【机械视觉】Halcon—【二、Halcon算子全面介绍（超详细版）】

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一. 图像采集（Acquisition）

设备控制

open_framegrabber - 初始化采集设备

• 语法
  open_framegrabber(Name, [通用参数], AcqHandle)

• 示例
  open_framegrabber('GigEVision', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 'progressive', -1, 'default', -1, 'false', 'default', 'default', 0, -1, AcqHandle)

close_framegrabber - 释放设备资源

• 语法
  close_framegrabber(AcqHandle)

图像获取

grab_image - 同步抓取单帧

• 语法
  grab_image(Image, AcqHandle)

grab_image_async - 异步抓取单帧

• 语法
  grab_image_async(Image, AcqHandle, MaxDelay)

• 示例
  grab_image_async(Image, AcqHandle, 3.0) // 设置3秒超时

参数配置

set_framegrabber_param - 设置设备参数

• 常用参数
  'exposure'(曝光), 'gain'(增益), 'trigger_mode'(触发模式)

• 示例
  set_framegrabber_param(AcqHandle, 'exposure', 5000) // 设置5ms曝光

get_framegrabber_param - 查询设备参数

• 语法
  get_framegrabber_param(AcqHandle, Param, Value)

高级功能

grab_data - 同步获取图像及附加数据

• 语法
  grab_data(Image, Region, Contours, AcqHandle, Data)

info_framegrabber - 查询设备信息

• 语法
  info_framegrabber(Name, Query, Information, ValueList)

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二.图像处理

1. 图像预处理

mean_image - 均值滤波

• 语法
  mean_image(Image, ImageMean, MaskWidth, MaskHeight)

• 示例
  mean_image(Image, ImageMean, 5, 5) // 5x5均值滤波

gauss_image - 高斯滤波

• 语法
  gauss_image(Image, ImageGauss, Size)

• 示例
  gauss_image(Image, ImageGauss, 3) // 3x3高斯滤波

2. 图像分割

threshold - 全局阈值分割

• 语法
  threshold(Image, Region, MinGray, MaxGray)

• 示例
  threshold(Image, Region, 100, 255) // 提取100-255灰度区域

dyn_threshold - 动态阈值分割

• 语法
  dyn_threshold(OrigImage, ThresholdImage, RegionDynThresh, Offset, LightDark)

• 示例
  dyn_threshold(Image, ImageMean, Region, 10, 'dark') // 提取比背景暗10以上的区域

3. 特征提取

edges_image - 边缘检测

• 语法
  edges_image(Image, ImaAmp, ImaDir, Filter, Alpha, NMS, Low, High)

• 示例
  edges_image(Image, ImaAmp, ImaDir, 'canny', 1.0, 'nms', 20, 40) // Canny边缘检测

smallest_rectangle1 - 获取外接矩形

• 语法
  smallest_rectangle1(Regions, Row1, Column1, Row2, Column2)

• 示例
  smallest_rectangle1(Region, Row1, Col1, Row2, Col2) // 获取区域外接矩形坐标

4. 形态学处理

dilation_rect - 矩形膨胀

• 语法
  dilation_rect(Region, RegionDilation, Width, Height)

• 示例
  dilation_rect(Region, RegionDilation, 3, 3) // 3x3矩形膨胀

erosion_circle - 圆形腐蚀

• 语法
  erosion_circle(Region, RegionErosion, Radius)

• 示例
  erosion_circle(Region, RegionErosion, 2.5) // 半径2.5的圆形腐蚀

5. 模板匹配

create_shape_model - 创建形状模板

• 语法
  create_shape_model(Template, NumLevels, AngleStart, AngleExtent, AngleStep, Optimization, Contrast, MinContrast, ModelID)

• 示例
  create_shape_model(ImageReduced, 4, 0, rad(360), 'auto', 'none', 'use_polarity', 10, ModelID)

find_shape_model - 形状匹配

• 语法
  find_shape_model(Image, ModelID, AngleStart, AngleExtent, MinScore, NumMatches, MaxOverlap, SubPixel, NumLevels, ResultRow, ResultColumn, ResultAngle, ResultScore)

• 示例
  find_shape_model(Image, ModelID, 0, rad(360), 0.7, 1, 0.5, 'least_squares', 0, Row, Column, Angle, Score)

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三.图像分割

threshold - 全局阈值分割

• 语法
  threshold(Image : Region : MinGray, MaxGray : )

• 示例
  threshold(Image, Region, 100, 255) // 提取灰度值100-255的区域

binary_threshold - 自动阈值分割

• 语法
  binary_threshold(Image : Region : Method, LightDark : UsedThreshold)

• 示例
  binary_threshold(Image, Region, 'max_separability', 'dark', Threshold) // 自动计算最佳阈值

dyn_threshold - 动态阈值分割

• 语法
  dyn_threshold(OrigImage, ThresholdImage : RegionDynThresh : Offset, LightDark : )

