基于Halcon的MFC窗口实现读图检测显示数据的功能
前言
现在视觉检测在工业自动化生产中得到了越来越广泛的使用，主流的视觉检测软件有德国的HALCON,美国康耐视的Vision Pro，以及OpenCV。但是客户使用的时候是不想看到大量代码和算子的，所以我们需要利用设计窗口界面的软件来搭建与用户交互的平台，常用的有QT，MFC等，这里我们利用Halcon+MFC来实现这一个小功能。
项目介绍
需要两个显示图像的窗口，一个窗口用来读取待检测的图片，另一个窗口用来显示检测的结果，客户可以根据自己的需求定义需要检测的ROI，实现检测绘框内的缺陷，返回计算的平均灰度以及最小最大灰度。（需要在窗口中响应鼠标的坐标值以及相应的灰度）。
Halcon内部实现功能
导出为C++格式的代码，开始进行我们MFC应用程序的搭建。
MFC应用程序的搭建
首先配置Halcon的环境，具体见MFC下配置Halcon环境然后再我们的Dailog下添加如下图所示的控件，定义自己的控件ID。（检测结果下方为静态文本框）
这里的静态文本框ID不能使用IDC_STATIC,需要重新命名。
功能实现模块
首先我们给静态文本框添加一个静态变量（名称：m_ctShow2）
给我们的图片控制窗口添加变量(名称：m_ctlShow4)
首先我们来实现第一个功能读取图片：
Dlg.h 中声明对象与方法：
class CHalconCxyDlg : public CDialog
{
// 构造
public:
CHalconCxyDlg(CWnd* pParent = NULL); // 标准构造函数
// 对话框数据
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
enum { IDD = IDD_HALCONCXY_DIALOG };
#endif
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV 支持
// 实现
protected:
HICON m_hIcon;
// 生成的消息映射函数
virtual BOOL OnInitDialog();
afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);
afx_msg void OnPaint();
afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
/*声明Htuple 的变量与HObject 的变量*/
HTuple Handle1, Handle2,h_filepath,h_Width,h_Height, hv_Value, hv_Min, hv_Max, hv_Range, hv_Area_1, hv_Row, hv_Column;
HTuple h_Row1, h_Col1, h_Row2, h_Col2, hv_Area_2, hv_Row3, hv_Column3,Num;
HObject ho_image,ho_rectangle, ho_ImagePart, ho_Regions, ho_ConnectedRegions, ho_SelectedRegions, ho_ImageReduced;
void DisImage(HObject Image, HTuple WindowHandle); //显示图片方法
public:
//CStatic m_ctlShow1;
CString Filepath; //文件夹变量
CString str;
CStatic m_ctlShow2; //静态文本框变量
CStatic m_ctlShow4; //图片控制框变量
double m_dScale; //缩放倍数
CPoint m_ptStart; //鼠标拖动的起点
CPoint m_ptEnd; //鼠标拖动的终点
int m_nHeightOffset; //偏移量
int m_nWidthOffset; //偏移量
afx_msg void OnBnClickedOk(); //打开开关响应函数
afx_msg BOOL OnMouseWheel(UINT nFlags, short zDelta, CPoint pt); //鼠标滚轮响应函数
afx_msg BOOL PreTranslateMessage(MSG* pMsg); //鼠标按键消息响应函数
};
Dlg.cpp中定义方法以及初始化显示图像的窗口：
#include "stdafx.h"
#include "HalconCxy.h"
#include "HalconCxyDlg.h"
#include "afxdialogex.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
// 用于应用程序“关于”菜单项的 CAboutDlg 对话框
class CAboutDlg : public CDialogEx
{
public:
CAboutDlg();
// 对话框数据
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
#endif
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV 支持
// 实现
protected:
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialogEx(IDD_ABOUTBOX)
{
}
void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialogEx)
END_MESSAGE_MAP()
// CHalconCxyDlg 对话框
CHalconCxyDlg::CHalconCxyDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
: CDialog(IDD_HALCONCXY_DIALOG, pParent)
{
m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
}
void CHalconCxyDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialog::DoDataExchange(pDX);
//DDX_Control(pDX, IDC_STATIC_PICTURE_OPEN, m_ctlShow1);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC_RESULT, m_ctlShow2);
