Halcon在机器视觉中的典型应用
halcon引擎使用总结
halcon引擎使用总结Halcon引擎是一款功能强大的机器视觉软件，被广泛应用于工业自动化领域。
它提供了丰富的图像处理和分析功能，可以帮助用户实现高精度的图像识别、测量和检测任务。
下面将从几个方面对Halcon引擎进行总结，希望能够给读者带来全面的了解。
Halcon引擎具有出色的图像处理和分析技术。
它可以对图像进行预处理，如去噪、平滑、增强等，以提高图像质量。
同时，它还支持各种滤波算法和边缘检测算法，可以帮助用户准确地提取图像特征。
此外，Halcon引擎还支持图像分割和图像配准等高级图像处理技术，可以满足用户对复杂图像处理的需求。
Halcon引擎具有灵活的图像识别和测量功能。
它可以通过训练模型来实现目标识别和分类任务，支持多种机器学习算法，如支持向量机、神经网络等。
用户只需提供一些训练样本，Halcon引擎就可以自动学习并实现准确的目标识别。
此外，Halcon引擎还提供了丰富的测量工具，可以实现对图像中物体的尺寸、位置、角度等参数的测量，满足用户对精确测量的需求。
第三，Halcon引擎具有高效的图像检测和定位功能。
它可以通过模板匹配和形状匹配等算法实现对特定目标的检测和定位。
用户只需提供目标的模板或形状，Halcon引擎就可以在图像中准确地检测和定位目标。
此外，Halcon引擎还支持基于特征的目标检测和定位，可以根据目标的纹理、颜色、形状等特征进行检测和定位。
Halcon引擎具有友好的编程接口和丰富的示例代码。
它支持多种编程语言，如C++、C#等，用户可以根据自己的喜好选择合适的编程语言进行开发。
同时，Halcon引擎还提供了大量的示例代码，涵盖了图像处理、图像识别、图像检测等多个领域，用户可以根据需求参考示例代码进行开发。
Halcon引擎是一款功能强大、灵活高效的机器视觉软件。
它具有出色的图像处理和分析技术，可以帮助用户实现高精度的图像识别、测量和检测任务。
同时，它还提供了友好的编程接口和丰富的示例代码，方便用户进行开发。
HALCON在3D视觉及机器人中的应用介绍
HALCON在3D视觉及机器人中的应用介绍在3D视觉领域中，HALCON可以进行3D建模、3D测量和3D视觉检测等任务。
首先，HALCON可以实现3D点云数据的获取和处理。
它具有强大的点云库，可以对点云数据进行滤波、配准和拼接等操作，从而得到高质量的3D重建结果。
其次，HALCON还可以进行3D模型的创建和匹配。
它具有多种建模方法，包括基于CAD模型、基于视觉标定和基于深度图像等，可以根据实际需求选择最合适的方法。
此外，HALCON还可以进行3D物体的姿态估计和测量，可以实现对物体的精确定位和尺寸测量，可以广泛应用于工业自动化、智能制造和机器人视觉等领域。
在机器人领域中，HALCON可以用于机器人的视觉导航、目标检测和物体抓取等任务。
首先，HALCON可以与机器人系统进行无缝集成，实现机器人的定位和导航。
它可以通过摄像头获取环境图像，并进行图像处理和分析，实现机器人的自主导航和路径规划。
其次，HALCON可以用于机器人的目标检测和识别。
它具有强大的图像处理和模式识别功能，可以实现对不同目标的检测和识别，可以帮助机器人实现智能感知和自主决策。
此外，HALCON还可以用于机器人的物体抓取和操作。
它可以根据3D物体的形状和姿态信息，实现对物体的精确抓取和操作，可以广泛应用于工业机器人、服务机器人和医疗机器人等领域。
除了上述应用外，HALCON还可以应用于其他一些领域的机器视觉和机器人控制任务。
比如，HALCON可以用于医疗影像的处理和分析，可以帮助医生实现病灶的定位和诊断。
此外，HALCON还可以用于安防监控和智能交通系统中的车辆识别和行人跟踪，可以帮助实现安全管理和交通流量控制。
此外，HALCON还可以应用于无人机、无人车和无人潜水器等无人系统中，可以帮助实现自主导航和环境感知。
总之，HALCON在3D视觉及机器人中的应用非常广泛，可以帮助解决各种复杂的视觉和控制问题，是一个非常有价值的工具和平台。
halcon目标检测案例
halcon目标检测案例Halcon是一款强大的机器视觉软件，拥有丰富的图像处理和分析功能。
其中，目标检测是Halcon的重要功能之一，能够帮助用户实现对图像中目标的自动检测和定位。
下面列举了十个关于Halcon目标检测的案例，以展示其在实际应用中的优势和灵活性。
1. 工业品质检测：在工业生产线上，Halcon可以通过目标检测技术实现对产品外观缺陷的检测，如表面瑕疵、颜色偏差等。
通过训练算法，Halcon能够快速准确地检测出产品中的异常情况，提高生产效率和产品质量。
2. 药品包装检测：在药品生产过程中，Halcon可以应用于药品包装的检测和识别。
通过目标检测算法，Halcon可以检测药品包装盒上的标签和二维码等信息，确保药品的包装符合规定标准，从而保证药品的质量和安全性。
3. 路标识别：在智能交通系统中，Halcon可以应用于路标的识别和检测。
通过训练模型，Halcon能够准确地识别出道路上的各种标识，如交通信号灯、限速标志等，为智能驾驶系统提供准确的环境感知能力。
4. 农作物病害检测：在农业领域，Halcon可以应用于农作物病害的检测和识别。
