HalconC#

在計算機視覺和機器視覺領域，Halcon是一個廣泛使用的工具，它是一個強大而有效的軟件包，提供了完整的路線圖和技術方案，可輕鬆解決所有視覺應用。Halcon的C#集成界面（HalconC#）可以讓C#開發者輕鬆地使用Halcon提供的部分功能。

一、HalcoC#的創建和配置

要創建HalconC#項目，首先需要下載和安裝Halcon軟件包並將其與Visual Studio集成。此外，還需要將特定的程序添加到C#項目中。

對於Windows操作系統，下面是HalconC#的完整代碼示例：

using HalconDotNet;

namespace HalconSharpProject
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            HOperatorSet.ReadImage(out HObject ho_Image, "image.png");
            HOperatorSet.DispObj(ho_Image);
            ho_Image.Dispose();
        }
    }
}

在這個簡單的示例中，我們使用Halcon的“ReadImage”和“DispObj”來讀取和顯示圖片。

二、HalconC#的基本操作

在HalconC#示例代碼中，可以看到許多基本操作可以直接使用Halcon的HOperatorSet。如下面的代碼範例所示的那樣，可以使用這些基本操作來處理圖像：

using HalconDotNet;
 
namespace HalconSharpProject
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            GenerateContours();
        }
 
        static void GenerateContours()
        {
            // 讀取圖像
            HOperatorSet.ReadImage(out HObject ho_Image, "image.png");
 
            // 顯示圖像
            HOperatorSet.DispObj(ho_Image);
 
            // 進行灰度化處理
            HOperatorSet.Rgb1ToGray(ho_Image, out HObject ho_ImageGray);
 
            // 進行邊緣檢測
            HOperatorSet.EdgesSubPix(ho_ImageGray, out HObject ho_Edges, "canny", 1, 20, 40);
 
            // 進行閾值化處理
            HOperatorSet.BinaryThreshold(ho_Edges, out HObject ho_Region, "max_separability", "light", out HTuple hv_UsedThreshold);
 
            // 提取輪廓
            HOperatorSet.GenContourRegionXld(ho_Region, out HObject ho_Contour, "border");
 
            // 顯示輪廓
            HOperatorSet.DispObj(ho_Contour, new HTuple("green"));
 
            // 釋放對象
            ho_ImageGray.Dispose();
            ho_Edges.Dispose();
            ho_Region.Dispose();
            ho_Contour.Dispose();
            ho_Image.Dispose();
        }
    }
}

這段代碼演示了如何使用HalconC#的基本操作來進行圖像處理，包括讀取和顯示圖像、灰度處理、邊緣檢測、閾值化處理和輪廓提取等操作。

三、HalconC#的高級操作

HalconC#不僅提供了基本的圖像處理操作，還可以在C#中使用全面的Halcon庫來實現更高級的操作，如相機標定、圖像匹配和機器人導航等。下面是一個HalconC#程序的示例，演示如何使用全面的Halcon庫來實現圖像匹配和相機標定功能：

using HalconDotNet;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace HalconSharpProject
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 讀取模板圖像和目標圖像
            HObject ho_ModelImage, ho_TargetImage;
            HOperatorSet.ReadImage(out ho_ModelImage, "model.png");
            HOperatorSet.ReadImage(out ho_TargetImage, "target.png");
 
            // 提取模板圖像的特徵點
            HTuple hv_Row1, hv_Column1;
            HOperatorSet.FastDetect(ho_ModelImage, out hv_Row1, out hv_Column1, 10, 0.05);
 
            // 提取目標圖像的特徵點
            HTuple hv_Row2, hv_Column2;
            HOperatorSet.FastDetect(ho_TargetImage, out hv_Row2, out hv_Column2, 10, 0.05);
 
            // 對模板圖像和目標圖像進行匹配
            HTuple hv_HomMat2D;
            HOperatorSet.VectorAngleToRigid(hv_Row1, hv_Column1, 0, hv_Row2, hv_Column2, 0, out hv_HomMat2D);
 
            // 顯示匹配結果
            HObject ho_Image;
            HOperatorSet.GenImageInterleaved(out ho_Image, ho_TargetImage, ho_TargetImage, ho_TargetImage);
            HOperatorSet.AffineTransImage(ho_ModelImage, out HObject ho_ImageAffineTrans, hv_HomMat2D, "constant", "false");
            HOperatorSet.DispObj(ho_Image);
            HOperatorSet.DispObj(ho_ImageAffineTrans, new HTuple("border"));
 
            // 相機標定
            HTuple hv_ObjectModel3D;
            hv_ObjectModel3D = new HTuple("[[],[1.5,3.0,0],[1.5,0,0],[0,3.0,0],[0,0,0]]");
 
            // 設置姿態
            HTuple hv_ObjectPose3D;
            hv_ObjectPose3D = new HTuple("(0.1, 0.3, 2.5, -0.1, 1.2, -0.3)");
 
            // 設置相機參數
            HTuple hv_CameraParam;
            hv_CameraParam = new HTuple(640, 480, 5.2, 5.2, 320, 240);
 
            // 進行標定
            HTuple hv_Pose, hv_Quality;
            HOperatorSet.VectorToPose(hv_ObjectPose3D, out hv_Pose);
            HOperatorSet.VectorToCamera(hv_CameraParam, out HObject ho_Camera);
            HOperatorSet.FindSurfaceModel(ho_TargetImage, hv_ObjectModel3D, ho_Camera, 0.8, 0.5, 0, 0.7, 0.7, out HObject ho_MeasuredSurface, out hv_Pose, out hv_Quality);
 
            // 顯示標定結果
            HObject ho_TM;
            HOperatorSet.CreatePose(hv_Pose, "Rp+T", out HObject ho_Pose);
            HOperatorSet.CreateObjectModel3d(hv_ObjectModel3D, new HTuple(), new HTuple(), out ho_TM);
            HOperatorSet.DisplayObjectModel3d(ho_TM, ho_Pose, ho_TargetImage, out HObject ho_Visual);
            HOperatorSet.DispObj(ho_Visual);
 
            // 釋放對象
            ho_ModelImage.Dispose();
            ho_TargetImage.Dispose();
            ho_Visual.Dispose();
            ho_Camera.Dispose();
            ho_MeasuredSurface.Dispose();
            ho_TM.Dispose();
            ho_Image.Dispose();
            ho_ImageAffineTrans.Dispose();
        }
    }
}

這段代碼演示了如何使用全面的Halcon庫來實現圖像匹配和相機標定功能。在這個示例中，我們使用了FastDetect、VectorAngleToRigid、AffineTransImage、VectorToPose、VectorToCamera和FindSurfaceModel等Halcon操作和函數來實現這些功能。

四、總結

通過這篇文章的學習，我們可以了解到HalconC#在計算機視覺和機器視覺領域的應用，並學習了如何使用HalconC#來實現基本的和高級的圖像處理操作。我們還可以使用全面的Halcon庫來實現圖像匹配和相機標定等功能。