• 示例
  mean_image(Image, Mean, 31, 31) dyn_threshold(Image, Mean, Region, 10, 'dark') // 基于局部均值的动态阈值

watersheds - 分水岭分割

• 语法
  watersheds(Image : Basins, Watersheds : : )

• 示例
  watersheds(Image, Basins, Watersheds) // 分水岭算法分割图像

regiongrowing - 区域生长分割

• 语法
  regiongrowing(Image : Regions : Row, Column, Tolerance, MinSize : )

• 示例
  regiongrowing(Image, Regions, 100, 100, 5, 100) // 从(100,100)开始生长，容差5，最小区域100像素

connection - 连通区域分析

• 语法
  connection(Region : ConnectedRegions : : )

• 示例
  connection(Region, ConnectedRegions) // 将输入区域分割为连通区域

select_shape - 形状筛选

• 语法
  select_shape(Regions : SelectedRegions : Features, Operation, Min, Max : )

• 示例
  select_shape(ConnectedRegions, LargeRegions, 'area', 'and', 500, 99999) // 筛选面积500以上的区域

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四.特征提取

区域特征提取

area_center - 计算区域面积和中心坐标

• 语法
  area_center(Regions : : Area, Row, Column)

• 示例
  area_center(ConnectedRegions, Area, Row, Column) // 获取各连通区域的面积和中心

smallest_rectangle1 - 获取最小外接矩形

• 语法
  smallest_rectangle1(Regions : : Row1, Column1, Row2, Column2)

• 示例
  smallest_rectangle1(Region, Row1, Col1, Row2, Col2) // 获取区域的外接矩形坐标

smallest_rectangle2 - 获取带角度外接矩形

• 语法
  smallest_rectangle2(Regions : : Row, Column, Phi, Length1, Length2)

• 示例
  smallest_rectangle2(Region, Row, Col, Phi, L1, L2) // 获取带旋转角度的外接矩形参数

elliptic_axis - 计算椭圆参数

• 语法
  elliptic_axis(Regions : : Ra, Rb, Phi)

• 示例
  elliptic_axis(Region, MajorAxis, MinorAxis, Angle) // 获取拟合椭圆的参数

边缘特征提取

edges_sub_pix - 亚像素边缘检测

• 语法
  edges_sub_pix(Image : Edges : Filter, Alpha, Low, High : )

• 示例
  edges_sub_pix(Image, Edges, 'canny', 1.0, 20, 40) // Canny算子亚像素边缘检测

line_gauss - 亚像素直线检测

• 语法
  line_gauss(Image : Lines : Sigma, Low, High, LightDark, Extend, Complete : )

• 示例
  line_gauss(Image, Lines, 1.5, 5, 8, 'dark', 'true', 'true') // 高斯直线检测

circle_pose - 圆检测

• 语法
  circle_pose(Image : : Radius, Percent, WindowSize, Threshold, MeasureSelect, MeasureTransition, MeasureSigma, MeasureLength, MeasureNumber, MeasureScore, MeasureDistance, MeasureInterpolation : Row, Column, Radius, StartPhi, EndPhi, PointOrder)

• 示例
  circle_pose(Image, 50, 60, 10, 10, 'all', 'all', 1.0, 20, 5, 0.5, 3.0, 'bicubic', Row, Column, Radius, StartPhi, EndPhi, PointOrder) // 精确圆检测

灰度特征提取

gray_features - 灰度特征计算

• 语法
  gray_features(Regions, Image : : Features : Value)

• 示例
  gray_features(Region, Image, 'mean', MeanValue) // 计算区域平均灰度值

intensity - 灰度统计

• 语法
  intensity(Regions, Image : : Mean, Deviation)

• 示例
  intensity(Region, Image, Mean, Dev) // 计算区域灰度均值和标准差

纹理特征提取

texture_laws - 纹理滤波

• 语法
  texture_laws(Image : ImageTexture : FilterTypes, Shift, FilterSize : )

• 示例
  texture_laws(Image, Texture, 'el', 2, 5) // 使用Laws纹理滤波器

entropy_image - 熵图像计算

• 语法
  entropy_image(Image : ImageEntropy : Width, Height : )

• 示例
  entropy_image(Image, Entropy, 7, 7) // 计算7x7窗口的局部熵

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五.模板匹配

1. 基于形状的模板匹配

create_shape_model - 创建形状模板

• 语法
  create_shape_model(Template : : NumLevels, AngleStart, AngleExtent, AngleStep, Optimization, Contrast, MinContrast : ModelID)

• 示例
  create_shape_model(ImageReduced, 4, 0, rad(360), 'auto', 'none', 'use_polarity', 10, ModelID) // 创建360度可旋转模板

find_shape_model - 形状匹配

• 语法
  find_shape_model(Image : : ModelID, AngleStart, AngleExtent, MinScore, NumMatches, MaxOverlap, SubPixel, NumLevels : Row, Column, Angle, Score)

