Halcon数据类型.docx

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Halcon数据类型

Halcon学习笔记

1、Halcon的自我描述

ProgramLogic

ØEachprogramconsistsofasequenceofHALCONoperators

ØTheprogramcanbestructuredintoprocedures

ØThesequencecanbeextendedbyusingcontroloperatorslikeif,for,repeat,orwhile

ØTheresultsoftheoperatorsarepassedviavariables

ØNoimplicitdatapassingisapplied

ØInputparametersofoperatorscanbevariablesorexpressions

ØOutputparametersarealwaysvariables

ØHDevelophasnofeaturestodesignagraphicaluserinterface

ØAnHDevelopprogramisconsideredasaprototypicsolutionofthevisionpartofanapplication

ØHDevelopistypicallynotusedforthefinalapplication

由此可以看出，Halcon的定位是一个类库，有着完整、快速实现函数，同时提供了HDevelop作为快速开发的图形化（IDE）界面；但是，Halcon程序并不是一个完整的最终应用软件，它没有用户界面，也不提供显示的数据（公用的数据格式）。

Halcon的初学者也应当从参考Halcon的程序入手，熟悉Halcon类库，也即HDevelop-BasedProgramming；在此基础上，进入ORClass-OrientedProgramming。

这也是Halcon推荐的开发方式：

ThevisionpartissolvedwithHDevelop，andtheapplicationisdevelopedwithC++orVisualBasic。

2、HDevelop界面的学习

通过阅读Halcon的PPT，学到了下面一些有用的信息：

Ø文件——浏览示例，可以看到很多有用的例子；

Ø程序窗体中，可以浏览与编辑Procedues（过程），这个其实就是自定义函数咯～还可以自己修改这些过程，并添加说明文档；

ØF4——将函数语句注释掉；F3——激活；

Ø本地过程（LocalProcedue）与外部过程（ExternelProcedue）

3、基本语法结构

Halcon的语法结构

类似于Pascal与VisualBasic，大部分的语句是Halcon提供的算子，此外也包含了少部分的控制语句；

不允许单独声明变量；

提供自动的内存管理（初始化、析构及OverWrite），但句柄则需要显示释放；

C++（算子模式）

通过代码导出，以C++为例，默认导出为算子型的语法结构，而非面向对象的；在此模式下，全部函数声明为全局类型，数据类型只需要用Hobject、HTuple两类类型进行声明；

C++（面向对象）

可以以面向对象的方式重写代码，也即利用类及类的成员函数；

在这种模式下，控制变量的类型仍未HTuple，而图形数据可以由多种类型，如HImage等；

其他语言（略）

4、Halcon数据结构

两类参数：

图形参数Iconic（image,region,XLD）与控制参数Control（string,integer,real,handle），在Halcon算子的参数中，依次为：

输入图形参数、输出图形参数、输入控制参数、输出控制参数；并且其输入参数不会被算子改变。

图形参数Iconic：

Images

ØMultiplechannels

ØArbitraryregionofinterest

ØMultiplepixeltypes（byte,（u）int1/2/4,real,complex,direction,cyclic,vector_field）

byte,uint2//灰度图像的标准编码

int1,int2//Differenceoftwoimagesorderivateswithintegerprecision（？

？

）int4//两幅灰度图的频谱

direction//图片边缘的梯度方向

real//边缘提取及特定灰度值的轮廓

complex//图片频率分布

cyclic//Assigningone"gray"valuetoeachcolor（？

？

）

vector_field//连续图形的光学流分布

Regions

ØEfficientdatastructure（runlengthencoding）//高效的数据结构

ØExtensivesetofoperators

ØFastestmorphologyonthemarket

图形编码中，需要了解row和run两个术语；也是HalconRegion存储的方式

ExtendedLineDescription（XLD）

ØSubpixelaccuratelineandedgedetection

ØGenericpointlistbaseddatastructure

ØHandlingofcontours,polygons,lines,parallels,etc.

