吾门

VisionPro二次开发——C#计算旋转中心

本文将通过Visual Studio 2019运行VisionPro软件计算旋转中心，可用于旋转标定。

前期准备

首次在Visual Studio进行二次开发时，工具箱中不包含VisionPro中工具的控件，需要手动添加控件到工具箱中，具体参考VisionPro二次开发——C#显示卡尺极性。

程序框架

MainForm窗体为主窗体，ToolBlockForm窗体用于显示工具块VPP，FitCircleToolForm用于显示拟合圆工具的结果。

引用内容

使用VisionPro软件中封装的工具必须添加对应的引用才能添加对应的命名空间，具体操作如下：

点击添加引用后选择以下引用：

<不推荐将全部与VisionPro相关的引用都添加，这样会造成程序占用空间非常的大>

<最好的方法是需要一个添加一个>

窗体设计

1.MainForm主窗体

其中cogRecordDisplay控件用于显示拟合圆的结果图像，TabelLayoutPanel控件用于调整窗体控件的布局，具体可看C#控件自适应布局。

2.ToolBlockForm工具块窗体

其中cogToolBlockEdit控件用于显示ToolBlock工具，并可以编辑，运行，保存等。

3.FitCircleToolForm拟合圆工具窗体

其中cogToolBlockEdit控件用于显示FitCircle工具，并可以设置，查看结果，运行等。

程序设计

1.MainForm窗体代码

1.1思路解析

Step1 点击编辑图像按键后，打开选择图像窗体，并将图像路径存储

/* 当点击编辑图像按键时运行 */
        private void btnPicture_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            /* using完后空间会被释放 */
            using (OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog())  //ofd类
            {
                ofd.Title = "编辑图像";  //窗口名
                ofd.InitialDirectory = @"D:\"; //打开的路径
                ofd.Multiselect = true;  //是否允许多选
                ofd.Filter = "图像文件|*.JPG"; //支持的文件格式
                ofd.ShowDialog();  //打开选择窗口
                picPath = ofd.FileNames;  //将图片路径保存到数组中
            }
        }

Step2 点击编辑VPP按键后，打开ToolBlockForm窗体

/* 当点击编辑VPP按键时运行 */
        private void btnSettingVPP_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ToolBlockForm toolBlockForm = new ToolBlockForm(mToolBlock);
            toolBlockForm.ShowDialog();  //打开ToolBlockForm窗体
        }

Step3 点击运行VPP按键后，将每次ToolBlock定位的点传入到FitCircleTool中，利用这些点拟合出圆，并将圆心即旋转中心的坐标显示到MainForm主窗体中

/* 当点击运行VPP按键时运行 */
        private void btnRunVPP_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            mFitCircle.RunParams.NumPoints = picPath.Length;  //拟合圆的点数
            Point[] point = new Point[picPath.Length];
            /* 方法一：拟合圆工具计算旋转中心 */
            for (int pointIndex = 0; pointIndex < mFitCircle.RunParams.NumPoints; pointIndex++)
            {
                mImageFileTool.Operator.Open(picPath[pointIndex], CogImageFileModeConstants.Read);  //利用图像文件工具打开文件夹中的图像
                /// 参数1：图像路径，参数2：运行模式
                mImageFileTool.Run();  //运行图像文件工具
                mToolBlock.Inputs["Image"].Value = mImageFileTool.OutputImage;  //给工具块输入图像
                mToolBlock.Run();  //运行工具块
                mFitCircle.RunParams.SetPoint(pointIndex, (double)mToolBlock.Outputs["JiPianX"].Value, (double)mToolBlock.Outputs["JiPianY"].Value);  //将工具块输出的点输入到拟合圆工具中
                /// 参数1：第几个点，参数2：点的横坐标，参数3：点纵坐标
                point[pointIndex].x = (double)mToolBlock.Outputs["JiPianX"].Value;
                point[pointIndex].y = (double)mToolBlock.Outputs["JiPianY"].Value;
            }
            mFitCircle.InputImage = mImageFileTool.OutputImage;  //将图像文件工具的最后一张输入到拟合圆工具中
            mFitCircle.Run();  //运行拟合圆工具
            /* 方法二：两点一角度计算旋转中心 */
            //Point centerPoint = new Point();
            //centerPoint = calCenter(point[0], point[1], 2.5);
            cogRecordDisplay.Record = mFitCircle.CreateLastRunRecord().SubRecords["InputImage"];  //显示拟合圆工具的结果图像
            fitXTextBox.Text = mFitCircle.Result.GetCircle().CenterX.ToString("F");  //显示利用拟合圆工具确定的旋转中心的横坐标X
            fitYTextBox.Text = mFitCircle.Result.GetCircle().CenterY.ToString("F");  //显示利用拟合圆工具确定的旋转中心的纵坐标Y
        }