• 示例
  find_shape_model(Image, ModelID, 0, rad(360), 0.7, 1, 0.5, 'least_squares', 0, Row, Column, Angle, Score) // 搜索最佳匹配

2. 基于NCC的模板匹配

create_ncc_model - 创建NCC模板

• 语法
  create_ncc_model(Template : : NumLevels, AngleStart, AngleExtent, AngleStep : ModelID)

• 示例
  create_ncc_model(ImageReduced, 4, 0, rad(360), 'auto', ModelID) // 创建归一化互相关模板

find_ncc_model - NCC匹配

• 语法
  find_ncc_model(Image : : ModelID, AngleStart, AngleExtent, MinScore, NumMatches, MaxOverlap, SubPixel : Row, Column, Angle, Score)

• 示例
  find_ncc_model(Image, ModelID, 0, rad(360), 0.7, 1, 0.5, 'true', Row, Column, Angle, Score) // NCC匹配搜索

3. 基于组件的模板匹配

create_component_model - 创建组件模型

• 语法
  create_component_model(Template : : RootRanking, ContrastLow, ContrastHigh, MinSize, MaxSize, AngleStart, AngleExtent, AngleStep, Optimization, Metric : ModelID)

• 示例
  create_component_model(ImageReduced, 'area', 10, 30, 5, 1000, 0, rad(360), 'auto', 'none', 'use_polarity', ModelID)

find_component_model - 组件匹配

• 语法
  find_component_model(Image : : ModelID, RootComponent, AngleStart, AngleExtent, MinScore, NumMatches, MaxOverlap, IfRootNotFound, IfComponentNotFound, PosePrediction, MinScoreComp, SubPixel, NumLevels : Row, Column, Angle, Score, ComponentFound)

• 示例
  find_component_model(Image, ModelID, 0, 0, rad(360), 0.7, 1, 0.5, 'stop', 'prune_branch', 0, 0.5, 'least_squares', 0, Row, Column, Angle, Score, CompFound)

4. 3D模板匹配

create_surface_model - 创建3D表面模型

• 语法
  create_surface_model(ObjectModel3D : : RelSamplingDistance, KeyPointFraction, MinScore, ReturnResultHandle : SurfaceModelID)

• 示例
  create_surface_model(ObjectModel3D, 0.05, 0.2, 0.5, 'false', SurfaceModelID)

find_surface_model - 3D表面匹配

• 语法
  find_surface_model(SurfaceModelID, ObjectModel3D, Pose, MinScore, ReturnResultHandle, GenParamName, GenParamValue : Pose, Score, SurfaceMatchingResultID)

• 示例
  find_surface_model(SurfaceModelID, SceneModel3D, [], 0.5, 'false', [], [], Pose, Score, ResultID)

5. 变形模板匹配

create_local_deformable_model - 创建可变形模板

• 语法
  create_local_deformable_model(Template : : NumLevels, AngleStart, AngleExtent, AngleStep, ScaleMin, ScaleMax, ScaleStep, Optimization, Metric, Contrast, MinContrast, ParamName, ParamValue : ModelID)

• 示例
  create_local_deformable_model(ImageReduced, 4, 0, rad(360), 'auto', 0.9, 1.1, 'auto', 'none', 'use_polarity', 10, [], [], ModelID)

find_local_deformable_model - 变形模板匹配

• 语法
  find_local_deformable_model(Image : : ModelID, AngleStart, AngleExtent, ScaleMin, ScaleMax, MinScore, NumMatches, MaxOverlap, NumLevels, Greediness, ResultType, ParamName, ParamValue : Row, Column, Angle, Scale, Score, LocalDeformableModelResults)

• 示例
  find_local_deformable_model(Image, ModelID, 0, rad(360), 0.9, 1.1, 0.7, 1, 0.5, 0, 0.8, 'deformed_contours', [], [], Row, Column, Angle, Scale, Score, Results)

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六.测量技术

1. 一维测量

measure_pos - 边缘位置测量

• 语法
  measure_pos(Image : : MeasureHandle, Sigma, Threshold, Transition, Select : RowEdge, ColumnEdge, Amplitude, Distance)

• 示例
  measure_pos(Image, MeasureHandle, 1.0, 30, 'all', 'all', Rows, Cols, Amps, Dist) // 检测所有边缘

measure_pairs - 边缘对测量

• 语法
  measure_pairs(Image : : MeasureHandle, Sigma, Threshold, Transition, Select : RowEdgeFirst, ColumnEdgeFirst, AmplitudeFirst, RowEdgeSecond, ColumnEdgeSecond, AmplitudeSecond, IntraDistance, InterDistance)

• 示例
  measure_pairs(Image, MeasureHandle, 1.0, 30, 'negative', 'all', R1, C1, A1, R2, C2, A2, IntraDist, InterDist) // 测量负向边缘对

