halcon學習筆記 機器視覺工程應用的開發思路

2021-06-21 09:54:36 字數 4556 閱讀 1647

機器視覺工程應用主要可劃分為硬體和軟體兩大部分。

硬體:工程應用的第一步就是硬體選型。硬體選型很關鍵,因為它是你後面工作的基礎。主要是光源、工業相機和鏡頭選擇。

軟體:目前業內商業庫主要有halcon,康耐視,dalsa,evision,ni等,開源庫有opencv.其中ni的labview+vision模組。

機器視覺工程應用的基本開發思路是:

一、影象採集,二、影象分割,三、形態學處理,四、特徵提取,五、輸出結果。

下面在halcon下對這四個步驟進行講解。

一、影象採集:

halcon影象獲取的思路:1、開啟裝置,獲得該裝置的控制代碼。2、呼叫採集運算元,獲取影象。

1、開啟裝置,獲得該裝置的控制代碼。

open_framegrabber('dahengcam', 1, 1, 0, 0, 0, 0, 'interlaced', 8, 'gray', -1, 'false','hv-13xx', '1', 1, -1, acqhandle) //連線相機,並設定相關引數

parameter

values

default

type

description

name

'dahengcam'

string

name of the halcon inte***ce.

horizontalresolution 1

11表示水平全部,2為水平1/2,表示影象擷取。

verticalresolution 1

1同上,表示垂直方向。

imagewidth 0

integer

所需的影象部分的寬度('0 '代表了完整的影象)。

imageheight

0integer

所需的影象部分的高度(0」是完整的影象)

startrow

0integer

所需的影象部分左上方的畫素行座標

startcolumn

0integer

所需的影象部分左上方的畫素列座標

field

忽視bitsperchannel

忽視colorspace

'default', 'gray', 'rgb'

'gray'

string

halcon影象的通道模式

generic

忽視externaltrigger

'false', 'true'

'false'

string

外部觸發狀態

cameratype

'hv-13xx', 'hv-20xx', 'hv-30xx', 'hv-31xx','hv-50xx', 'sv-***x'

'hv-13xx'

string

所連線的攝像機系列型。

device

'1', '2', '3', ...

'1'string

相機連線第乙個裝置號「1」,第二個裝置編號「2」。

port

忽視linein忽視

2、呼叫採集運算元,獲取影象。

grab_image_async (image, acqhandle,maxdelay) //(非同步採集),一幅畫面採集完後相機馬上採集下一幅畫面,不受處理速度影響。其中第三個引數為:maxdelay,表示非同步採集時可以允許的最大延時,本次採集命令距上次採集命令的時間不能超出maxdelay,超出即重新採集。

影象採集其他相關運算元:

grab_image_start,該運算元開始命令相機進行非同步採集。只能與grab_image_async(非同步採集)一起使用。

例子:

open_framegrabber(acqname,1,1,0,0,0,0,'default',-1,'default',-1.0,\
'default','default','default',-1,-1,acqhandle)
grab_image(image1,acqhandle)//進行同步採集
* start next grab
grab_image_start(acqhandle,-1.0)//命令相機進行非同步影象採集開始
* process image1 ...
* finish asynchronous grab + start next grab
grab_image_async(image2,acqhandle,-1.0)//讀取非同步採集的影象
* process image2 ...
close_framegrabber(acqhandle)

3、相機引數讀寫

讀取相機引數:

info_framegrabber( : : name, query : information, valuelist)

寫相機引數:

set_framegrabber_param( : : acqhandle, param, value : )

二、影象分割:

影象分割的定義: 

所謂影象分割是指將影象中具有特殊含義的不同區域分割開來,這些區域是互相不交叉的,每個區域都滿足特定區域的一致性。

1、基於閾值的影象分割

threshold —採用全域性閾值分割影象。

格式:    threshold(image : region : mingray, maxgray : )

自動全域性閾值分割的方法:

(1)計算灰度直方圖 

(2)尋找出現頻率最多的灰度值(最大值) 

(3)在threshold中使用與最大值有一定距離的值作為閾值

**:

peakgray := sort_index(absolutehisto)[255] //求出出現頻率最多的灰度值
threshold(image,region,0,peakgray-25)

bin_threshold — 使用乙個自動確定的閾值分割影象。

格式:    bin_threshold(image : region : : )

dyn_threshold —使用乙個區域性閾值分割影象。

格式:    dyn_threshold(origimage, thresholdimage : regiondynthresh : offset, lightdark : )

例子:

dyn_threshold(image,mean, regiondynthresh,15,'dark')

var_threshold —閾值影象區域性均值和標準差的分析。

格式:    var_threshold(image : region : maskwidth, maskheight, stddevscale, absthreshold, lightdark : ) 

2、基於邊緣的影象分割:尋找區域之間的邊界

watersheds —從影象中提取分水嶺和盆地。

格式:    watersheds(image : basins, watersheds : : )

watersheds_threshold —使用閾值從影象中提取分水嶺和盆地。

格式:    watersheds_threshold(image : basins : threshold : )

3、基於區域的影象分割:直接建立區域

三、形態學處理

形態學處理以集合運算為基礎。

腐蝕、膨脹、開操作、閉操作是所有形態學影象處理的基礎。

開操作(先腐蝕再膨脹)使物件的輪廓變得光滑,斷開狹窄的間斷和消除細的突出物。

閉操作(先膨脹再腐蝕)消彌狹窄的間斷和長細的鴻溝,消除小的孔洞,填補輪廓線的斷裂。 

形體學基礎運算元:

erosion1 

dilation1 

opening 

closing

常用的形態學相關運算元 

connection 

select_shape 

opening_circle 

closing_circle 

opening_rectangle1 

closing_rectangle1 

complement 

difference 

intersection 

union1 

shaps_trans 

fill_up

形態學高階運算元: 

boundary 

skeleton

四、特徵提取:

1、區域特徵:

area 

moments

smallest_rectangle1

smallest_circle

convexity:區域面積與凸包面積的比例

contlength:區域邊界的長度

compactness

2、灰度特徵

estimate_noise

select_gray

五、輸出結果:

(1)獲取滿足條件的區域

(2)區域分類,比如ocr

(3)測量

(4)質量檢測

機器視覺 halcon學習筆記5

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