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

基于Halcon的MFC窗口实现读图检测显示数据的功能_第1张图片
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)
基于Halcon的MFC窗口实现读图检测显示数据的功能_第2张图片
这里的静态文本框ID不能使用IDC_STATIC,需要重新命名。

基于Halcon的MFC窗口实现读图检测显示数据的功能_第3张图片

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)

基于Halcon的MFC窗口实现读图检测显示数据的功能_第4张图片
给我们的图片控制窗口添加变量(名称:m_ctlShow4)

基于Halcon的MFC窗口实现读图检测显示数据的功能_第5张图片
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:

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