此外，Halcon支持的类型还包括图形元组、控制变量元组及句柄：

元组的概念，使得可以用一个变量传递数个对象，可以由重载后的函数来进行处理；图形元组的下标从1开始，控制变量元组下标从0开始；句柄则可以用来描述窗体、文件等等，句柄不能是常量。

5、Halcon语言

输入控制参数可以是表达式，但图形参数、输出参数均应为变量；

String类型变量由单引号’括起来；此外还有一些特殊字符；

Boolean型变量包括true（=1）、false（=0）；不为零的整数将被认为true；但绝大多数的Halcon函数接受字符串型的表达：

’true’‘false’，而非逻辑型表达；

函数返回常量用于标识错误：

ØH_MSG_TRUEnoerror2

ØH_MSG_FALSElogicalfalse3

ØH_MSG_FAILoperatordidnotsucceed5

可以放在try…catch…endtry块中，也可以用dev_error_var（）与dev_set_check（）来捕获；

控制语句结构：

（与一般语言略有不同，它们也有输入输出变量）

Øif...endif/if...else...endif/if...elseif...else...endif

Øfor...endfor

Øwhile...endwhile

Ørepeat...until

此外，也有关键字break、continue、return、exit、stop用来控制语句的执行；

赋值语句在Halcon中也被当作函数来使用：

标准赋值

Øassign（Expression,ResultVariable）//编辑形式，永远都是输入在前，输出在后

ØResultVariable:

=Expression//代码形式

元组插入赋值

Øinsert（Tuple,NewValue,Index,Tuple）//编辑形式

ØTuple[Index]:

=NewValue//代码形式

控制变量元组操作

Ø[t,t]concatenationoftuples//元组串联

Ø|t|numberofelements//元素数目

Øt[i]selectionofanelement//选中的元素

Øt[i:

j]selectionofapartofatuple//選擇一個元組的一部分（i和J是index？

）

Øsubset（t1,t2）selectionfromt1byindicesint2//選擇從T1在T2

图形元组操作对应函数

Ø[]gen_empty_obj（）//创建一个空的元组

Ø|t|count_obj（p,num）//统计一个元组中的对象。

Ø[t1,t2]concat_obj（p1,p2,q）//连接两个目标元组的图标。

Øt[i]select_obj（p,q,i+1）//从一个目标元组中选择目标

Øt[i:

j]copy_obj（p,q,i+1,j-i+1）

Øsubset（t1,t2）select_obj（p,q,t2+1）

元组的数学运算，如：

A*B，令m=|A|,n=|B|；//矩阵乘法？

若m、n不相等，且都大于1，则错误；否则返回三种情况：

Øm=n=1，返回一个值；

Øm=n>1，返回一个包含m个数的元组，值为两元组各对于值的操作结果；

Øm>1,n=1，返回一个包含m个数的元组，值为第二个数与第一元组各值的操作结果；

Halcon的数学运算

算术运算

Øa/adivision

Øa%arestoftheintegerdivision

Øa*amultiplication

Øv+vadditionandconcatenationofstrings//加法和字符串串联。

Øa-asubtraction

Ø-anegation//取反。

位运算

Ølsh（i,i）leftshift

Ørsh（i,i）rightshift

Øibandibit-wiseand

Øiboribit-wiseor

Øibxoribit-wisexor

Øbnotibit-wisecomplement

字符串操作

Øv$sconversiontostring//字符串的格式化，有很丰富的参数

Øv+vconcatenationofstringsandaddition

Østrchr（s,s）searchcharacterinstring

Østrstr（s,s）searchsubstring

Østrrchr（s,s）searchcharacterinstring（reverse）

Østrrstr（s,s）searchsubstring（reverse）

Østrlen（s）lengthofstring

Øs{i}selectionofonecharacter

Øs{i:

i}selectionofsubstring//选择子串

Øsplit（s,s）splittingtosubstrings

比较操作符

Øt

Øt>tgreaterthan

Øt<=tlessorequal

Øt>=tgreaterorequal

Øt=tequal

Øt#tnotequal//不等

逻辑操作符

Ønotlnegation

Ølandllogical’and’

Ølorllogical’or’

Ølxorllogical’xor’

数学函数

Øsin（a）sineofa

Øcos（a）cosineofa

Øtan（a）tangentofa

Øasin（a）arcsineofaintheinterval[-/2,/2],a[-1,1]

Øacos（a）arccosineaintheinterval[-/2,/2],a[-1,1]

Øatan（a）arctangentaintheinterval[-/2,/2],a[-1,1]

Øatan2（a,b）arctangenta/bintheinterval[-,]

