HALCON手册简体中文版Word版.docx

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HALCON手册简体中文版Word版

第一章HALCON

恭喜诸位。

您采用了这套在产品研发，研究以及教育方面都有顶尖表现的影像分析软件。

HALCON可在UNIX，NT/2000/xp等等平台下作业，它独特的Library提供了千余个为影像分析作业，数据可视化，除错等等功能所设计的运算符，用户可以利用它的功能以C及C++等程序语言自行撰写图像处理程序。

此外，HALCON亦支持WindowsNT/2000/XP下的COM接口，所以您也可以透过Visual

Basic使用它，使得系统的整合更为容易。

HALCON的设计使得影像区域，边缘，以及等值线的处理上更方便，优化的算法让这套软件在一般的硬件上也有很好的指令周期。

HALCON包含了名为HDevelop的程序设计界面，减少了设计软件所花的时间，还有一个好用的联机帮助，您可以查到关于HALCON运算符间功能相近的替代者，可能的变化，以及交互的参考。

HALCON从版开始提供两个版本，除了标准版外，还有支持平行运算的parallel

HALCON，可使用多CPU的机器，提高指令周期。

以下是HALCON特点的说明

HALCON强化的opreatorlibrary提供有效率又有弹性的图像处理功能，简化了影像程序的设计。

HALCONoperatorlibrary有千余个运算符。

所有的HALCON应用程序（像是HDevelop和HALCONC++程序）皆是利用这个library来工作。

这些运算符功能广泛，包含了简单的读取影像，到复杂的像是Kalman滤波等。

基本上这些运算符各有其单一功能，而非包含了各种运算，因此一个影像分析功能是由好几个运算符组成的，所以其弹性远大于由少数而复杂的运算符组成的分析程序。

特化而复杂的运算符往往只适用于某些工作甚至于影像，应用范围狭窄。

相对于这种窘境，HALCON运算符却能任意组合来完成工作。

众多的运算符中，有些是以不同的算法来达到相同的功能，例如只需要粗略定位时，可用fast_match来作最快的运算，需要精确定位时，用best_match，以较多的时间来求得最准确结果。

HALCON可处理彩色及多频道影像可用于计算的影像数据，包含二值化影像，单色，彩色，或是多频影像，在使用上并无差别。

（多频道影像是以多镜头系统取得的影像数据）。

HALCON提供了快速有效率的region处理计算

除了使计算更容易外，region尺寸无限制，甚至于可以重迭，而region数据经过最佳的编码处理，在内存中所占的资源极少。

HALCON可做ROI的计算

每个影像中的物体都可由用户自行定义其region，接着再由运算符进行计算时就可以只针对定义区域作处理，因此可以集中运算资源和速度，达到最好的效率。

HALCON提供了快速的pattern匹配计算

pattern匹配在许多应用上是很有用的，但是却很花时间，HALCON有许多不同的pattern演算法，可以让您自行决定何时使用。

HALCON提供了形状导向（shape-based）的匹配计算，使得物体有重迭或是旋转杂置的状况下仍可计算。

除了pattern匹配外，形状导向的运算符可以在物体有缩放，照明改变，旋转或重迭等等情况下仍旧能辨认出物体。

从版开始，还有一个辅助工具HMatchIt，透过简易的设定即可用来测试匹配执行的效率，藉由参数的调整让您找出最佳的设定值，达到最快的计算速度。

HALCON提供了方便有效的tuple功能

tuples是一种很有用的功能，使您处理影像，区域，参数等等数据集合时更为便利。

HALCON的tuples可以将相关数据整合成一个对象，用户可以针对单一或多个tuples作处理，您就不必为一个tuple中有多少元素要处理而烦恼，只要将指定的tuple丢给运算符，HALCON就会处理tuple中所有要计算的元素。

HALCON在影像和数据管理上效率卓着

HALCON有个快速有效率的内存管理核心，这个机制提供了数据的读写，还有溢位的检查。

为了提高效率，共享的影像数据不会在内存中重复。

HALCON支持C，C++以及COM的程序设计

您可以在自己撰写的C，C++和COM程序中使用HALCON运算符，完成一个独立的程序。

HALCON的HDevelop工具帮助您发展影像分析程序

撰写影像分析程序通常是旷日费时，为了帮助设计人员找出合适的运算符及参数，HALCON发展出一套工具程序HDevelop。

它如帮助您呢?