2. 二维测量

smallest_rectangle2 - 最小外接矩形测量

• 语法
  smallest_rectangle2(Regions : : Row, Column, Phi, Length1, Length2)

• 示例
  smallest_rectangle2(Region, Row, Col, Angle, HalfLen1, HalfLen2) // 获取带角度矩形参数

elliptic_axis - 椭圆参数测量

• 语法
  elliptic_axis(Regions : : Ra, Rb, Phi)

• 示例
  elliptic_axis(Region, MajorAxis, MinorAxis, Angle) // 测量椭圆长/短轴和角度

3. 几何关系测量

distance_pp - 点对点距离

• 语法
  distance_pp( : : Row1, Column1, Row2, Column2 : Distance)

• 示例
  distance_pp(R1, C1, R2, C2, Dist) // 计算两点间距离

angle_ll - 线线夹角

• 语法
  angle_ll( : : Row1, Column1, Row2, Column2, Row3, Column3, Row4, Column4 : Angle)

• 示例
  angle_ll(R1, C1, R2, C2, R3, C3, R4, C4, Angle) // 计算两条线夹角

4. 亚像素测量

edges_sub_pix - 亚像素边缘检测

• 语法
  edges_sub_pix(Image : Edges : Filter, Alpha, Low, High : )

• 示例
  edges_sub_pix(Image, Edges, 'canny', 1.0, 20, 40) // Canny亚像素边缘

line_gauss - 亚像素直线测量

• 语法
  line_gauss(Image : Lines : Sigma, Low, High, LightDark, Extend, Complete : )

• 示例
  line_gauss(Image, Lines, 1.5, 5, 8, 'dark', 'true', 'true') // 高斯直线测量

5. 3D测量

xyz_to_object_model_3d - 3D点云生成

• 语法
  xyz_to_object_model_3d(X, Y, Z : : ObjectModel3D)

• 示例
  xyz_to_object_model_3d(X, Y, Z, ObjectModel3D) // 创建3D对象模型

fit_primitives_object_model_3d - 3D几何体拟合

• 语法
  fit_primitives_object_model_3d(ObjectModel3D : : PrimitiveType, ParamName, ParamValue : ObjectModel3D)

• 示例
  fit_primitives_object_model_3d(ObjectModel3D, 'plane', [], [], PlaneModel) // 平面拟合

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七.3D视觉

1. 3D数据采集

read_object_model_3d - 读取3D模型文件

• 语法
  read_object_model_3d( : : FileName, Scale, GenParamName, GenParamValue : ObjectModel3D, Status)

• 示例
  read_object_model_3d('part.ply', 'm', [], [], ObjectModel3D, Status) // 读取PLY格式3D模型

connect_to_object_model_3d_device - 连接3D相机

• 语法
  connect_to_object_model_3d_device( : : DeviceName, GenParamName, GenParamValue : AcqHandle)

• 示例
  connect_to_object_model_3d_device('ensenso', [], [], AcqHandle) // 连接Ensenso相机

2. 3D数据处理

xyz_to_object_model_3d - 点云生成

• 语法
  xyz_to_object_model_3d(X, Y, Z : : ObjectModel3D)

• 示例
  xyz_to_object_model_3d(X, Y, Z, ObjectModel3D) // 从XYZ坐标创建3D模型

sample_object_model_3d - 点云采样

• 语法
  sample_object_model_3d(ObjectModel3D : : Method, SampleDistance, GenParamName, GenParamValue : SampledObjectModel3D)

• 示例
  sample_object_model_3d(ObjectModel3D, 'fast', 0.001, [], [], SampledModel) // 快速采样点云

3. 3D特征提取

surface_normals_object_model_3d - 表面法线计算

• 语法
  surface_normals_object_model_3d(ObjectModel3D : : Method, GenParamName, GenParamValue : ObjectModel3DNormals)

• 示例
  surface_normals_object_model_3d(ObjectModel3D, 'mls', [], [], NormalsModel) // MLS法线估计

find_surface_model - 3D表面匹配

• 语法
  find_surface_model(SurfaceModelID, ObjectModel3D, Pose, MinScore, ReturnResultHandle, GenParamName, GenParamValue : Pose, Score, SurfaceMatchingResultID)

• 示例
  find_surface_model(SurfaceModelID, SceneModel, [], 0.7, 'false', [], [], Pose, Score, ResultID) // 3D表面匹配

4. 3D测量

fit_primitives_object_model_3d - 几何体拟合

• 语法
  fit_primitives_object_model_3d(ObjectModel3D : : PrimitiveType, ParamName, ParamValue : ObjectModel3D)

• 示例
  fit_primitives_object_model_3d(ObjectModel3D, 'plane', [], [], PlaneModel) // 平面拟合

distance_object_model_3d - 3D距离计算

• 语法
  distance_object_model_3d(ObjectModel3DFrom, ObjectModel3DTo : : GenParamName, GenParamValue : Distance)