//DDX_Control(pDX, IDCANCEL, m_ctlShow3);
DDX_Control(pDX, IDC_STATIC_PIC_CON, m_ctlShow4);
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CHalconCxyDlg, CDialog)
ON_WM_SYSCOMMAND()
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
ON_BN_CLICKED(IDOK, &CHalconCxyDlg::OnBnClickedOk) //打开按钮响应函数初始化
ON_WM_MOUSEWHEEL() //鼠标消息响应初始化
END_MESSAGE_MAP()
// CHalconCxyDlg 消息处理程序
BOOL CHalconCxyDlg::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();
// 将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。
// IDM_ABOUTBOX 必须在系统命令范围内。
ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);
CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
if (pSysMenu != NULL)
{
BOOL bNameValid;
CString strAboutMenu;
bNameValid = strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
ASSERT(bNameValid);
if (!strAboutMenu.IsEmpty())
{
pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
}
}
// 设置此对话框的图标。 当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动
// 执行此操作
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // 设置大图标
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // 设置小图标
// TODO: 在此添加额外的初始化代码
/*开窗口*/
CRect rct1;
m_ctlShow4.GetWindowRect(rct1); //获取控件窗口
CRect rct2;
m_ctlShow2.GetWindowRect(rct2); //获取控件窗口
/*定义长整型的窗口句柄、窗口宽度和高度并初始化*/
long IWindowID1 = 0;
long IWindowID2 = 0;
long m_PicWidth = rct1.Width(); //获取窗口1宽度
long m_PicHeight = rct1.Height(); //获取窗口1高度
long m_ResWidth = rct2.Width(); //获取窗口2宽度
long m_ResHeight = rct2.Height(); //获取窗口2高度
//获取控件窗口句柄
IWindowID1 = (long)m_ctlShow4.GetSafeHwnd();
IWindowID2 = (long)m_ctlShow2.GetSafeHwnd();
//定义窗口初始化的背景颜色
SetWindowAttr("background_color","black");
//调用Halcon打开窗口函数
OpenWindow(0, 0, (long)m_PicWidth, (long)m_PicHeight, IWindowID1, "visible", "", &Handle1);
OpenWindow(0, 0, (long)m_ResHeight, (long)m_ResWidth, IWindowID2, "visible", "", &Handle2);
return TRUE; // 除非将焦点设置到控件，否则返回 TRUE
}
void CHalconCxyDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)
{
CAboutDlg dlgAbout;
dlgAbout.DoModal();
}
else
{
CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);
}
}
// 如果向对话框添加最小化按钮，则需要下面的代码
// 来绘制该图标。 对于使用文档/视图模型的 MFC 应用程序，
// 这将由框架自动完成。
void CHalconCxyDlg::OnPaint()
{
if (IsIconic())
{
CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文
SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);
// 使图标在工作区矩形中居中
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;
// 绘制图标
dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
}
else
{
CDialog::OnPaint();
}
}
//当用户拖动最小化窗口时系统调用此函数取得光标
//显示。
HCURSOR CHalconCxyDlg::OnQueryDragIcon()
{
return static_cast<HCURSOR>(m_hIcon);
}
/*利用Halcon中显示图像的方法进行显示图像的操作*/
void CHalconCxyDlg::DisImage(HObject Image, HTuple WindowHandle)
{
if (!Image.IsInitialized())
{
return;
}
HTuple hImageWidth; //图片原始宽度
HTuple hImageHeight;//图片原始高度
GetImageSize(Image, &hImageWidth, &hImageHeight);
int nImageHeight = hImageHeight.I();
int nImageWidth = hImageWidth.I();
/*一下逻辑为了满足图像在窗口中放大缩小操作*/
