black', 'true')
 disp_message (WindowHandle, 'KSigmaProb: ' + KSigmaProb, 'window', RowRegionCenter + , ColumnRegionCenter - , 'black', 'true')
 endfor
 if (i != )
 disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
 endif
 stop ()
 endfor
 *
 * Clear the classifier from memory
 clear_class_gmm (GMMHandle)

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