使用Halcon实现图像处理

Halcon的使用逻辑是：首先用 HDevelop 完成算法设计和验证，然后导出为 C/C++、VB、C# 完成算法实现

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HDevelop端算法设计

Halcon的HDevelop提供所见即所得的算法验证平台，极大提高算法研发的效率
类似Matlab，HDevelop提供了一套编程语法
HDevelop主要包含两种变量：图像变量和控制变量；其中图像变量包含图像、轮廓、区域等类型，控制变量为数值类型（tuple）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1. HDevelop主界面

如图1所示，主要分5个子窗口（乱了的时候菜单栏 -> 窗口 -> 排列窗口）

图中1为图像窗口，显示3中的图像变量（右键图像变量 -> 清除/显示 显示相应变量，否则为叠加效果）
注：图像变量包含几种类型（halcon称为语义）：图像、区域、轮廓等等。
　　不同算子接受的类型不同，有时候需要做转换

**区域生成轮廓
gen_contour_region_xld (SelectedRegions, contour, 'border')
**轮廓生成区域
gen_region_contour_xld (contour, reg_contour, 'filled')

图中区域2为算子窗口，输入算子会自动展开输入输出变量，点击“插入/替换”就可以在区域5的光标位置插入算子。其最大的意义是提供了函数接口的快速查询（F1帮助文档的精简版）

区域4为控制变量窗口，包含各种数值类型

区域5为程序窗口，使用Halcon的算子配合简单的控制逻辑实现算法验证：

**窗口初始化
**dev_开头的为设备类操作，其他为算子操作
dev_close_window()
read_image(src_img, 'C:/Users/yayo/Desktop/1.jpg')
get_image_size(src_img, width, height)
dev_open_window(0, 0, width, height, 'black', WindowID)
set_display_font (WindowID, 20, 'mono', 'true', 'false')
dev_display(src_img)

**rgb转hsv
decompose3(src_img, img_r, img_g, img_b)
trans_from_rgb(img_r, img_g, img_b, img_h, img_s, img_v, 'hsv')

**dev_set_draw可以决定得到的区域或轮廓是填充的（‘fill’）还是中空的（‘margin’）
**dev_set_line_width可以决定获得的轮廓或区域的粗细程度
dev_set_draw('fill')
dev_set_line_width(2)
threshold(img_s, filted_s, 90, 255)
opening_circle(filted_s, opened, 3)
dilation_circle(opened, dil_region, 5)
connection(dil_region, regions)
area_center(regions, areas, rows, cols)
tuple_sort_index(areas, indexs)
tuple_inverse(indexs, indexs)

select_obj (regions, SelectedRegions, indexs[0]+1)
gen_contour_region_xld (SelectedRegions, contour, 'border')
dev_set_color('red')
dev_display(contour)

dev_set_draw('margin')
smallest_rectangle2 (SelectedRegions, rect_center_y, rect_center_x, rect_ang, rect_wid, rect_hei)
gen_rectangle2 (Rectangle, rect_center_y, rect_center_x, rect_ang, rect_wid, rect_hei)
dev_set_color('green')
dev_display(Rectangle)

gen_region_contour_xld (contour, reg_contour, 'filled')
inner_circle (reg_contour, cir_center_y, cir_center_x, cir_rad)
gen_circle (Circle, cir_center_y, cir_center_x, cir_rad)
dev_set_color('green')
dev_display(Circle)

message_length := 'length: ' + rect_hei
message_wide := 'wide: ' + rect_wid
message_ang := 'angle: ' + deg(rect_ang)$'.2f'
disp_message(WindowID, message_length,'image', 10, 10, 'red', 'false')
disp_message(WindowID, message_wide,'image', 40, 10, 'red', 'false')
disp_message(WindowID, message_ang,'image', 70, 10, 'red', 'false')

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C/C++端算法实现

程序导出

如图2所示，HDevelop的算子基本上都有对应的C/C++和其他几个语言的接口

　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2. HDevelop按F1弹出的帮助文档

因此，原则上，按照HDevelop的算法步骤，将每个算子换成相应语言接口就可以实现了
不过HDevelop还有一项导出功能，可以自动将其转换

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3. HDevelop上“文件 -> 导出”

IDE端环境配置

参考文章《HALCON初步：HDevelop导出C++程序到VS 2013》

新建一个工程后
“VC++目录 -> 包含目录”添加

$(HALCONROOT)/include
$(HALCONROOT)/include/halconcpp

“VC++目录 -> 库目录”添加

$(HALCONROOT)/lib/$(HALCONARCH)

“链接器-> 输入”添加

halconcpp.lib

再把上一步导出的cpp添加进来稍微修改修改就可以了

导出程序简析

1）算法主体被封装在函数 action() 内

2）个别函数由于涉及到操作系统的问题，需要实现（也是自动的）
比如：set_display_font、disp_message

3）可以看到，与HDevelop相对应，变量被分为两种类型：HObject 和 HTuple，前者对应图像变量，后者对应控制变量

4）HObject 和 HTuple 都是封闭的，无法自由查看其内部值。这里 OpenCV 的优势就是，与C的基本数据类型更紧密，连图像变量（Mat）都能直接访问

参考文章《【Halcon】HTuple数据和VC数据的相互赋值》，可以通过 HTuple 自带方法转换为基本数据类型

// HTuple→VC 数据类型转换
HTuple hTuple = 1234;
int i = hTuple[0].I();                  // i=1234
long l = hTuple[0].L();                 // l=1234
long lNumber = hTuple.Num();            // lNumber=1，数据个数
double d = hTuple[0].D();               // d=1234.0000

hTuple = "1234";
CString strBuffer = hTuple[0].S();      // strBuffer="1234"


// VC→HTuple 数据类型转换
int ii = 1234;
double dd = 1234.1234;
CString strTemp = "Halcon";

HTuple hTuple2;
hTuple2[0] = ii;                        // hTuple2[0].I()=1234
hTuple2[1] = dd;                        // hTuple2[1].D()=1234.1234
hTuple2[2] = strTemp.GetBuffer();       // hTuple2[2].S()="Halcon"

i = hTuple2[0].I();                     // i=1234
d = hTuple2[1].D();                     // d=1234.1234
strBuffer = hTuple2[2].S();             // strBuffer="Halcon"
lNumber = hTuple2.Num();                // lNumber=3，数据个数

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可执行文件的运行环境

上节生成的可执行文件移植到其他机器上，额外需要以下文件

halcon.dll
halconcpp.dll
hcanvas.dll
license.dat   //halcon 运行版许可文件（加密狗）
msvcp120.dll
msvcr120.dll

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