首先HDevelop有一个图形接口，要使用的运算符和要分析的影像一目了然，运算符可以自行组合，计算成果实时显示在影像中，可

以帮助使用者了解不同运算符和参数对计算的影响。

同时它也会提出一些运算符或参数的建议，在线辅助除了解释运算符如何工作外，还有范例的说明。

当您觉得计算成果满意了，可以把设计好的成果存成HDevelop的专用档案，下次可再叫用，或者是将其输出成C，C++或COM的程序代码，可供其他程序套用，就像自行撰写的程序一样。

HALCON可连接40余种影像撷取设备

目前支持的设备列表在，要连接取像设备，只要用运算符open_framegrabber，给予格式或撷取模式等参数，再来用运算符grab_image即可取得影像。

HALCON可以让您自行新增取像设备

如果您用的取像设备HALCON尚未支持，您可以利用专用接口连接。

HALCON有个开放的接口，配合一些程序代码，就可以和HALCON连接，相关的说明请参考FrameGrabberIntegrationProgrammer'sManual。

可执行HALCON的操作系统

下表说明了可执行HALCON的操作系统

OperatingSystem

Processor

Compiler

WindowsNT/2000/XP

compatibletoIntelPentium

MSVisualStudio3

Linux

compatibletoIntelPentium

gcc

Solaris7

SPARC

CC

IRIX

MIPS

CC

Tru64UNIX

Alpha

cxx

可执行HALCON的操作系统一览表

请注意，在Linux下需要libc6，这是在大部分的Linux系统像是RedHat或SuSe

下需要的，请参考相关文件。

HALCON也可以在PhilipsTriMediaDSP上执行，主计算机需安装NT/2000/XP，这部分请参考HALCON/C之User'sManual。

ParallelHALCON简介

简单的说，标准版的HALCON是在单处理器的计算机上执行单线程计算，在NT/2000/XP，Linux，Solaris，HALCON是thread-safe，也就是可以做多绪执行，不过所有的运算符执行时都是独一的，所以线程间必须要互相等待。

相对来说，ParallelHALCON支持平行运算，是thread-safe以及reentrant，也就是不同的线程可以同时呼叫同一个运算符，可使用的操作系统包含NT/2000/XP，Linux，Solaris。

除了平行运算外，ParallelHALCON在多处理器的系统上，会自动将运算符作平行化，旧的

HALCON也有此功能，像是HDevelop这个接口，所以您开发的C++，C，不必再做更动。

平行化的机制是将要处理的数据，例如影像，由不同的处理器上执行不同的线程（所谓的dataparallelism），例如一张影像的滤波运算，在一个四处理器的计算机上执行时，计算工作会被分成四份，由四个线程负责，每个线程都是做相同的滤波计算。

由于待处理的影像在系统中不必复制，因此HALCON的这种设计构想可以达到最好的效率。

至于平行化或数据分配的的程度可以实时掌控，以免造成反效果，例如一张很小的影像，又要将数据分散处理反而会浪费时间，此外，不是所有的运算符做平行化都能提高效率。

此外，parallelHALCON是用于内存共享的系统中，像是典型的多CPU主板，这样不同的线程才能共享一个HALCON数据库，同时也不必再复制影像而造成占用内存。