<除了用FitCircle工具计算旋转中心以外可以用数学的方法计算旋转中心>

mFitCircle.RunParams.SetPoint(pointIndex, (double)mToolBlock.Outputs["JiPianX"].Value, (double)mToolBlock.Outputs["JiPianY"].Value); //将工具块输出的点输入到拟合圆工具中

其中利用YourToolBlock.Outputs["XXX"].Value来获取工具块的结果，工具块VPP设计如下，利用模板工具和定位工具定位特征，利用找线工具和交点工具获取点坐标，设计如下图所示：

Step4 点击查看标定按键后，打开FitCircleForm窗体

/* 当点击查看标定按键时运行 */
        private void btnCheckCalib_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            FitCircleToolForm fitCircleToolForm = new FitCircleToolForm(mFitCircle);
            fitCircleToolForm.ShowDialog();  //打开FitCircleToolForm窗体
        }

1.2源码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using Cognex.VisionPro;
using Cognex.VisionPro.ImageFile;
using Cognex.VisionPro.ToolBlock;
using Cognex.VisionPro.CalibFix;
using Cognex.VisionPro.Caliper;

namespace CenterCalib
{
    public partial class MainForm : Form
    {
        /* 定义变量 */
        public static string vppPath = "D:\\Code\\visionpro\\CenterCalib\\bin\\Debug\\CenterCalib.vpp";  //VPP保存路径
        public string[] picPath = null;  //数组保存图片路径
        private static double theath = 1;  //角度制
        CogToolBlock mToolBlock = CogSerializer.LoadObjectFromFile(vppPath) as CogToolBlock;  //实例化工具块
        CogImageFileTool mImageFileTool = new CogImageFileTool();  //实例化图像文件工具
        CogFitCircleTool mFitCircle = new CogFitCircleTool();  //实例化拟合圆工具
        struct Point  //定义结构体: 点
        {
            public double x;
            public double y;
            public Point(double _x,double _y)  //有参构造函数
            {
                x = _x;
                y = _y;
            }
        }
        public MainForm()
        {
            InitializeComponent();
        }
        /* 当点击编辑图像按键时运行 */
        private void btnPicture_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            /* using完后空间会被释放 */
            using (OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog())  //ofd类
            {
                ofd.Title = "编辑图像";  //窗口名
                ofd.InitialDirectory = @"D:\"; //打开的路径
                ofd.Multiselect = true;  //是否允许多选
                ofd.Filter = "图像文件|*.JPG"; //支持的文件格式
                ofd.ShowDialog();  //打开选择窗口
                picPath = ofd.FileNames;  //将图片路径保存到数组中
            }
        }
        /* 当点击编辑VPP按键时运行 */
        private void btnSettingVPP_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ToolBlockForm toolBlockForm = new ToolBlockForm(mToolBlock);
            toolBlockForm.ShowDialog();  //打开ToolBlockForm窗体
        }
        /* 当点击运行VPP按键时运行 */
        private void btnRunVPP_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            mFitCircle.RunParams.NumPoints = picPath.Length;  //拟合圆的点数
            Point[] point = new Point[picPath.Length];
            /* 方法一：拟合圆工具计算旋转中心 */
            for (int pointIndex = 0; pointIndex < mFitCircle.RunParams.NumPoints; pointIndex++)
            {
                mImageFileTool.Operator.Open(picPath[pointIndex], CogImageFileModeConstants.Read);  //利用图像文件工具打开文件夹中的图像
                /// 参数1：图像路径，参数2：运行模式
                mImageFileTool.Run();  //运行图像文件工具
                mToolBlock.Inputs["Image"].Value = mImageFileTool.OutputImage;  //给工具块输入图像
                mToolBlock.Run();  //运行工具块
                mFitCircle.RunParams.SetPoint(pointIndex, (double)mToolBlock.Outputs["JiPianX"].Value, (double)mToolBlock.Outputs["JiPianY"].Value);  //将工具块输出的点输入到拟合圆工具中
                /// 参数1：第几个点，参数2：点的横坐标，参数3：点纵坐标
                point[pointIndex].x = (double)mToolBlock.Outputs["JiPianX"].Value;
                point[pointIndex].y = (double)mToolBlock.Outputs["JiPianY"].Value;
            }
            mFitCircle.InputImage = mImageFileTool.OutputImage;  //将图像文件工具的最后一张输入到拟合圆工具中
            mFitCircle.Run();  //运行拟合圆工具
            /* 方法二：两点一角度计算旋转中心 */
            //Point centerPoint = new Point();
            //centerPoint = calCenter(point[0], point[1], 2.5);
            cogRecordDisplay.Record = mFitCircle.CreateLastRunRecord().SubRecords["InputImage"];  //显示拟合圆工具的结果图像
            fitXTextBox.Text = mFitCircle.Result.GetCircle().CenterX.ToString("F");  //显示利用拟合圆工具确定的旋转中心的横坐标X
            fitYTextBox.Text = mFitCircle.Result.GetCircle().CenterY.ToString("F");  //显示利用拟合圆工具确定的旋转中心的纵坐标Y
        }
        /* 迭代法计算旋转中心 */
        Point calCenter(Point point0, Point point1, double theath)
        {
            double distance = Math.Pow(Math.Pow(point1.x - point0.x, 2) + Math.Pow(point1.y - point0.y, 2), 0.5);  //distance为两点之间的距离
            double radius = (distance / 2) / Math.Sin(theath / 2);
            double xt = (1 - radius / distance) * point0.x + (radius / distance) * point1.x;  //xt为垂线段
            double yt = (1 - radius / distance) * point1.y + (radius / distance) * point1.y;  //yt为垂线段
            double b = ((90.0 / 180) * Math.PI) - (theath / 2);  //角度转换
            Point centerPoint = new Point(Math.Round(-1*(Math.Cos(b) * (xt - point0.x) - Math.Sin(b) * (yt - point0.y) + point0.x), 3), Math.Round(Math.Cos(b) * (xt - point0.x) - Math.Sin(b) * (yt - point0.y) + point0.x, 3));
            return centerPoint;
        }
        /* 当点击查看标定按键时运行 */
        private void btnCheckCalib_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            FitCircleToolForm fitCircleToolForm = new FitCircleToolForm(mFitCircle);
            fitCircleToolForm.ShowDialog();  //打开FitCircleToolForm窗体
        }
    }
}