• 示例
  distance_object_model_3d(PlaneModel, ObjectModel3D, [], [], Distances) // 计算到平面的距离

5. 3D重建

binocular_disparity - 双目视差计算

• 语法
  binocular_disparity(ImageRect1, ImageRect2 : Disparity, Score : CamParamRect1, CamParamRect2, RelPoseRect, Method, MaskWidth, MaskHeight, TextureThresh, MinDisparity, MaxDisparity, NumLevels, ScoreThresh, Filter, SubDistance : )

• 示例
  binocular_disparity(Image1, Image2, Disparity, Score, CamParam1, CamParam2, RelPose, 'sgm', 11, 11, 0.001, -30, 30, 5, 0.5, 'none', 1) // SGM立体匹配

reconstruct_surface_stereo - 立体表面重建

• 语法
  reconstruct_surface_stereo( : : Disparity, CameraSetupModelID, Method, GenParamName, GenParamValue : ObjectModel3D)

• 示例
  reconstruct_surface_stereo(Disparity, CameraSetupID, 'point_cloud', [], [], ObjectModel3D) // 从视差图重建3D点云

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八.条码与OCR

1. 条码识别

create_bar_code_model - 创建条码模型

• 语法
  create_bar_code_model( : : GenParamName, GenParamValue : BarCodeHandle)

• 示例
  create_bar_code_model([], [], BarCodeHandle) // 创建默认条码模型

find_bar_code - 查找并解码条码

• 语法
  find_bar_code(Image : SymbolRegions : BarCodeHandle, CodeType : DecodedDataStrings)

• 示例
  find_bar_code(Image, Region, BarCodeHandle, 'auto', Data) // 自动识别多种条码类型

get_bar_code_param - 获取条码参数

• 语法
  get_bar_code_param(BarCodeHandle : : GenParamName : GenParamValue)

• 示例
  get_bar_code_param(BarCodeHandle, 'check_char', CheckChar) // 获取校验字符设置

2. 二维码识别

create_data_code_2d_model - 创建二维码模型

• 语法
  create_data_code_2d_model( : : SymbolType, GenParamName, GenParamValue : DataCodeHandle)

• 示例
  create_data_code_2d_model('Data Matrix ECC 200', [], [], DataCodeHandle) // 创建Data Matrix模型

find_data_code_2d - 查找并解码二维码

• 语法
  find_data_code_2d(Image : SymbolRegions : DataCodeHandle, SymbolType : ResultHandles, DecodedDataStrings)

• 示例
  find_data_code_2d(Image, Region, DataCodeHandle, 'Data Matrix ECC 200', ResultHandle, Data) // 识别Data Matrix二维码

3. OCR识别

create_ocr_class_mlp - 创建OCR分类器

• 语法
  create_ocr_class_mlp( : : WidthCharacter, HeightCharacter, Interpolation, Features, Characters, NumHidden, Preprocessing, NumComponents, RandSeed : OCRHandle)

• 示例
  create_ocr_class_mlp(8, 10, 'constant', 'default', ['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'], 10, 'none', 10, 42, OCRHandle) // 创建数字OCR分类器

do_ocr_multi_class_mlp - 多字符OCR识别

• 语法
  do_ocr_multi_class_mlp(CharacterRegions, Image : OCRHandle : Class, Confidence)

• 示例
  do_ocr_multi_class_mlp(CharRegions, Image, OCRHandle, Class, Confidence) // 识别多个字符

find_text - 文本区域检测

• 语法
  find_text(Image : : TextModel : TextResultID)

• 示例
  find_text(Image, TextModel, ResultID) // 检测图像中的文本区域

4. 文本模型处理

create_text_model_reader - 创建文本阅读器模型

• 语法
  create_text_model_reader( : : Mode, GenParamName, GenParamValue : TextModel)

• 示例
  create_text_model_reader('auto', [], [], TextModel) // 创建自动文本阅读器

find_text_reader - 文本识别

• 语法
  find_text_reader(Image : : TextModel : TextResultID)

• 示例
  find_text_reader(Image, TextModel, ResultID) // 识别图像中的文本

get_text_result_reader - 获取识别结果

• 语法
  get_text_result_reader( : : TextResultID, ResultName : ResultValue)

• 示例
  get_text_result_reader(ResultID, 'word', Word) // 获取识别的单词文本

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九.深度学习

1. 模型管理

read_dl_model - 读取预训练模型

• 语法
  read_dl_model( : : FileName : DLModelHandle)

• 示例
  read_dl_model('resnet50.hdl', DLModelHandle) // 读取ResNet50模型

create_dl_model_detection - 创建检测模型

• 语法
  create_dl_model_detection( : : Backbone, NumClasses : DLModelHandle)