这样一来有些系统是不适合执行HALCON的，像是cluster式的工作站或是一些不提供共享记忆体的系统。

ParallelHALCON也不提供COM接口，包含平行化机制和reentrant，这是因为撰写COM

的主要工具，Microsoft的VisualBasic，尚未有效支持多绪执行之故。

其他数据

下列的手册提供了各种参考数据

HDevelopUser'sManual

介绍与HALCON核心功能链接的图形用户接口HDevelop。

HALCON/C++User'sManual

如何在您写的C++程序中使用HALCONlibrary。

HALCON/CUser'sManual

如何在您写的C程序中使用HALCONlibrary。

HALCON/COMUser'sManual

如何在您写的COM程序中使用HALCONlibrary，例如使用VisualBasic。

ExtensionPackageProgrammer'sManual

如何自己设计一个运算符，并将其整合到HALCON中。

FrameGrabberIntegrationProgrammer'sManual。

如何将一个新的取像设备加入HALCON的系统中。

（更新到后这个手册就没有了，改为imageacquire）

HALCON/HDevelop,HALCON/C++,HALCON/C,HALCON/COM

所有HALCON运算符的参考手册。

ApplicationGuide

这是几份各自独立的文件，即所谓的ApplicationNote，是以工业视觉应用的观点来写的，主要是说明一些计算方式的关键以及使用时的注意事项以及要诀等等。

例如以型状导向匹配来寻找物体等等。

在MVTec的网站上所有的参考手册都有PDF档及HTML文件可以下载，网址为

第二章安装，授权以及设定

在未说明安装及设定方法前，先来看看不同版本及授权的相关说明

HALCON有三种版本

版，含HDEvelop以及完整的图像处理功能，但是有一些限制，例如不能连接取像设备，也少了程序设计界面，这个版本可让您测试HALCON运算符的所有功能而无时间限制。

2.完整版，让您可以用HALCON的功能发展程序。

除了HDevelop外，还包含了所有取像功能，C，C++，COM之接口，还有ExtensionpackageInterface，让您可以整合自定义的运算子或是新的取像设备。

3.如果您用HALCON的功能写好程序，您可以得到一个runtimeversion，包含了程序中需要的功能，这个版本就不包含HDevelop。

使用完整版或runtime版，需要不同的授权码，而demo版可以不用户许可证码。

授权使用方式说明如下

1.Nodelockedlicense用于固定地址的计算机或机器

2.完整版上也可以使用所谓的floatinglicense，在局域网络中特定地址的机器可以使用，一个licenseserver会检查执行的HALCON程序数量。

至于作为licenseserver的机器并非要真如一般的server般庞大，或是一定要是某种server系统，像是WindowsNTserver，它可以是一台Linux或是Solaris工作站，然后在其他的电脑安装WindowsNT/2000/XP等以执行HALCON，只要在HALCON执行时能和这个server连接就可以了。