通过图像处理和机器学习算法，Halcon能够自动识别出农作物叶片上的病害，提前预警农民并采取相应的措施，保证农作物的健康生长。
5. 人脸识别：在安防领域，Halcon可以应用于人脸识别系统的开发。
通过目标检测和特征提取算法，Halcon能够对图像中的人脸进行准确的识别，实现对人员身份的自动判断，提高安全性和便利性。
6. 垃圾分类：在环境保护领域，Halcon可以应用于垃圾分类系统的开发。
通过目标检测和图像识别算法，Halcon能够自动识别垃圾中的有害物质，并将其分离出来，实现自动化的垃圾分类，提高垃圾处理的效率和准确性。
7. 医学影像分析：在医疗领域，Halcon可以应用于医学影像的分析和识别。
通过目标检测和图像分割算法，Halcon能够自动识别医学影像中的病变区域，并提供准确的测量和分析结果，帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
Halcon软件在机器视觉课程实验教学中的应用
科 技 教 育172科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N图像处理、图像分析、机器视觉和计算机视觉是彼此紧密关联的学科,其特点均具有很强的理论性和实践性。
如果在教学中不重视实践教学或实践教学手段不力,都不利于学生创新能力和动手能力的培养。
高校教师应重视理论教学的同时,更要重视实践教学,关键是要找到强有力的教学方式和教学手段,找到恰当的图像处理软件。
Matlab科学计算软件具有丰富的图像处理工具箱[1-2],目前被广泛1应用于图像处理的教学中。
但是,机器视觉课程具有很强的理论和实践性,一些功能齐全的机器视觉软件,如Halc on和Ope n CV等软件的出现,为提高这些课程的实践教学效果提供了新的手段。
本文将探讨如何应用Halcon 软件改进实验教学方式和手段,并结合实例说明Halcon在机器视觉等课程教学中的应用。
1 机器视觉硬件系统概述机器视觉系统[3]是基于机器视觉技术为机器或自动化生产线建立的一套视觉系统,图1为实验用机器视觉系统,包含摄像机、照明光源、镜头、图像采集卡和计算机组成。
2 Halcon概述Halcon 软件是德国MVtec公司开发的一套完善的标准的机器视觉算法包[4],是得到广泛应用的机器视觉集成开发环境,提供了1100多种具备突出性能控制器的库,如图像的运算、图像的几何与数学变换、滤波、色彩分析、Blob分析、形态学计算分析、3D校正等。
Halcon软件保障与硬件无关,支持大多数图像采集卡及带有Directshow和IEEE 1394驱动的采集设备。
Halcon软件包含一个功能强大的交互式软件接口HDevelop,提供一个通用的浏览界面,访问不同的图像采集设备,支持Windows、Linux和Solaris运行环境,为用户搭建了快速有效的图像处理程序开发平台。
它甚至可以从图像采集设备中实时捕捉图像。
Halcon的应用
HALCON
HALCON实际应用:图像获取
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HALCON实际应用:模板匹配
模板匹配的优势
应用于多数的应用 不需要太多参数调整 不需要分割 健壮
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不需要任何的机器视觉知识
HALCON实际应用:模板匹配
模板匹配
参考图像
搜索图像
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HALCON实际应用:形状模板匹配
* Generate ROI * read image from file or frame grabber inspect_shape_model(Image,ModelImage,ModelRegion,1, Contrast) dev_display(Image) dev_display(ModelRegion)
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HALCON实际应用:图像获取
图像获取主要接口函数 •open_framegrabber, info_framegrabber
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•grab_image, grab_image_async, grab_image_start
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基于相关的模板匹配（conrelationbased）
能克服纹理 背景和聚焦 不清带来的 影响
基于描述符的模板匹配(descriptorbased)
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halcon引擎使用总结
halcon引擎使用总结摘要：一、Halcon引擎简介二、Halcon引擎的优势三、Halcon引擎的应用领域四、Halcon引擎的使用技巧五、总结与展望正文：一、Halcon引擎简介Halcon是一款功能强大的图像处理引擎，起源于比利时，至今已有数十年的历史。
它广泛应用于机器视觉、工业自动化、科研等领域。