2.ToolBlockForm窗体代码

2.1思路解析

Step1 跨窗口传入参数，传入ToolBlock。

public ToolBlockForm(CogToolBlock tempToolBlock)
{
    /* 跨窗口传入参数 */
    mToolBlock = tempToolBlock;  //工具块
    InitializeComponent();
}

Step2 实例化工具块并显示到窗体中。

/* 当打开窗体时运行 */
        private void ToolBlockForm_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            cogToolBlockEdit.Subject = mToolBlock;
        }

Step3 关闭窗体时，提示是否保存VPP。

/* 当关闭窗体时运行 */
        private void ToolBlockForm_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            DialogResult res = MessageBox.Show("是否保存？", "提示", MessageBoxButtons.YesNoCancel, MessageBoxIcon.Question);  //保存结果信息
            /// 参数1：显示文本，参数2：标题，参数3：按键类型，参数4：显示图标
            if (res == DialogResult.Yes)  //保存VPP
            {
                CogSerializer.SaveObjectToFile(cogToolBlockEdit.Subject, CenterCalib.MainForm.vppPath);  //保存工具块
                e.Cancel = false;  //确认关闭窗体
            }
            else if (res == DialogResult.No)  //不保存VPP
            {
                e.Cancel = false;  //确认关闭窗体
            }
            else  //取消
            {
                e.Cancel = true;  //取消关闭窗体
            }
        }

2.2源码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using Cognex.VisionPro;
using Cognex.VisionPro.ToolBlock;

namespace CenterCalib
{
    public partial class ToolBlockForm : Form
    {
        CogToolBlock mToolBlock;
        public ToolBlockForm(CogToolBlock tempToolBlock)
        {
            /* 跨窗口传入参数 */
            mToolBlock = tempToolBlock;  //工具块
            InitializeComponent();
        }
        /* 当打开窗体时运行 */
        private void ToolBlockForm_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            cogToolBlockEdit.Subject = mToolBlock;
        }
        /* 当关闭窗体时运行 */
        private void ToolBlockForm_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            DialogResult res = MessageBox.Show("是否保存？", "提示", MessageBoxButtons.YesNoCancel, MessageBoxIcon.Question);  //保存结果信息
            /// 参数1：显示文本，参数2：标题，参数3：按键类型，参数4：显示图标
            if (res == DialogResult.Yes)  //保存VPP
            {
                CogSerializer.SaveObjectToFile(cogToolBlockEdit.Subject, CenterCalib.MainForm.vppPath);  //保存工具块
                e.Cancel = false;  //确认关闭窗体
            }
            else if (res == DialogResult.No)  //不保存VPP
            {
                e.Cancel = false;  //确认关闭窗体
            }
            else  //取消
            {
                e.Cancel = true;  //取消关闭窗体
            }
        }
    }
}

3.FitCircleToolForm

3.1思路解析