如果是为了估价的目的，您可以用一个免费的temporarylicense。

安装

以下说明如何由CD安装HALCON，由网络安装的方法在网址有说明。

名为的档案有HALCON的最新消息。

除了UNIX的系统外，档案路径和环境变量是以Windows式的写法表示，例如

%HALCONROOT%\examples\extension_package\halconuser

请参考节的说明

若是在UNIX系统下，写法就变成

$HALCONROOT/examples/extension_package/halconuser

注意

如果要安装大改版的新版HALCON，例如或版等等，就必须先将旧版卸载，这在Windows下尤其重要，因为必须要清除旧版在registry的纪录。

移除方法请看节。

有个例外是ActiveVisionTools到版想安装版，这时就要保留旧版的HALCON。

如果只是小改版的更新，像是升级成版，有个特别的更新方法，在节有说明。

在WindowsNT/2000/XP下的安装

将CD置入机器，就会启动一个安装程序，若没有自动执行，可在一个叫nt-x86的目录下，执行一个名为的程序，当然，您必须要有Administrator的权限。

首先，程序会先检查系统资源是否足够安装，再来会检查是否已安装了HALCON，如果已安装了相同的版本，程序会检查已安装的部分，再让您安装新增加的东西。

若是已安装了不同版本的HALCON，会问您要不要保留，至于如何在不同版本间切换，在节有说明。

安装程序同时也会检查是否有安装ActiveVisionTools，还有它的版本是否和目前要安装的HALCON兼容。

（请参考节）

这些检查都结束后，安装精灵会要您选择安装版本如下

（Compact，Custom，Typical）FullHALCONversion

（Runtime）runtimeversion

（Demo）demo版的

一些额外的东西可以日后再安装，一样将CD置入执行，再选择您要的部分即可。

再来，如果您要用dongle，安装程序会问您是否安装驱动程序，节有驱动程序的说明，

以及如何自行安装而不透过HALCON的安装程序。

接着，程序会问您这台计算机是不是要当成floatinglicenseserver，这样会安装名为licensemanagerdaemon，来管理您的floatinglicense。

floatinglicense的用户只要在一台计算机上安装这个程序即可当作licenseserver。

请参考节。

在UNIX下的安装

您要先mountCD，例如／cdrom，通常您要有root的权限才能作这个动作，而在大部分的系统下，CD会被mount成/etc/fstab，不能在此执行程序，所以要改成mount

/dev/cdrom/cdrom

要安装时，启动CD主目录下的shellscript"install-unix"，会问您HALCON要装在哪，接着环境变量HALCONROOT也要设成安装的目录（参考节），再来会问您HALCON的附加部分要装在何处。

由于在CD上是只读的，如果您是以一般使用者来安装，在权限改变时会出现警告讯息，而某些系统上会出现文件名长度超过32字符的讯息。

接着，会检查您的系统是否足够安装。

安装完成后有几个环境变量要设定，HALCON才能工作。

（请参考节）

更新

HALCON小改版的更新有一个特别的方法，例如从或更新到，更新方法请参考MVTec's的下载区关于HALCON版的特别说明

从版开始，HALCON要用新的dongle驱动程序（来自GLOBEtrotter），但是更新方法中并无解除旧版的驱动程序以及新版的安装，所以HALCON会出现"licensenotfound"或类似的错误讯息，因此您要用1节的方法自行将旧的驱动程序移除。

HALCON系统里的各种档案以及目录以下说明了安装目录%HALCONROOT%下的各种子目录以及档案内容，不过随着安装选项的不同，有些目录不会出现。

FLEXlm包含检查license的程序

binHALCON的主程序，像是HDevelop，或是DLL档，framegrabber的libraries等等。

doc\pdfPDF说明文件

examples其中的子目录包含各类范例，例如

application_guide，配合C，C++，delphi之程序设计，fg_integration（影像撷取接口），extension_package，hdevelop之使用，MFC，VB等等之范例。

注意，最好不要直接使用这些范例，因为在大部分的作业平台下，只有安装者可以修改或储存这些范例，也不是所有用户都可以在范例的目录下新增储存东西。

所以最好是自行复制一份到自己的工作目录下。

images各种工作所用的影像

include给C/C++程序使用的header

libHALCON的libraries，包含和各种取像设备相连接的驱动程序。

（在Windows下扩展名为.lib，UNIX下则为.so）

license授权数据文件要放在这里

不同HALCON版本间的切换

您可以同时安装不同版本的HALCON在同一台计算机上。

在WindowsNT/2000/XP，安装时要修改相关的环境变量，像是%PATH%，%HALCONROOT%，%HALCONIMAGES%，以及自设的像是%HALCONEXTENSIONS%，这部分请参考节。

如果您使用HALCON的COM接口，就要对专用的DLL档做re-register。

例如，开一个DOSshell，然后进到bin\i586-nt4目录下（您的旧版HALCON），先做unregister，就是在命令提示符号下键入

regsvr32/u

然后到您的新版HALCON相对应的目录下，将做registerregsvr32

在UNIX下，要转换不同的HALCON版本，则要修改相关环境变量，像是$HALCONROOT，

$HALCONIMAGES，$PATH，$LD_LIBRARY_PATH等等。

给ActivVisionTools用户的信息

到版是以版（或为基础的，所以要是装了HALCON版，将会使得ActivVisionTools无法使用，所以HALCON的安装程序会检查是否在计算机上已有安装ActivVisionTools，如果侦测到安装了版，它会提供一个新的，和HALCON版相容的OCX。