Øsinh（a）hyperbolicsineofa

Øcosh（a）hyperboliccosineofa

Øtanh（a）hyperbolictangentofa

Øexp（a）exponentialfunction

Ølog（a）naturallogarithm,a>0

Ølog10（a）decadelogarithm,a>0

Øpow（a1,a2）power

Øldexp（a1,a2）a1pow（2,a2）

其他操作（统计、随机数、符号函数等）

Ømin（t）minimumvalueofthetuple

Ømax（t）maximumvalueofthetuple

Ømin2（t1,t2）element-wiseminimumoftwotuples

Ømax2（t1,t2）element-wisemaximumoftwotuples

Øfind（t1,t2）indicesofalloccurrencesoft1withint2

Ørand（i）createrandomvaluesfrom0..1（numberspecifiedbyi）

Øsgn（a）element-wisesignofatuple

Øsum（t）sumofallelementsorstringconcatenation

Øcumul（t）cumulativehistogramofatuple

Ømean（a）meanvalue

Ødeviation（a）standarddeviation

Øsqrt（a）squarerootofa

Ødeg（a）convertradianstodegrees

Ørad（a）convertdegreestoradians

Øreal（a）convertintegertoreal

Øint（a）convertarealtointeger

Øround（a）convertrealtointeger

Ønumber（v）convertstringtoanumber

Øis_number（v）testifvalueisanumber

Øabs（a）absolutevalueofa（integerorreal）

Øfabs（a）absolutevalueofa（alwaysreal）

Øceil（a）smallestintegervaluenotsmallerthana

Øfloor（a）largestintegervaluenotgreaterthana

Øfmod（a1,a2）fractionalpartofa1/a2,withthesamesignasa1

Øsort（t）sortinginincreasingorder

Øuniq（t）eliminateduplicatesofneighboringvalues（typicallyusedincombinationwithsort）

Øsort_index（t）returnindexinsteadofvalues

Ømedian（t）Medianvalueofatuple（numbers）

Øselect_rank（t,v）Selecttheelement（number）withthegivenrank

Øinverse（t）reversetheorderofthevalues

Øsubset（t1,t2）selectionfromt1byindicesint2

Øremove（t1,t2）Removeofvalueswiththegivenindices

Øenvironment（s）valueofanenvironmentvariable

Øord（a）ASCIInumberofacharacter

Øchr（a）convertanASCIInumbertoacharacter

Øords（s）ASCIInumberofatupleofstrings

Øchrt（i）convertatupleofintegersintoastring

6、Halcon名称解释

ØOperator:

AprocedureoftheHALCONlibraryusedinHDeveloporoneofthelanguageinterfaces.//算子：

在HDevelop或语言接口之一使用HALCON库的程序。

ØProcedure（ofHDevelop）:

AsubroutinedefinedfortheuseinsideHDevelop.

ØRegion:

Resultofasegmentationlikethreshold.Inothersystemscalledblob,area,binaryimage,orisland.Implementedusingrunlengthencoding.

ØXLD:

ExtendedLineDescription.Universaldatastructureusedtohandlecontourbaseddata.Mainlyusedinthecontextofsubpixelprecisemeasurement.//用于处理基于轮廓数据的通用数据结构。

主要用在子像素精确的测量的情况下。

ØDomain:

Partoftheimagewhichisusedforprocessing.InothersystemscalledROI（regionofinterest）.

ØChannel:

Oneimagematrixofamulti-spectralimage.OneexampleistheredchannelofanRGBimage.

ØIconicdata:

Overalltermforimages,regions,andXLDdata.Inobjectorientedlanguages（C++andCOM）andinHDevelopiconicdataisrepresentedbyapolymorphicdatatype.Inobjectorientedlanguagesiconicdataisalsocallediconicobject.

ØControldata:

Allnoniconicdata.Examplesaresinglevalues（integer,real,andstring）,coordinates,arraysofvalues.

ØTuple:

anarrayofvalueswhereeachelementcanbeofadifferenttype.Onecanhavebothiconicandcontroltuples.//元组。

ØHALCONobject:

SynonymforIconicobject/data

ØImageacquisitioninterface:

Interfacebetweentheframegrabber/cameradriver（SDK）andtheHALCONlibrary.TheImageacquisitioninterfaceisaDLLwhichisdynamicallyloadedwhencallingopen_framegrabber.

ØLanguageinterface:

SoftwarethatenablestheprogrammertousetheHALCONlibraryinagivenlanguage（e.g.,C++）.

ØExtensionPackage:

Amechanismthatenablestheusertofullyintegrateuser-definedproceduresintotheHALCONenvironment.TheextensionpackageconceptgivesfullaccesstotheinternaldatastructuresofHALCON.//拓展包。

ØLicensefile:

File“license.dat“inthedirectory“license“.Thisfileisusedtogetherwithhardwarecomponents（dongleorEthernetcard）tocheckifacorrectlicenseisavailable.

ØHelpfiles:

Filesinthedirectory“help“whichareusedtogetonlineinformationaboutallHALCONoperators.ThisisextensivelyusedbyHDevelop.

ØShape-BasedMatching:

Findingofanobjectinanimagebasedonapredefinedmodel.Theshapebasedmatchingusesfeaturestoquicklylocateobjectsveryprecisely./