Halcon引擎具有易用性、高效性和灵活性等特点，为用户提供了一系列图像处理、分析和识别的工具。
二、Halcon引擎的优势1.强大的图像处理能力：Halcon引擎具备丰富的图像处理算法，包括滤波、边缘检测、分割、特征提取等，可以满足各种图像处理需求。
2.高效的运算性能：Halcon引擎采用高性能的并行处理技术，大大提高了图像处理的速度，降低了运算延迟。
3.易于学习和使用：Halcon引擎的编程语言简洁明了，易于上手。
同时，其提供了丰富的实例和教程，有助于用户快速掌握相关技能。
4.跨平台兼容性：Halcon引擎支持多种操作系统，如Windows、Linux等，方便用户在不同平台上进行应用。
5.开放的开发环境：Halcon引擎提供了丰富的API和SDK，便于开发者进行二次开发和集成。
三、Halcon引擎的应用领域1.工业自动化：Halcon引擎可应用于机器视觉，实现自动化生产线的智能监控、产品质量检测等功能。
2.医疗影像处理：Halcon引擎在医疗领域的应用包括图像增强、分割、三维重建等，有助于提高诊断准确率。
3.智能交通：Halcon引擎可应用于车辆识别、交通流量监测等领域，提高交通管理效率。
4.科研与教育：Halcon引擎广泛应用于各类科研项目的图像处理与分析，以及高校的教育与实践。
四、Halcon引擎的使用技巧1.了解并善用内置算法：Halcon引擎内置了丰富的图像处理算法，了解这些算法的原理和适用场景有助于提高工作效率。
2.优化参数设置：针对不同算法，合理设置参数可以提高处理效果和速度。
3.并行处理：利用Halcon引擎的并行处理能力，可以大大提高图像处理的效率。
halcon实例高级精解
halcon实例高级精解Halcon是一款高级机器视觉软件，广泛应用于工业自动化领域。
它以其强大的图像处理功能和简单易用的编程接口而受到众多工程师和研究人员的青睐。
Halcon的优势之一是其丰富的图像处理算法库。
无论是图像滤波、边缘检测、特征提取还是目标识别，Halcon都提供了多种算法来满足不同应用需求。
例如，对于边缘检测，Halcon提供了基于梯度、基于拉普拉斯算子等多种算法，使用户可以根据实际情况选择最合适的算法来进行边缘检测。
除了图像处理算法，Halcon还提供了丰富的图像分析工具。
用户可以使用Halcon提供的工具来对图像进行分割、测量、统计等操作，从而获取图像中感兴趣的信息。
例如，用户可以使用Halcon的区域分割工具来将图像中的目标分割出来，然后使用测量工具来获取目标的尺寸、位置等信息。
Halcon还支持多种图像输入输出格式，包括常见的图像文件格式和工业相机的图像采集接口。
这使得用户可以方便地将Halcon与其他软件或硬件设备进行集成，实现更复杂的图像处理任务。
尽管Halcon提供了丰富的功能和工具，但它的学习曲线并不陡峭。
Halcon提供了详细的文档和示例代码，用户可以通过学习文档和参考示例代码来快速掌握Halcon的使用方法。
另外，Halcon还提供了友好的图形用户界面，用户可以通过图形界面来配置算法参数，无需编写复杂的代码。
总的来说，Halcon是一款功能强大、易于使用的机器视觉软件。
无论是工程师还是研究人员，在进行图像处理和分析任务时，都可以选择Halcon作为他们的首选工具。
它的高级功能和人性化的设计使得用户可以快速高效地完成各种图像处理任务，为工业自动化领域的发展做出贡献。
基于HALCON的双目立体视觉系统实现
基于HALCON的双目立体视觉系统实现双目立体视觉系统是一种模拟人眼观察物体的视觉系统，通过两个摄像机模拟人眼的双眼观察物体的方式，获取物体的三维信息。
HALCON是一种广泛应用于机器视觉领域的开发工具，可以用于开发和实现双目立体视觉系统。
双目立体视觉系统通过两个距离较短的摄像机成像同一个场景，利用两个图像的差异来计算场景中物体的深度信息。
在HALCON中，实现双目立体视觉系统的关键步骤包括相机校准、图像获取、图像匹配以及深度计算。
首先，进行相机校准。
双目相机系统的校准是获取准确三维信息的基础，HALCON提供了相机标定工具来获取相机的内参和畸变参数。
通过使用标定板或者特定的标定物体拍摄一组图像，可以通过HALCON的相机标定工具获取相机的校准参数。
接下来，进行图像获取。
使用两个相机同时拍摄同一个场景的图像，获取左右两个相机的图像。
HALCON提供了图像处理的函数和工具，可以方便地读取和处理图像。
然后，进行图像匹配。
通过对左右两个相机的图像进行匹配，找到对应的视差点对。
HALCON提供了多种图像匹配算法，可以根据具体的应用需求选择合适的算法，例如基于相似度的匹配算法、基于特征点的匹配算法等。
最后，进行深度计算。
根据图像匹配得到的视差点对，可以通过三角测量方法计算物体的深度信息。
HALCON提供了三角测量的函数和工具，可以根据视差和相机间的基线距离计算出物体的深度。
除了基本的双目立体视觉系统实现，HALCON还提供了丰富的图像处理和计算机视觉函数，可以进行目标检测、目标跟踪、图像分割等进一步的应用开发。
双目立体视觉系统在智能制造、机器人导航、自动驾驶等领域具有广泛应用。
通过HALCON的支持，可以方便地实现双目立体视觉系统，并为各种应用场景提供高效可靠的解决方案。
总结来说，基于HALCON的双目立体视觉系统实现，需要进行相机校准、图像获取、图像匹配和深度计算等步骤。
