《教学分析》-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。
教学课件：《HALCON编程及工程应用》刘国华
HALCON编程基础与工程应用
1.1 机器视觉
1.1.2 机器视觉关键技术与发展
HDevelop编程方式具有的优点是： （1）很好的支持所有HALCON 算子； （2）方便检查可视数据； （3）方便选择、调试和编辑参数； （4）方便技术支持。
HALCON编程基础与工程应用
1.2 HALCON介绍
2.标准的开发流程
HALCON编程基础与工程应用
1.2 HALCON介绍
3.交互式并行编程环境 HALCON提供支持多CPU处理器的交互式并行编程环境Paralell Develop,
（3）HDevelop灰度 直方图 从菜单栏>可视化菜 单>灰度直方图，打 开灰度直方图功能窗 口，进行设置，如图 2-17所示。
HALCON编程基础与工程应用
图2-17 灰度直方图
2. HDevelop窗口介绍
（4）HDevelop特征 直方图 从菜单栏>可视化菜 单>特征直方图，打 开特征直方图功能窗 口，进行设置和编辑， 并可根据编辑的直观 结果，插入程序代码。 如图2-18所示。
第1章 机器视觉和HALCON机器视觉软件
◆ 1.1机器视觉 ◆ 1.2HALCON介绍
HALCON编程基础与工程应用
1.1 机器视觉
1.1.1 机器视觉简介
机器视觉（Machine vision）是一项综合技术，包括图像 处理、机械工程技术、电气控制技术、光源照明、光学成像、 传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术（图像增强 和分析算法、图像采集卡、I/O卡等）。一个典型的机器视觉 应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图 像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。
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机器视觉的生活中应用3000字论文
halcon机器视觉的生活中应用3000字论文那么，那么，现在，解决halcon机器视觉的生活中应用3000字论文的问题，是非常非常重要的。
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工业机器视觉基础教程-halcon篇
工业机器视觉基础教程-halcon篇工业机器视觉是指应用机器视觉技术在工业生产中，实现产品质量检测、工业自动化等一系列目标。
而HALCON则是一款功能齐全、具备丰富图像处理库的应用授权软件。
本文将介绍HALCON图像处理中的基本操作和应用。
一、HALCON图像处理的基本操作1.图像加载：使用read_image操作，该操作可以加载多种图像格式的图片文件。
如：read_image(Image, “test.jpg”)。
2.图像显示：使用disp_image操作可以对加载图像进行可视化处理并显示在界面上。
如：disp_image（Image）。
3.图像缩放：resize_image操作可以对图像进行缩放处理，缩放后的图像尺寸可以根据需求调整。
如：resize_image（Image，Image2，800，600，”bilinear”）。
4.图像灰度化：使用rgb1_to_gray操作可以将彩色图像转化为灰度图像。
如：rgb1_to_gray（Image，Image2）。
5.边缘检测：使用edge_image操作可以对图像进行边缘检测，检测出目标区域的轮廓和边缘。
如：edge_image（Image，Image2，”canny”）。
6.形态学操作：morph_operator操作可以对图像进行形态学操作，如膨胀、腐蚀、开、闭等。
如：morph_operator（Image，Image2，”dilation”，5）。
7.颜色分割：color_segmentation操作可以根据像素的颜色信息进行分割处理，一般是针对彩色图像。
如：color_segmentation （Image，Image2，“HSV”，[1, 0，0]，[255， 255， 255]）。
二、HALCON图像处理的应用1.工业质检：HALCON图像处理可以应用于工业质检领域，在生产线上进行产品质量检测，包括外观、尺寸、缺陷等。
2.智能制造：HALCON图像处理可以实现机器视觉智能制造，根据生产工艺流程和生产数据进行智能制造调节和优化。
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。
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Байду номын сангаас
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 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
• 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
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
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
* Generate ROI * read image from frame grabber inspect_shape_model(Image,ModelImage,ModelRegion,1, Contrast)
dev_display(Image) dev_display(ModelRegion)
HALCON软件在机器视觉 中的典型应用
软件层次
HALCON的实际应用
• 图像获取 (前提） • 模板匹配（定位，比较） • Blob分析（基础一） • 边缘提取（基础二） • 测量(结果) • 其它应用
HALCON实际应用:图像获取
获取高质量图像的前提条件 •合适的光源 •合适的镜头 •合适的采集设备 •合适的采集参数设置
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,
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 °°
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
模板
匹配的对象
模板匹配中的极性问题
通常物体的极性是不会改变的 但一些情况下，物体的灰度值会翻转
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
…………
HALCON实际应用:图像获取
应用程序 HALCON 库
图像处理 数据管理 采集设备管理
加载动态库 图像获取接口
采集设备生产商 SDK 采集设备驱动 采集设备硬件
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
物体或者背景会变化 或者明暗区域发生改变
FGHandle)
• 获取图像， grab_image(_async)(同步采集或异步采集)
while (true) grab_image (Image, FGHandle) * Apply image processing
endwhile
• 关闭设备
close_framegrabber(FGHandle)
Contrast太低
Contrast 理想
Contrast 太高
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
HALCON实际应用:形状模板匹配(定位)
HALCON实际应用:图像获取
图像获取主要接口函数 •open_framegrabber, info_framegrabber
•grab_image, grab_image_async, grab_image_start
•set / get_framegrabber_param
•close_framegrabber, close_all_framegrabbers 如果是单个磁盘文件 •read_image
HALCON实际应用:图像获取
通过图像获取助手，可快捷简单获取图像，并可生成代码
Easy source selection
Automatic code generation
Connection configuration
Interactive parameter settings
HALCON实际应用:图像获取
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
图像金字塔
Level 4 Level 3 Level 2
Level 1
图像金字塔
金字塔中的模板
Level 4 3 2 1
HALCON实际应用:模板匹配
模板匹配
参考图像
搜索图像
HALCON实际应用:形状模板匹配