Halcon算子综述(概述）

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2024-03-08 08:05 89阅读 0赞

#### Halcon算子综述 ####

*   *  1.1 Halcon数据结构
     *  1.2 Halcon数据结构
     *  1.3 Halcon数据结构
     *  1.4 色彩 color
     *  1.5 色彩空间及Halcon颜色处理
     *  1.6 Halcon 窗体

### 1.1 Halcon数据结构 ###

Halcon中，Image = Channel + Domain , 像素点存放在Channel矩阵中，根据ROI来描述Image。  
**Image相关操作：**

*  输入：从文件、从设备
 *  生成：外部图像数据、空内存区域；
 *  显示：disp\_image()图像首通道灰度图；disp\_color()  
    彩色图；disp\_channel()某特定通道；disp\_obj() 自动判别类别；
 *  缩放：set\_part() 设置显示区域；set\_part\_style() 设置显示参数；
 *  3D显示：（略）

**边界点的处理：镜像、常数、延续、周期（略）：**  
域的局限性：一些算子总是要处理周围的矩形区域，比如mean\_image()，并且总是先处理小的区域；  
测量工具中的ROIs比较特殊，这种ROIs并不依附于Image上，而是在算子gen\_measure\_\*()后产生，并且也只能是任意朝向的矩形、圆弧形区域；  
处理多通道图像：

*  分割：Gray operators仅适用第一通道，Color operators: 使用前三个通道，Multi channel  
    operator会使用全部通道；

//对“Gray operators仅适用第一通道”的解释：实际上，灰度图，就是用第一通道（Red）像素点值所构建出来的那幅图。

*  过滤：所有通道被处理时均使用相同的参数，并且结果的通道数与处理的图片相同；
 *  可以将域的处理结果，与原图像结合在一起作为输入图像；
 *  通道处理：count\_channels(),decompose\*(), compose\*(), access\_channel(),  
    append\_channel(), channels\_to\_image(), image\_to\_channels()

**图像金字塔中，第一个图像为最大的图像，各图像有各自的区域**

标准图形（Shape）：circle、ellipse、rectangle1、rectangle2、line、polygon  
特殊区域图形：gen\_grid\_region(): grid、lines、points, gen\_checker\_region()  
图像处理：

*  修改：set\_grayval() : Modify one or more pixels of the input  
    image;paint\_gray(): Paint part of an image into another image;  
    overpaint\_gray(): Paint part of an image into the input image;  
    paint\_region(): Paint the region with a constant gray value into an  
    image; overpaint\_region() : Paint the region with a constant gray  
    value into the input image
 *  复制：crop\_part(): Crop a rectangle, given by upper left corner and  
    size; crop\_rectangle1(): Crop a rectangle, given by upper left and  
    lower right corner; crop\_domain(): Crop area of the smallest  
    rectangle1 of the domain; crop\_domain\_rel(): Like crop\_domain but  
    with the possibility to change the size of bounding box;  
    change\_format(): Limit the size of the image at the lower or the  
    right part; get\_grayval(): Access one or multiple pixel values Ø  
    Tile: tile\_images(), tile\_images\_offset(), tile\_channels()

### 1.2 Halcon数据结构 ###

**区域运算：**

*  并：union1()、union2()；
 *  交：intersection();
 *  差：difference();
 *  补：complement()；

**图形显示参数设置：**

*  显示模式：set\_draw(); 参数：margin、filled
 *  线宽线形：set\_line\_width(); set\_line\_style();
 *  颜色：set\_color(); set\_colored(); set\_rgb(); set\_gray();
 *  显示图形：set\_shape(); 参数：original、outer circle、inner  
    circle、rectangle1、rectangle2、ellipse、icon
 *  set\_icon

### 1.3 Halcon数据结构 ###

关于XLD，简要写一下：  
图像均用像素点保存，而像素点是整型的，不连续的；Halcon做了拓展，定义了亚像素（subpixel）的对象：xld；其实xld已经用过了，比如提取边缘、构建轮廓等等，xld在模板匹配、图形校准等多方面有重要的用途。

### 1.4 色彩 color ###

在视网膜底部，有三类感光细胞，它们分别探测不同频率的光，产生RGB神经冲动，并把这些神经冲动传递下去；经过另外的细胞的处理，转换成1个亮度通道、两个色彩通道。

*  The RGB stimulus is converted to a luminance and 2 chrominance  
    channels  
    所以，RGB图是原始的感光图，而人眼的感觉，却不是RGB三通道的叠加；更直观地描述人的感觉，需要用到其他的色彩空间，比如hsv空间。  
    不同频率的光，会产生不同的颜色；而光只有三种颜色，这是因为人眼只有三种光感受器。  
    所以有，任何光产生的颜色，都能够由这三种纯色来合成，这就是光的三元色。 点击查看原图

对于相机来说，能够检测到的光谱范围比人眼要宽泛，比如红外相机等；为了获得人眼类似的图像，可以加上过滤装置，滤去超出400-700nm范围的光线。

### 1.5 色彩空间及Halcon颜色处理 ###

**CCD彩色相机有R、G、B三种感光芯片，捕捉不同颜色，然后转换为RGB三通道。  
颜色空间：**

*  RGB Red、Green、Blue三色通道，对光来说，犹如在黑暗中点亮各分色。
 *  CMY Cyan、Magenta、Yellow 三颜色通道，犹如在白纸上图颜料
 *  YUV、YIQ Y描述亮度、其余两通道描述颜色（的差值），用于电视转播
 *  ARgYb 与上类似，A描述亮度，其余两者描述颜色差值
 *  I1i2i3 与上类似，i1描述亮度
 *  HSI Hue、Saturation、Intensity 分别描述颜色、饱和度、亮度
 *  HSV 与上类似，这里的V描述亮度，方法与上不同
 *  HSL 与HSI类似，L描述亮度，但Hue与之不同
 *  HIS 与HIS类似
 *  Uniform Color Space、CIE uv 用二维图描述色彩
 *  CIE Lab 高级色彩空间，较少使用

颜色空间的转换，依靠GPU进行运算：trans\_from\_rgb()，速度快

Scale\_image() 可以对单通道（RGB、或HSV中的）进行重新渲染；

颜色的选取，通过对Hue通道进行threshold()  
2D Histogram 可用来描述两通道（RGB、HSV等中的）相应值对应关系，可用来选取颜色相近区域：histo\_2dim()

N维像素分类：learn\_ndim\_norm()、learn\_ndim\_box()  
LUT：MLP、SVM、GMM

彩色过滤器：用于彩色图像的分割等：edges\_color()、edges\_color\_sub\_pix()、lines\_color()

### 1.6 Halcon 窗体 ###

Halcon窗体的坐标系统：(Row, Column) (Width, Height)  
图形：可以显示灰度图、彩色图、3D；定义要显示的区域，插值  
区域：绘图模式(Fill、Margin)，边界、线宽，定义色彩模式，自动图形转换  
绘图：点、线、xld等