• 示例
  create_dl_model_detection('pretrained_dl_classifier_compact.hdl', 10, DLModelHandle) // 创建10分类检测模型

2. 数据处理

gen_dl_samples_from_images - 生成样本

• 语法
  gen_dl_samples_from_images(Images : : : DLSamples)

• 示例
  gen_dl_samples_from_images(Images, DLSamples) // 从图像生成深度学习样本

preprocess_dl_samples - 样本预处理

• 语法
  preprocess_dl_samples(DLSamples : : DLPreprocessParam : DLSamplesPreprocessed)

• 示例
  preprocess_dl_samples(DLSamples, DLPreprocessParam, PreprocessedSamples) // 预处理样本

3. 模型训练

train_dl_model - 训练模型

• 语法
  train_dl_model(DLDataset : : DLModelHandle, TrainParamName, TrainParamValue : DLModelHandle)

• 示例
  train_dl_model(Dataset, DLModelHandle, ['epochs','batch_size'], [50,16], TrainedModel) // 训练50个epoch

evaluate_dl_model - 模型评估

• 语法
  evaluate_dl_model(DLDataset : : DLModelHandle, EvaluationParamName, EvaluationParamValue : EvaluationResult)

• 示例
  evaluate_dl_model(TestSet, DLModelHandle, ['measure'], ['precision'], Result) // 评估模型精度

4. 推理预测

apply_dl_model - 应用模型推理

• 语法
  apply_dl_model(DLSamples : : DLModelHandle, Outputs : DLResult)

• 示例
  apply_dl_model(Samples, DLModelHandle, ['classification'], Result) // 执行分类推理

get_dl_model_param - 获取模型参数

• 语法
  get_dl_model_param(DLModelHandle : : ParamName : ParamValue)

• 示例
  get_dl_model_param(DLModelHandle, 'class_names', ClassNames) // 获取类别名称

5. 结果处理

get_dl_sample_result - 获取样本结果

• 语法
  get_dl_sample_result(DLSample : : Key : Result)

• 示例
  get_dl_sample_result(Sample, 'classification_confidences', Confidences) // 获取分类置信度

visualize_dl_samples - 可视化结果

• 语法
  visualize_dl_samples( : : DLSamples, DLModelHandle, WindowHandle, GenParamName, GenParamValue : )

• 示例
  visualize_dl_samples(Samples, DLModelHandle, Window, ['display_labels'], ['true'], ) // 显示带标签的结果

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十.图形显示核心算子介绍

dev_open_window - 打开图形窗口

• 语法
  dev_open_window( : : Row, Column, Width, Height, Background : WindowHandle)

• 示例

• dev_open_window(0, 0, 512, 512, 'black', WindowHandle)

• 功能说明
  打开一个新的图形窗口，指定窗口位置(Row,Column)、大小(Width,Height)和背景色(Background)，返回窗口句柄WindowHandle。

dev_display - 显示图像对象

• 语法
  dev_display( : Object : : )

• 示例

• read_image(Image, 'particle') ;    dev_display(Image)

• 功能说明
  在活动窗口中显示图像、区域或XLD等Halcon对象。

dev_set_color - 设置显示颜色

• 语法
  dev_set_color( : : ColorName : )

• 示例

• dev_set_color('red') ;   dev_display(Region)

• 功能说明
  设置后续图形显示的颜色，支持颜色名称如'red','green','blue'或RGB值如'#FF0000'。

disp_text - 显示文本

• 语法
  disp_text( : : WindowHandle, String, CoordSystem, Row, Column, Color, Box : )

• 示例

disp_text(WindowHandle, '检测结果', 'window', 12, 12, 'black', 'true')

• 功能说明
  在指定窗口显示文本，可设置位置、颜色和是否显示背景框。

disp_rectangle1 - 显示矩形

• 语法
  disp_rectangle1( : : WindowHandle, Row1, Column1, Row2, Column2 : )

• 示例

disp_rectangle1(WindowHandle, 100, 100, 200, 200)

• 功能说明
  通过对角坐标(Row1,Column1)和(Row2,Column2)显示矩形。

disp_region - 显示区域

• 语法
  disp_region( : Region : WindowHandle : )

• 示例

threshold(Image, Region, 128, 255)
dev_set_color('green')
disp_region(Region, WindowHandle)

• 功能说明
  在指定窗口中显示区域(Region)对象，显示颜色由dev_set_color设置。

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十一.文件操作

read_image - 读取图像文件

• 语法
  read_image( : Image : FileName : )

• 示例

read_image(Image, 'particle.png')

• 功能说明
  从磁盘读取图像文件，支持多种格式如png、jpg、bmp、tiff等。

write_image - 保存图像文件

• 语法
  write_image( : Image : Format, FillColor, FileName : )

• 示例

write_image(Image, 'png', 0, 'result.png')

• 功能说明
  将图像保存到文件，需指定格式、填充色和文件名。

list_files - 列出目录文件

• 语法
  list_files( : : Directory, Options : Files)

