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機(jī)器視覺(jué)工程應(yīng)用主要可劃分為硬件和軟件兩大部分。

硬件：工程應(yīng)用的第一步就是硬件選型。硬件選型很關(guān)鍵，因?yàn)樗悄愫竺婀ぷ鞯幕A(chǔ)。主要是光源、工業(yè)相機(jī)和鏡頭選擇。

軟件：目前業(yè)內(nèi)商業(yè)庫(kù)主要有Halcon，康耐視，DALSA，evision，NI等，開(kāi)源庫(kù)有OpenCV.其中NI的labview+vision模塊。

機(jī)器視覺(jué)工程應(yīng)用的基本開(kāi)發(fā)思路是：

一、圖像采集，二、圖像分割，三、形態(tài)學(xué)處理，四、特征提取，五、輸出結(jié)果。

下面在Halcon下對(duì)這四個(gè)步驟進(jìn)行講解。

一、圖像采集：

Halcon通過(guò)imageacquisition interfaces對(duì)各種圖像采集卡及各種工業(yè)相機(jī)進(jìn)行支持。其中包括：模擬視頻信號(hào)，數(shù)字視頻信號(hào)Camera Link,數(shù)字視頻信號(hào)IEEE 1394,數(shù)字視頻信號(hào)USB2.0,數(shù)字視頻信號(hào)Gigabit Ethernet等。
Halcon通過(guò)統(tǒng)一的接口封裝上述不同相機(jī)的image acquisition interfaces,從而達(dá)到算子統(tǒng)一化。不同的相機(jī)只需更改幾個(gè)參數(shù)就可變更使用。

Halcon圖像獲取的思路：1、打開(kāi)設(shè)備，獲得該設(shè)備的句柄。2、調(diào)用采集算子，獲取圖像。

1、打開(kāi)設(shè)備，獲得該設(shè)備的句柄。

open_framegrabber('DahengCAM', 1, 1, 0, 0, 0, 0, 'interlaced', 8, 'gray', -1, 'false','HV-13xx', '1', 1, -1, AcqHandle) //連接相機(jī)，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)

Parameter	Values	Default	Type	Description
Name	'DahengCAM'		string	Name of the HALCON interface.
HorizontalResolution	1	1		1表示水平全部，2為水平1/2，表示圖像截取。
VerticalResolution	1	1		同上，表示垂直方向。
ImageWidth	<width>	0	integer	所需的圖像部分的寬度（'0 '代表了完整的圖像）。
ImageHeight	<height>	0	integer	所需的圖像部分的高度（0”是完整的圖像）
StartRow	<width>	0	integer	所需的圖像部分左上方的像素行坐標(biāo)
StartColumn	<column>	0	integer	所需的圖像部分左上方的像素列坐標(biāo)
Field				忽視
BitsPerChannel				忽視
ColorSpace	'default', 'gray', 'rgb'	'gray'	string	HALCON圖像的通道模式
Generic				忽視
ExternalTrigger	'false', 'true'	'false'	string	外部觸發(fā)狀態(tài)
CameraType	'HV-13xx', 'HV-20xx', 'HV-30xx', 'HV-31xx','HV-50xx', 'SV-xxxx'	'HV-13xx'	string	所連接的攝像機(jī)系列型。
Device	'1', '2', '3', ...	'1'	string	相機(jī)連接第一個(gè)設(shè)備號(hào)“1”，第二個(gè)設(shè)備編號(hào)“2”。
Port				忽視
LineIn				忽視

2、調(diào)用采集算子，獲取圖像。

grab_image (Image, AcqHandle) //（同步采集）完后處理圖像，然后再采集圖像。采集圖像的速率受處理速度影響。

grab_image_async (Image, AcqHandle,MaxDelay) //（異步采集），一幅畫(huà)面采集完后相機(jī)馬上采集下一幅畫(huà)面，不受處理速度影響。其中第三個(gè)參數(shù)為：MaxDelay，表示異步采集時(shí)可以允許的最大延時(shí)，本次采集命令距上次采集命令的時(shí)間不能超出MaxDelay，超出即重新采集。

