Halcon-常用阈值分割方法总结
本文主要阐述halcon中较为常见的几种分割算子
引言
halcon中分割算子：
（1）全局阈值分割：
threshold(Image : Region : MinGray, MaxGray : )
该算子适用于环境稳定，光照变化不大，目标与背景存在明显的灰度差的场合，根据灰度直方图确定阈值进行图像分割。
read_image (Image, 'clip')
gray_histo (Image, Image, AbsoluteHisto, RelativeHisto)
gen_region_histo (Region, AbsoluteHisto, 255, 255, 1)
*利用直方图获取阈值
histo_to_thresh (AbsoluteHisto,10, MinThresh, MaxThresh)
*全局阈值分割
threshold (Image, Region1, MinThresh, MaxThresh)
（2）自动全局阈值分割
binary_threshold(Image : Region : Method, LightDark : UsedThreshold)
该算子提供两种方法“max_separability”和“smooth_histo”。
最大限度的可分性(max_separability)：根据“灰度直方图的阈值选择方法”的灰度直方图自动阈值调用。该算子首先计算图像的直方图，然后利用统计矩找到将像素分割为前景和背景的最优阈值，并最大化这两个类之间的可分性。此方法仅适用于byte和uint2图像。
直方图平滑(smooth_histo)：首先确定灰度值的相对直方图。然后，从直方图提取相关的最小值，作为阈值操作的参数。为了减少最小值，直方图被平滑处理为一个高斯函数，就像在auto_threshold中一样。在平滑直方图中，掩模尺寸增大，直到得到2个波峰的最小值。然后，阈值设置为这个最小值的位置。
read_image (Image, 'clip')
binary_threshold (Image, Region, 'max_separability', 'dark', UsedThreshold)
（3）动态局部阈值分割
dyn_threshold(OrigImage, ThresholdImage : RegionDynThresh : Offset, LightDark : )
（4）均值和标准偏差局部阈值分割
var_threshold(Image : Region : MaskWidth, MaskHeight, StdDevScale, AbsThreshold, LightDark : )
参数：
MaskWidth、 MaskHeight是用于滤波平滑的掩膜尺寸；
StdDevScale是标准差乘数因子（简称标准差因子）；
AbsThreshold是设定的绝对阈值；
LightDark有4个值可选，’light’、’dark’、’equal’、’not_equal’。
需要强调的是var_threshold算子和dyn_threshold算子极为类似。不同的是var_threshold集成度更高， 并且加入了“标准差×标准差因子”这一变量。可以有效地减少噪声对分割的影响。
（5）自动全局阈值分割
auto_threshold(Image : Regions : Sigma : )
运行原理：
1.计算灰度直方图。
2.高斯平滑后从直方图提取最小值。
3.根据提取的最小值进行阈值分割，sigma越大提取区域越少。
read_image (Image, 'fabrik')
median_image (Image, Median, 'circle', 3, 'mirrored')
auto_threshold (Median, Regions, 3)
（6）快速全局阈值分割
fast_threshold(Image : Region : MinGray, MaxGray, MinSize : )
灰度值满足Gamma公式展示MinGray<=g<=MaxGray聚合为一个区域，为了节省时间按两步执行。
1.先处理行列间隔Minsize的所有像素点。
2.处理上一步选择点的领域。和threshold相比分割速度快。
（7）分水岭阈值分割
watersheds_threshold(Image : Basins : Threshold : )
算子分割实例
测试图片：硅片分选机隐裂站成像
图1.1 隐裂站运行时硅片成像灰度均值为110±10
图1.2 硅片较厚时会出现成像较黑
图1.3 硅片较薄时成像较亮
（1）使用全局阈值三种样片测试效果
正常片分割效果：硅片全覆盖
厚片分割效果：有多余背景和中间空隙
薄片分割效果：硅片全覆盖
测试代码：
全局阈值分割threshold (GrayImage, Region, 40, 255)
dev_update_off ()
dev_close_window ()
* Image Acquisition 01: Code generated by Image Acquisition 01
ImageFiles := []
ImageFiles[0] := 'C:/Users/yangguowei/Desktop/片子/薄片.png'
ImageFiles[1] := 'C:/Users/yangguowei/Desktop/片子/厚片.png'
ImageFiles[2] := 'C:/Users/yangguowei/Desktop/片子/正常片.png'
for Index := 0 to |ImageFiles| - 1 by 1
read_image (Image, ImageFiles[Index])
get_image_size (Image, Width, Height)
*打开窗口用于显示三种类型图片分割效果展示
dev_open_window (0, 0, Width, Height, 'black', WindowHandle)
* Image Acquisition 01: Do something
rgb1_to_gray (Image, GrayImage)
threshold (GrayImage, Region, 40, 255)
dev_set_window (WindowHandle)
dev_set_draw ('fill')
dev_set_color ('red')
dev_display (Image)
dev_display (Region)
endfor