HALCON提供了丰富的函数和工具，可以方便地实现这些步骤，并为双目立体视觉系统的应用提供强大的支持。
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HALCON实际应用:形状模板匹配
模板匹配支持旋转 • 建模时的角度范围
AngleStart AngleExtent
• 角度用弧度表示，可通过函数rad()转换 • 为了表示旋转角度±x, 赋值如下
AngleStart = -x AngleExtent = 2x
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基于相关的模板匹配（conrelationbased）
能克服纹理 背景和聚焦 不清带来的 影响
基于描述符的模板匹配(descriptorbased)
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通过特征点进 行描述匹配
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中国大恒（集团）有限公司北京图像视觉技术分公司
HALCON软件在机器视觉 中的典型应用
主讲人：刘伟
软件层次
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HALCON的实际应用
获取图像
分割图像
提取特征
初始分割、 形态学处理等
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HALCON实际应用: Blob分析
一个简单的例子(非常理想的情况)
read_image (Image, ’particle’) threshold (Image, BrightPixels, 120, 255) connection (BrightPixels, Particles) area_center (Particles, Area, Row, Column)
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HALCON实际应用: Blob分析
• • • threshold定义 R ( x , y ) R | g min g ( x , y ) g max threshold算子HALCON中速度最快使用频率最高的分 割算法 如果目标体与背景之间存在灰度差，则threshold首先被 使用 如果环境稳定，阈值可在离线状态下一次确定
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HALCON实际应用: Blob分析
Blob分析的基本思想：图像中相关联物体(前景)的像素可以通过其灰度值来标 识
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HALCON实际应用: Blob分析
Blob分析主要流程：获取图像、分割图像、提取特征
…………
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HALCON实际应用:图像获取
应用程序 HALCON 库 加载动态库 图像处理 图像获取接口 数据管理 采集设备管理 采集设备驱动 采集设备硬件 SDK 采集设备生产商
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HALCON实际应用:模板匹配
模板匹配
参考图像
搜索图像
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HALCON实际应用:形状模板匹配
* Generate ROI * read image from file or frame grabber inspect_shape_model(Image,ModelImage,ModelRegion,1, Contrast) dev_display(Image) dev_display(ModelRegion)
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HALCON实际应用:图像获取
• 打开采集设备，如果是序列磁盘文件，设备为'File'
open_framegrabber ('DahengCAM', , 1, 1, 0, 0, 0, 0, 'default‘, -1, 'gray', -1, 'false', 'default', 'default', -1, -1, FGHandle)
•
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HALCON实际应用: Blob分析
HALCON实际应用:形状模板匹配
• 对于对称物体，建模时需限制角度的旋转范围
180°
120°
90° 180°
0 °
90 °
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HALCON实际应用:形状模板匹配
模板匹配支持缩放 • 一般缩放范围取值
