C#+Halcon 垂直拼接/裁切避免频繁开辟内存
背景
在做一些线扫相机且进行连续拍摄的项目时，由于图像扫描的随机性，部分场景下需要对图像进行拼接和裁切，获取完整的一个图像。由于halcon中 crop相关的算子都是开辟新的内存方式，为了避免内存重复开辟，此处提供一个逻辑方式如下：
优点：
1）不需要每次都去新建内存，每次只需要做mem_copy的动作，减少耗时
2）在完整图像中查找特征，避免特征由于随机性拍照不完整而丢失
缺点：
1）如果直接复用指针，可能会导致拼接输出图像频率>检测频率，即缓存[0]的图片输出后，但检测未完成，此处队列循环又来到了缓存[0]，最终导致原本的缓存[0]图像被覆盖，图像信息丢失。解决方式：可以修改为新建内存输出，会浪费一些cpu和内存
内存操作相关代码：
public static class IntPtrHelper
{
///
/// 拷贝指针数据
///
///
///
///
[DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "CopyMemory", SetLastError = false)]
public static extern void CopyMemory(IntPtr dest, IntPtr src, uint count);
///
/// 指针数据集重置
///
///
///
///
///
/// 从字节中拷贝数据至指针中
///
///
///
///
///
public static void CopyFromBytes(this IntPtr destination, byte[] sourcesBytes,int startIndex,int length)
{
Marshal.Copy(sourcesBytes, startIndex, destination, length);
}
///
/// 获取指针内指定位置的内容的字节
///
///
///
///
///
/// 从一个指针的数据拷贝到另一个指针中
///
/// 数据源指针
/// 目标指针
/// 数据源指针偏移值
/// 目标指针偏移值
/// 拷贝长度
public static void Copy(IntPtr source, IntPtr destination, int sourceOffset, int destinationOffset, int length)
{
IntPtr destPtr = destination.Offset(destinationOffset),
srcPtr = source.Offset(sourceOffset);
CopyMemory(destPtr, srcPtr, (uint)length);
}
///
/// 指针偏移指定长度
///
///
///
///
/// 拷贝源指针指定位置的内容，返回新的指针.注意:此处的指针需要自己释放，不纳入内存管理
///
///
///
///
/// 一、循环队列
设置根据图片 宽度/高度/通道数/缓存个数 创建一个循环队列，每次在完整一张图片拼接截取后，自动移到下一张图片，假设缓存个数为3，则就是 [0,1,2,0,1,2,0....]这样无限循环取图片缓存进行内存拷贝覆盖，代码如下
///
/// 拷贝图像
///
/// 原始图像
/// 需拷贝到的图像位置
///
///
///
///
///
public static void Copy(HImage source, HImage destination, int sourceOffset, int destinationOffset, int length,emImageType imageType, emVerticalImageChannel imageChannel)
{
KeyValuePair[] ptrParis = null;
if(imageChannel == emVerticalImageChannel.one)
{
//单通道
IntPtr ptrSrc = source.GetImagePointer1(out string _, out int width, out int height);
IntPtr ptrDestination = destination.GetImagePointer1(out string _, out width, out height);
ptrParis = new KeyValuePair[1] {
new KeyValuePair(ptrSrc,ptrDestination)
};
}
else
{
//三通道
source.GetImagePointer3(out IntPtr ptr1Src, out IntPtr ptr2Src, out IntPtr ptr3Src, out string _, out int width, out int height);
destination.GetImagePointer3(out IntPtr ptr1Destination, out IntPtr ptr2Destination, out IntPtr ptr3Destination, out string _, out width, out height);
ptrParis = new KeyValuePair[3] {
new KeyValuePair(ptr1Src,ptr1Destination),
new KeyValuePair(ptr2Src,ptr2Destination),
new KeyValuePair(ptr3Src,ptr3Destination),
};
}
int pixelByteNumber = imageType.GetPixelByteNumber(); //获取图片类型一个像素对应的字节数
foreach(KeyValuePair kvp in ptrParis)
{
//循环拷贝
IntPtrHelper.Copy(kvp.Key, kvp.Value, sourceOffset* pixelByteNumber, destinationOffset* pixelByteNumber, length* pixelByteNumber);
}
} 二、查找特征确定行起始和行终点
此处需要自己实现算法，最终目的就是找到你要的图片的起始行坐标和终止行坐标
三、输出图像
有了起始行坐标和终止行坐标后，我们只需要拿出对应的内存指针，调用GenImage1Extern或GenImage3Extern进行图片生成即可。需要注意的是要用HImage2来使用图像，因为假设原始那张缓存图片被释放掉，那么就会出现访问野指针的情况，毁灭性打击。
public class HImage2:HImage
{
///
/// 引用的图像
///
public HImage ReferenceData { get; set; }
public HImage2(HImage referenceImage, HObject hObject):base(hObject)
{
//智能指针,不需要拷贝内存新建的问题,此处避免由于缓存中图像释放导致此处访问野指针的问题
ReferenceData = new HImage(referenceImage);
}
public override void Dispose()
{
base.Dispose();
ReferenceData?.Dispose();
ReferenceData = null;
}
}
///
/// 根据垂直方向的位置的长度,进行图像裁切,且图像引用原来的指针
///
///
/// 起始行坐标
/// 高度
/// 总结
该方式适用于大图像的垂直方向拼接并截取检测，减少内存消化，同时避免野指针的问题。