double Row1 = nImageHeight * m_dScale - m_nHeightOffset;
double Column1 = nImageWidth * m_dScale - m_nWidthOffset;
double Row2 = nImageHeight - nImageHeight * m_dScale - m_nHeightOffset;
double Column2 = nImageWidth - nImageWidth * m_dScale - m_nWidthOffset;
ClearWindow(WindowHandle);
SetPart(WindowHandle, Row1, Column1, Row2, Column2);
DispObj(Image, WindowHandle);
}
/*打开文件夹选择检测图像方法功能实现*/
void CHalconCxyDlg::OnBnClickedOk()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
CFileDialog Dlg(TRUE, L"", L"", OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT, L"BMP文件(*.bmp)|*.bmp|JPG文件(*.jpg)|*.jpg|PNG文件(*.png)|*.png||", NULL);
if (Dlg.DoModal() == IDOK)
{
Filepath = Dlg.GetPathName();
if (Filepath == "")
{
return;
}
}
else
{
return;
}
h_filepath[0] = Filepath.GetBuffer(0);
ReadImage(&ho_image, h_filepath);
Filepath.ReleaseBuffer();
m_dScale = 0; //重置放缩比例
m_nHeightOffset = 0; //重置高度公差值
m_nWidthOffset = 0; //重置宽度公差值
DisImage(ho_image, Handle1); //调用显示图像的函数
}
/*鼠标滚轮响应消息函数*/
BOOL CHalconCxyDlg::OnMouseWheel(UINT nFlags, short zDelta, CPoint pt)
{
// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
double dAddScal = 0.01;
if (zDelta>0)
{
if (fabs(m_dScale + dAddScal - 0.5)>1e-6)
{
m_dScale += dAddScal;
DisImage(ho_image, Handle1);
}
}
else
{
if (fabs(m_dScale - dAddScal + 2)>1e-6)
{
m_dScale -= dAddScal;
DisImage(ho_image, Handle1);
}
}
return CDialog::OnMouseWheel(nFlags, zDelta, pt);
}
/*鼠标按钮响应函数*/
BOOL CHalconCxyDlg::PreTranslateMessage(MSG * pMsg)
{
if (pMsg->message == WM_LBUTTONDOWN) //当鼠标左键按下进行图片的放大缩小与移动
{
CPoint point;
GetCursorPos(&point);
CPoint pt = point;
ScreenToClient(&pt);
CRect rc;
m_ctlShow4.GetClientRect(&rc);
if (rc.PtInRect(pt))
{
m_ptStart = pt;
m_ptEnd = pt;
}
}
else if (pMsg->message == WM_LBUTTONUP) //当鼠标左键在上方显示当前变化后的图像
{
CPoint point;
GetCursorPos(&point);
CPoint pt = point;
ScreenToClient(&pt);
CRect rc;
m_ctlShow4.GetClientRect(&rc);
if (rc.PtInRect(pt))
{
m_ptEnd = pt;
m_nWidthOffset += (m_ptEnd.x - m_ptStart.x);
m_nHeightOffset += (m_ptEnd.y - m_ptStart.y);
DisImage(ho_image, Handle1);
}
}
else if (pMsg->message == WM_RBUTTONDOWN) //当鼠标右键按下显示坐标值和灰度值
{
CPoint point;
GetCursorPos(&point);
CPoint pt = point;
ScreenToClient(&pt);
CRect rc;
CWnd *pWnd = GetDlgItem(IDC_STATIC_PIC_CON);
pWnd->GetWindowRect(&rc);
ScreenToClient(&rc);
GetCursorPos(&point);
//获取鼠标
int temp_x = point.x;
int temp_y = point.y;
pWnd->ScreenToClient(&point);
int x = point.x;
int y = point.y;
HDC hDC = ::GetDC(NULL);
COLORREF rgb = ::GetPixel(hDC, temp_x, temp_y);
int r = GetRValue(rgb);
int g = GetGValue(rgb);
int b = GetBValue(rgb);
str.Format(L"坐标：X:%d,Y:%d 灰度：R:%d,G:%d,B:%d", x, y, r, g, b); //定义需要显示的字符串样式
GetDlgItem(IDC_STATIC_VALUE)->SetWindowText(str); //显示在静态文本框中
}
return CDialog::PreTranslateMessage(pMsg);
}
这下我们就完成了读图图片的操作（可以读图大图保持不失真）我们来看看效果：
然后我们开始进行ROI（绘制检测区域）按钮的功能实现，我们基于Halcon的图像处理库，可以直接使用DrawRectangle1(Handle1, &h_Row1, &h_Col1, &h_Row2, &h_Col2);来实现此功能。