• 示例

list_files('images', 'files', ImageFiles)

• 功能说明
  列出目录中的文件，Options可以是'files'、'directories'或'recursive'。

read_ocr_trainf - 读取OCR训练文件

• 语法
  read_ocr_trainf( : : FileName : Character, Image)

• 示例

read_ocr_trainf('train.otf', Characters, Images)

• 功能说明
  读取OCR训练文件，返回字符和对应图像。

write_ocr_trainf - 保存OCR训练数据

• 语法
  write_ocr_trainf( : Character, Image : FileName : )

• 示例

write_ocr_trainf(Characters, Images, 'new_train.otf')

• 功能说明
  将OCR训练数据保存到文件。

read_contour_xld_arc_info - 读取XLD轮廓文件

• 语法
  read_contour_xld_arc_info( : : FileName : Contour)

• 示例

read_contour_xld_arc_info('contour.arc', Contours)

• 功能说明
  读取XLD轮廓文件，返回轮廓对象。

write_contour_xld_arc_info - 保存XLD轮廓

• 语法
  write_contour_xld_arc_info( : Contour : FileName : )

• 示例

write_contour_xld_arc_info(Contours, 'output.arc')

• 功能说明
  将XLD轮廓保存到文件。

read_shape_model - 读取形状模板

• 语法
  read_shape_model( : : FileName : ModelID)

• 示例

read_shape_model('model.shm', ModelID)

• 功能说明
  从文件读取预训练的形状模板。

write_shape_model - 保存形状模板

• 语法
  write_shape_model( : ModelID : FileName : )

• 示例

write_shape_model(ModelID, 'new_model.shm')

• 功能说明
  将形状模板保存到文件。

file_exists - 检查文件是否存在

• 语法
  file_exists( : : FileName : Exists)

• 示例

file_exists('data.txt', Exists)

• 功能说明
  检查指定文件是否存在，返回布尔值。

delete_file - 删除文件

• 语法
  delete_file( : : FileName : )

• 示例

delete_file('temp.dat')

• 功能说明
  删除指定的文件。

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十二.控制系统

程序流程控制

stop - 停止程序执行

• 语法
  stop( : : : )

• 示例

if (ErrorCode != 0)stop()
endif

• 功能说明
  立即停止程序执行，常用于错误处理。

exit - 退出程序

• 语法
  exit( : : : )

• 示例

if (NoMoreImages)exit()
endif

• 功能说明
  退出整个HDevelop程序。

continue - 继续循环

• 语法
  continue( : : : )

• 示例

for i := 1 to 100 by 1if (i % 2 == 0)continue()endif* 处理奇数...
endfor

• 功能说明
  跳过当前循环的剩余部分，继续下一次循环。

break - 中断循环

• 语法
  break( : : : )

• 示例

while (true)* 处理...if (TerminateCondition)break()endif
endwhile

• 功能说明
  立即退出当前循环结构。

错误处理

try / catch / endtry - 异常处理

• 语法

try* 可能出错的代码
catch (Exception)* 异常处理
endtry

• 示例

tryread_image(Image, 'nonexistent.jpg')
catch (HException)dev_display(ErrorImage)
endtry

• 功能说明
  捕获并处理运行时异常，防止程序崩溃。

throw - 抛出异常

• 语法
  throw( : : Exception : )

• 示例

if (Area < Threshold)throw('Area too small')
endif

• 功能说明
  主动抛出异常，可被catch捕获。

定时控制

count_seconds - 获取系统时间

• 语法
  count_seconds( : : : Seconds)

• 示例

count_seconds(StartTime)
* 执行操作...
count_seconds(EndTime)
Elapsed := EndTime - StartTime

• 功能说明
  获取当前系统时间(秒)，用于计时。

wait_seconds - 暂停执行

• 语法
  wait_seconds( : : Seconds : )

• 示例

wait_seconds(0.5) * 暂停500毫秒

• 功能说明
  使程序暂停指定秒数。

系统控制

set_system - 设置系统参数

• 语法
  set_system( : : SystemParameter, Value : )

• 示例

set_system('clip_region', 'true')
set_system('tsp_width', 2)

• 功能说明
  配置Halcon全局系统参数。

get_system - 获取系统参数

• 语法
  get_system( : : SystemParameter : Value)

• 示例

get_system('version', HalconVersion)

• 功能说明
  查询Halcon系统参数值。

reset_obj_db - 重置对象数据库

• 语法
  reset_obj_db( : : : )

• 示例

reset_obj_db()

• 功能说明
  清除内存中的所有Halcon对象，释放内存。

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十三.数学运算

基础算术运算

add - 加法运算

• 语法
  add( : Image1, Image2 : ResultImage : Mult, Add : )

• 示例

add(Image1, Image2, ResultImage, 1, 0)

