halcon数据类型分析

halcon的数据类型

halcon的两类参数：图形参数Iconic (image, region, XLD)与控制参数Control (string, integer, real, handle)

在Halcon算子的参数中，依次顺序为：输入图形参数、输出图形参数、输入控制参数、输出控制参数；并且其输入参数不会被算子改变。

1、图形参数Hobject：

1)Images

在Halcon中，Image = Channel + Domain , 像素点存放在Channel矩阵中，根据ROI来描述Image。

2)Regions

以行列坐标形式储存，有广泛的应用，特点是高效，可利用同态算子。比如用阈值对图像分割的结果，其他系统中称为BOLB,AREA等。

3)Extended Line Description (XLD)

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）的描述几何轮廓的对象：xld，主要用在亚像素测量的背景下，可用于如提取边缘、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。

2、控制参数HTuple

halcon中最重要的数据类型HTuple，在C++里面，halcon将HTuple类型封装了类，其始祖类HRootObject，这个类相当于MFC里面的CObject，halcon从HRootObject派生了HBaseArray，当然这两个类是虚基类，有一些方法需要我HTuple自己实现，当然也有一些方法可以直接用的。这两个类在HCPPUtil里，可以看到。

1）HTuple类就是从HBaseArray派生，元组基类，相当于数组，具有如下的构造函数：

  HTuple(int l);
  HTuple(float f);
  HTuple(double d);
  HTuple(const char *s);
  HTuple(const HCtrlVal &c);
  HTuple(const HTuple &in):HBaseArray() {CopyTuple(in);}
  HTuple(Hlong length, const HTuple &value);
  HTuple(const HTuple &length, const HTuple &value);
  HTuple(SpecialTuple d)

2）HTuple对各种操作符进行了重载

  operator     HCtrlVal(void) const;
  HTuple       operator () (Hlong min, Hlong max) const;
  HTuple       operator () (const HTuple &min, const HTuple &max) const;
  HCtrlVal    &operator [] (Hlong index);
  HCtrlVal     operator [] (Hlong index) const;
  HCtrlVal    &operator [] (const HTuple &index);
  HCtrlVal     operator [] (const HTuple &index) const;
  HTuple      &operator ++ (void); // nur fuer double und Hlong
  HBool        operator !  (void) const;
  HTuple       operator ~  (void) const;
  HTuple       operator << (const HTuple &val) const;
  HTuple       operator << (Hlong val) const;
  HTuple       operator >> (const HTuple &val) const;
  HTuple       operator >> (Hlong val) const;
  HTuple       operator +  (const HTuple &val) const;
  HTuple       operator +  (double val) const;
  HTuple       operator +  (int val) const;

3）在讲解halcon是如何维护这样一个HTuple中各种数据之前 ，先来看看这样一个类：

class LIntExport HCtrlVal  {
  friend class HTuple;
public:
  HCtrlVal(void)      {val.type  = UndefVal;  val.par.l = 0;}
#if !defined(_TMS320C6X)
  HCtrlVal(Hlong l)   {val.type  = LongVal;   val.par.l = l;}
#endif
  HCtrlVal(int l)     {val.type  = LongVal;   val.par.l = l;}
  HCtrlVal(double d)  {val.type  = DoubleVal; val.par.f = d;}
  HCtrlVal(const char *s);
  HCtrlVal(const HCtrlVal &v) {CopyCtrlVal(v);}
  ~HCtrlVal(void)             {ClearCtrlVal();}
  HCtrlVal& operator = (const HCtrlVal &v);
 
  // Type conversion
  int         ValType() const          {return val.type;}
  operator    int(void) const          {return I();}
#if !defined(_TMS320C6X)
  operator    Hlong(void) const        {return L();}
#endif
  operator    double(void) const       {return D();}
  operator    const char*(void) const  {return S();}
  operator    const Hcpar&(void)const  {return HCPAR();}
  // Access contents
  double          D() const;
  Hlong           L() const;
  int             I() const;
  const char *    S() const;
  const Hcpar&    HCPAR()const;
  // Arithmetics
  HCtrlVal     operator + (const HCtrlVal &val) const;
  HTuple       operator + (const HTuple &val) const;
  HCtrlVal     operator - (const HCtrlVal &val) const;
  HTuple       operator - (const HTuple &val) const;
  HCtrlVal     operator * (const HCtrlVal &val) const;
  HTuple       operator * (const HTuple &val) const;
  HCtrlVal     operator / (const HCtrlVal &val) const;
  HTuple       operator / (const HTuple &val) const;
  HCtrlVal     operator % (const HCtrlVal &val) const;
  HTuple       operator % (const HTuple &val) const;
  HBool        operator != (const HCtrlVal &val) const;
  HBool        operator != (const HTuple &val) const;
  HBool        operator == (const HCtrlVal &val) const;
  HBool        operator == (const HTuple &val) const;
  HBool        operator >= (const HCtrlVal &val) const;
  HBool        operator >= (const HTuple &val) const;
  HBool        operator <= (const HCtrlVal &val) const;
  HBool        operator <= (const HTuple &val) const;
  HBool        operator > (const HCtrlVal &val) const;
  HBool        operator > (const HTuple &val) const;
  HBool        operator < (const HCtrlVal &val) const;
  HBool        operator < (const HTuple &val) const;

  const char *ClassName(void) const { return "HCtrlVal"; }
  int Version(void) const;
  int Revision(void) const;
  const char *Creation(void) const;
  
private:
  // Data
  Hcpar       val;        // Value: one of the three types and type specifyer
  // Support operationen
  void ClearCtrlVal();
  void CopyCtrlVal(const HCtrlVal& source);
};

typedef struct
{
  Hpar   par;             /* values                                          */
  INT1   type;            /* type flag                                       */
} Hcpar;                  /* parameter passing for the C interface           */

typedef union 
{
  INT4_8  l;              /* 4/8 byte integer                       (input)  */
  double  f;              /* 8 byte real                            (input)  */
  char    *s;             /* pointer to strings                     (input)  */
} Hpar;                   /* parameter passing for the C interface           */

typedef union 
{
  INT4_8  *l;             /* 4/8 byte integer                       (output) */
  double  *f;             /* 8 byte real                            (output) */
  char    *s;             /* pointer to strings                     (output) */
  VOIDP   p;              /* pointer to var. of any type (e.g. tuple)(output)*/
} Hvar;                   /* parameter passing for the C interface           */

这四段代码可以说是halcon维护HTuple这种数据类型的精髓了。下面我们来分析一下。

4）首先HTuple类中有私有成员变量：

private:
  HCtrlVal    *tuple;       // values (array of Hlong/float/string)

halcon给的注释写的很清楚，tuple是一群值，指向一个数组，数组里面有long型，浮点型及字符串型数据。这是一个指针，这个类就是维护这样一个指针，具体此指针的内容，我们往下看HCtrlVal： （这里说一下这几个单词的意义吧：H->Halcon   Ctrl->Control   Val->Values  表示Halcon的控制变量，当然还有图形变量Hobject。）

5）往下看HCtrlVal

private:
  // Data
  Hcpar       val;        // Value: one of the three types and type specifyer

HCtrlVal类就维护了这样一个成员变量，halcon给的注释是说 val 代表数据的三种类型中的一个，并指向一个值。那么HTuple中的tuple指针就是维护了val组成的链表，这样HTuple就可以维护多种不同类型的数据。

　　HTuple用起来的确很方便，halcon对其进行了大量的运算符重载包括像强制类型转换，都不需要我们手动去做，只需要在前面加个数据类型就行了。