一般来说这是您该做的选择，您也可以事后手动修正如下，开一个DOSshell，到您安装ActivVisionTools目录下的bin\i586-nt4目录下，对旧的ocx做unregist，键入

regsvr32/u

然后将其删除，或是改名，换成新的ocx，这在CD中的misc\i586-nt4\avt20.下可以找到，然后键入

regsvr32

即完成更新

注意，和不同的，到版不能和版一起使用（因为没有兼容的ocx），如果版的安装程序发现计算机上安装了ActivVisionTools，像是

版，它会警告您继续安装会使得现存的ActivVisionTools无法使用，若您还想使用，您就得保留旧有的，同时用节的方法来转换版本，如果只是要评估试用新版，建议您安装试用版，这样就不必再registerCOM接口的library。

卸载

WindowsNT/2000/XP

在Windows下有几种卸载的方式（不过某些旧版的HALCON不一定适用）

1.在控制台下，选择新增／移除程序。

2.若您用的是HALCON以后的版本，从开始>程序集>MVTecHALCON>Uninstall

HALCON来卸载。

3.从版起，安装程序会检查机器上是否已有安装旧版，然后您可以利用安装程序来解除旧版的安装。

这是比较好的方法，这样可以避免路径的变量发生问题。

以上是标准的卸载法，如果遇到问题，请参考节。

注意，卸载会真的删除安装的档案，不过不会删除用户设定的数据，也就是registry

中，像是和HDevelop有关的一些自定数据不会被删除，保留在HKEY_CURRENT_USER>Software>MVTev>Halcon下。

这里可以自行手动删除，不会出问题。

卸载也不会移除dongle的驱动程序，要移除的话请参考节的说明。

关于版的特别说明

从这个版本开始需要一个新的dongle驱动程序，由于卸载不会移除旧有的驱动程序，所以无法安装版所需的新的驱动程序，所以在用程序进行卸载旧版的HALCON前，要先以手动移除其驱动程序，请参考1节。

在UNIX下卸载

只要将HALCON所在的安装目录移除即可

rm-rf$HALCONROOT

再来，移除子目录.hevelop，这是位在环境变量HOME所定义的目录之下（参考节），HDevelop是以这个目录来储存窗口位置，选项数据等。

卸载不会删除任何用户自定数据，因此环境变量也不会改变，要删除或修改时就要自行手动处理。

如果您呼叫了ParallelHALCONbeta的operatorcheck_par_hw_potential来做初始化动作，取得的资料会存在一.halcon_par_info文件中，置于环境变量HOME所指定的目录下。

授权

HALCON透过FLEXlmlicensemanager来确认用户的授权数据，以下说明取得授权码及其安装方式。

要取得授权前，先要取得欲安装HALCON计算机之辨识数据，送至代理商（新亚洲仪器公司），若使用的是runtimelicense，则请告知欲安装的模块。

（请参考

在您收到licensefile之后，请参考节的方法来安装。

floatinglicense的使用者请参考

节来安装。

取得辨识资料

取得辨识数据是由您计算机上安装的网络卡，若您的操作系统为NT/2000/XP，处理器为PentiumIII，则能取得所谓的CPUID。

在WindowsNT/2000/XP下，也可以用一个dongle，只要有dongle，就可以在其他计算机上执行，这样就不必限定在某台计算机上使用，而且适用于nodelocked或是floatinglicense之使用者。

详细说明请参考节。

1用HDevelop取得辨识资料

用demo版的HDevelop来取得辨识数据是最简单的方法。

在主选单Help>Abo