圖像采集其他相關(guān)算子：

grab_image_start，該算子開(kāi)始命令相機(jī)進(jìn)行異步采集。只能與grab_image_async（異步采集）一起使用。

例子：

* Select a suitable image acquisition interface nameAcqNameopen_framegrabber(AcqName,1,1,0,0,0,0,'default',-1,'default',-1.0,\                 'default','default','default',-1,-1,AcqHandle)grab_image(Image1,AcqHandle)//進(jìn)行同步采集* Start next grabgrab_image_start(AcqHandle,-1.0)//命令相機(jī)進(jìn)行異步圖像采集開(kāi)始* Process Image1 ...* Finish asynchronous grab + start next grabgrab_image_async(Image2,AcqHandle,-1.0)//讀取異步采集的圖像* Process Image2 ...close_framegrabber(AcqHandle)

3、相機(jī)參數(shù)讀寫(xiě)

讀取相機(jī)參數(shù)：

info_framegrabber( : : Name, Query : Information, ValueList)

寫(xiě)相機(jī)參數(shù)：

set_framegrabber_param( : : AcqHandle, Param, Value : )

二、圖像分割：

圖像分割的定義：
所謂圖像分割是指將圖像中具有特殊含義的不同區(qū)域分割開(kāi)來(lái)，這些區(qū)域是互相不交叉的，每個(gè)區(qū)域都滿足特定區(qū)域的一致性。

1、基于閾值的圖像分割

threshold —采用全局閾值分割圖像。

格式： threshold(Image : Region : MinGray, MaxGray : )

自動(dòng)全局閾值分割的方法：

（1）計(jì)算灰度直方圖
（2）尋找出現(xiàn)頻率最多的灰度值（最大值）
（3）在threshold中使用與最大值有一定距離的值作為閾值

代碼：

gray_histo(Regions, Image，AbsoluteHisto, RelativeHisto) //計(jì)算出圖像區(qū)域內(nèi)的絕對(duì)和相對(duì)灰度值直方圖。PeakGray := sort_index(AbsoluteHisto)[255] //求出出現(xiàn)頻率最多的灰度值threshold(Image,Region,0,PeakGray-25)bin_threshold — 使用一個(gè)自動(dòng)確定的閾值分割圖像。格式：bin_threshold(Image : Region : : )
dyn_threshold —使用一個(gè)局部閾值分割圖像。格式：dyn_threshold(OrigImage, ThresholdImage : RegionDynThresh : Offset, LightDark : )例子：mean_image(Image,Mean,21,21)dyn_threshold(Image,Mean, RegionDynThresh,15,'dark')var_threshold —閾值圖像局部均值和標(biāo)準(zhǔn)差的分析。格式：var_threshold(Image : Region : MaskWidth, MaskHeight, StdDevScale, AbsThreshold, LightDark : ) 
2、基于邊緣的圖像分割：尋找區(qū)域之間的邊界watersheds —從圖像中提取分水嶺和盆地。格式：watersheds(Image : Basins, Watersheds : : )watersheds_threshold —使用閾值從圖像中提取分水嶺和盆地。格式：watersheds_threshold(Image : Basins : Threshold : )

3、基于區(qū)域的圖像分割：直接創(chuàng)建區(qū)域

三、形態(tài)學(xué)處理

形態(tài)學(xué)處理以集合運(yùn)算為基礎(chǔ)。

腐蝕、膨脹、開(kāi)操作、閉操作是所有形態(tài)學(xué)圖像處理的基礎(chǔ)。

開(kāi)操作（先腐蝕再膨脹）使對(duì)象的輪廓變得光滑，斷開(kāi)狹窄的間斷和消除細(xì)的突出物。

閉操作（先膨脹再腐蝕）消彌狹窄的間斷和長(zhǎng)細(xì)的鴻溝，消除小的孔洞，填補(bǔ)輪廓線的斷裂。

形體學(xué)基礎(chǔ)算子：

erosion1
dilation1
opening
closing

常用的形態(tài)學(xué)相關(guān)算子
connection
select_shape
opening_circle
closing_circle
opening_rectangle1
closing_rectangle1
complement
difference
intersection
union1
shaps_trans
fill_up

形態(tài)學(xué)高級(jí)算子：
boundary
skeleton

四、特征提?。?/span>

1、區(qū)域特征：

area
moments

smallest_rectangle1

smallest_circle

convexity：區(qū)域面積與凸包面積的比例

contlength：區(qū)域邊界的長(zhǎng)度

compactness

2、灰度特征

estimate_noise

select_gray

五、輸出結(jié)果：

（1）獲取滿足條件的區(qū)域

（2）區(qū)域分類，比如OCR

（3）測(cè)量

（4）質(zhì)量檢測(cè)

原文引自：http://www.cnblogs.com/hanzhaoxin/archive/2013/02/15/2912879.html

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