ScaleMin = 0.3; ScaleMax = 2
Contrast太低
Contrast 理想
Contrast 太高
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模板生成: 金字塔层
inspect_shape_model(Image,ModelImages,ModelRegions,5,40) dev_display(Image) dev_display(ModelRegions)
匹配助手
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HALCON实际应用:形状模板匹配(定位)
从路径获得图像 生成芯片的感兴趣区域 检测模型 检测感兴趣区域
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基于变形模板的模板匹配 (deformable)
车门检测， 即使车门在 三维空间内 变动，仍然 能匹配
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基于点的模板匹配(point-based)
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多用于镶嵌 图像时， 大场景拼 接
HALCON实际应用:图像获取
HALCON
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HALCON实际应用:图像获取
HALCON实际应用:模板匹配
模板匹配的优势
应用于多数的应用 不需要太多参数调整 不需要分割 健壮
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图像金字塔
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Level 4
Level 3
Level 2
Level 1
图像金字塔
金字塔中的模板
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Level 4
3
2
1
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不需要任何的机器视觉知识
HALCON实际应用:模板匹配
模板匹配分类
•
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•
•
基于灰度的模板匹配(gray-value-based) －利用模板图像的所有灰度值，不能适应光照变化、缩放变化、多通道 图像等 －用于简单图像 基于形状的模板匹配（shape-based） －使用边缘特征定位物体 －对于很多干扰因素不敏感，例如光照变化、聚焦模糊，缩放变化等， 适用于多通道图像 －不适用于纹理图像 基于组件的模板匹配(component-based) －适用于组成部件有相对运动的物体，使用边缘特征定位物 －对于很多干扰因素不敏感，例如光照变化、混乱无序等，适用于多通 道图像 －不适用于纹理图像，聚焦不清的图像和形状变形
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Template
Accepted objects
模板匹配中的极性问题
Polarity mode: ignore_global_polarity
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Template
Accepted objects
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基于相关的模板匹配（conrelation-based） －适用于纹理图像，聚焦不清的图像和形状变形 －不是适用于光照变化、混乱无序等，也不适用于多通道图像 基于描述符的模板匹配(descriptor-based) －对于很多干扰因素不敏感，例如光照变化、混乱无序，缩放 变化等 －不适用于纹理图像，聚焦不清的图像和多通道图像 基于变形模板的模板匹配(deformable) －对于很多干扰因素不敏感，例如光照变化、混乱无序，缩放 变化等 －适用于多通道图像 －对于纹理图像比较困难 基于点的模板匹配(point-based) －利用关键点的特征
HALCON实际应用:图像获取
图像获取接口特点 • 图像获取链接库独立于其它图像处理链接库 • 一致的代码模板（磁盘文件和图像采集设备） • 支持多个采集设备 • 同步和异步采集 • 支持外触发 • 图像尺寸、图像位数、颜色空间可调 • 支持颜色查找表 • 支持与设备相关的参数调整
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模板匹配中的极性问题
模板匹配: ignore_local_polarity
模板
匹配目标
匹配: 允许一定程度上交叠
模型和它的外接轮廓框(bounding boxes) 外接轮廓框可以任意方向
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车牌字符识别