同样在Dlg.h中声明变量和方法：
public:
public:
/*声明Htuple 的变量与HObject 的变量*/
HTuple Handle1, Handle2,h_filepath,h_Width,h_Height, hv_Value, hv_Min, hv_Max, hv_Range, hv_Area_1, hv_Row, hv_Column;
HTuple h_Row1, h_Col1, h_Row2, h_Col2, hv_Area_2, hv_Row3, hv_Column3,Num;
HObject ho_image,ho_rectangle, ho_ImagePart, ho_Regions, ho_ConnectedRegions, ho_SelectedRegions, ho_ImageReduced;
void DisImage(HObject Image, HTuple WindowHandle); //显示图片
/*新增方法*/
void DrawRegion(); //绘制检测区域矩形
afx_msg void OnBnClickedButton2(); //ROI按钮响应函数
Dlg.cpp中定义方法
void CHalconCxyDlg::DrawRegion()
{
SetColor(Handle1, "blue");
DrawRectangle1(Handle1, &h_Row1, &h_Col1, &h_Row2, &h_Col2);
GenRectangle1(&ho_rectangle, h_Row1, h_Col1, h_Row2, h_Col2);
DispObj(ho_rectangle, Handle1);
ReduceDomain(ho_image, ho_rectangle, &ho_ImageReduced);
//CropDomain(ho_ImageReduced, &ho_ImagePart);
double X1 = h_Row1;
double Y1 = h_Col1;
double X2 = h_Row2;
double Y2 = h_Col2;
ClearWindow(Handle2);
SetPart(Handle2, X1, Y1, X2, Y2);
DispObj(ho_ImageReduced, Handle2);
}
/*掉用按钮响应实现功能*/
void CHalconCxyDlg::OnBnClickedButton2()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
if (Filepath == "")
{
AfxMessageBox(L"请先加载图片", MB_ICONERROR);
return;
}
else
{
DrawRegion();
}
}
我们看下效果：
最后我们开始对检测按钮进行功能的实现：
Dlg.h中声明变量方法：
public:
/*检测按钮消息响应函数*/
afx_msg void OnBnClickedButtonChack();
Dlg.cpp中实现功能
void CHalconCxyDlg::OnBnClickedButtonChack()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
if (Filepath == "")
{
AfxMessageBox(L"请先加载图片", MB_ICONERROR);
return;
}
else
{
/* HTuple hv_Value, hv_Min, hv_Max;*/
GrayFeatures(ho_rectangle, ho_image, "mean", &hv_Value);
MinMaxGray(ho_rectangle, ho_image, 0, &hv_Min, &hv_Max, &hv_Range);
Threshold(ho_ImageReduced, &ho_Regions, hv_Value + 12, 255);
AreaCenter(ho_Regions, &hv_Area_1, &hv_Row, &hv_Column);
Connection(ho_Regions, &ho_ConnectedRegions);
SelectShape(ho_ConnectedRegions, &ho_SelectedRegions, "area", "and", 6, 99999999);
CountObj(ho_SelectedRegions, &Num);
AreaCenter(ho_SelectedRegions, &hv_Area_2, &hv_Row3, &hv_Column3);
int AgvValue = hv_Value.D(); //将HTuple hv_Value 转换为Double类型赋值给int类型的AgvValue
int MinValue = hv_Min.D(); //将HTuple hv_Min 转换为Double类型赋值给int类型的MinValue
int MaxValue = hv_Max.D(); //将HTuple hv_Max 转换为Double类型赋值给int类型的MaxValue
if (Num>=1)
{
SetColor(Handle2, "red"); //定义缺陷的区域颜色为红色
DispObj(ho_SelectedRegions, Handle2);
DispText(Handle2,"NG","window","top","left","red","box","false"); //在窗口上显示文本信息
SetDlgItemInt(IDC_EDIT_AGV, AgvValue); //在编辑框内显示平均灰度
SetDlgItemInt(IDC_EDIT_MIN, MinValue); //在编辑框内显示最小灰度
SetDlgItemInt(IDC_EDIT_MAX, MaxValue); //在编辑框内显示最大灰度
}
else
{
DispObj(ho_ImageReduced, Handle2);
DispText(Handle2, "OK", "window", "top", "left", "green", "box", "false"); //在窗口上显示文本
SetDlgItemInt(IDC_EDIT_AGV, AgvValue); //在编辑框内显示平均灰度
SetDlgItemInt(IDC_EDIT_MIN, MinValue); //在编辑框内显示最小灰度
SetDlgItemInt(IDC_EDIT_MAX, MaxValue); //在编辑框内显示最大灰度
}
}
}
最后看一下整体的效果：