• 功能说明
  对两幅图像进行像素级加法运算：ResultImage = Image1 × Mult + Image2 × Add

sub - 减法运算

• 语法
  sub( : Image1, Image2 : ResultImage : Mult, Add : )

• 示例

sub(Image1, Image2, ResultImage, 1, 0)

• 功能说明
  对两幅图像进行像素级减法运算：ResultImage = Image1 × Mult - Image2 × Add

mult - 乘法运算

• 语法
  mult( : Image1, Image2 : ResultImage : Mult, Add : )

• 示例

mult(Image1, Image2, ResultImage, 1, 0)

• 功能说明
  对两幅图像进行像素级乘法运算：ResultImage = Image1 × Image2 × Mult + Add

div - 除法运算

• 语法
  div( : Image1, Image2 : ResultImage : Mult, Add : )

• 示例

div(Image1, Image2, ResultImage, 1, 0)

• 功能说明
  对两幅图像进行像素级除法运算：ResultImage = Image1 / Image2 × Mult + Add

统计运算

min_max_gray - 灰度值极值统计

• 语法
  min_max_gray( : Regions, Image : : Percent : Min, Max, Range)

• 示例

min_max_gray(Region, Image, 0, Min, Max, Range)

• 功能说明
  计算区域内图像灰度值的最小值、最大值和范围

intensity - 区域灰度统计

• 语法
  intensity( : Regions, Image : : Mean, Deviation)

• 示例

intensity(Region, Image, Mean, Deviation)

• 功能说明
  计算区域内图像灰度值的均值和标准差

area_center - 区域面积和中心

• 语法
  area_center( : Regions : : Area, Row, Column)

• 示例

area_center(Region, Area, Row, Column)

• 功能说明
  计算区域的面积和中心坐标

几何变换

hom_mat2d_identity - 创建单位矩阵

• 语法
  hom_mat2d_identity( : : : HomMat2DIdentity)

• 示例

hom_mat2d_identity(HomMat2D)

• 功能说明
  创建一个2D单位齐次变换矩阵

hom_mat2d_rotate - 旋转矩阵

• 语法
  hom_mat2d_rotate( : : HomMat2D, Phi, Px, Py : HomMat2DRotate)

• 示例

hom_mat2d_rotate(HomMat2D, rad(45), 100, 100, HomMat2DRotate)

• 功能说明
  在现有变换矩阵上添加旋转变换

hom_mat2d_translate - 平移矩阵

• 语法
  hom_mat2d_translate( : : HomMat2D, Tx, Ty : HomMat2DTranslate)

• 示例

hom_mat2d_translate(HomMat2D, 50, 30, HomMat2DTranslate)

• 功能说明
  在现有变换矩阵上添加平移变换

逻辑运算

union1 - 区域合并

• 语法
  union1( : Regions : RegionUnion : )

• 示例

union1(RegionList, MergedRegion)

• 功能说明
  将多个区域合并为一个区域

intersection - 区域交集

• 语法
  intersection( : Region1, Region2 : RegionIntersection : )

• 示例

intersection(RegionA, RegionB, OverlapRegion)

• 功能说明
  计算两个区域的交集区域

complement - 区域补集

• 语法
  complement( : Region : RegionComplement : )

• 示例

complement(Region, BackgroundRegion)

• 功能说明
  计算区域的补集(背景区域)

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十四.系统操作核心算子介绍

系统信息与控制

get_system - 获取系统参数

• 语法
  get_system( : : SystemParameter : Value)

• 示例

get_system('version', HalconVersion)
get_system('processor_num', NumCores)

• 功能说明
  查询Halcon系统参数，如版本号、处理器核心数等常用参数

set_system - 设置系统参数

• 语法
  set_system( : : SystemParameter, Value : )

• 示例

set_system('tsp_width', 2)       // 设置线宽
set_system('clip_region', 'true') // 启用区域裁剪

• 功能说明
  配置Halcon全局运行参数，影响后续所有操作

内存管理

reset_obj_db - 重置对象数据库

• 语法
  reset_obj_db( : : : )

• 示例

* 处理大量图像后...
reset_obj_db() // 释放内存

• 功能说明
  清除内存中所有Halcon对象，释放系统资源

clear_obj - 清除特定对象

• 语法
  clear_obj( : Object : )

• 示例

clear_obj(LargeImage) // 释放单个图像内存

• 功能说明
  删除指定的Halcon对象并释放其内存

并行计算控制

set_operator_timeout - 设置操作超时

• 语法
  set_operator_timeout( : : Timeout : )

• 示例

set_operator_timeout(5000) // 设置5秒超时

• 功能说明
  为耗时操作设置超时时间(毫秒)

get_operator_timeout - 获取当前超时设置

• 语法
  get_operator_timeout( : : : Timeout)

• 示例

get_operator_timeout(CurrentTimeout)

• 功能说明
  查询当前设置的超时时间

系统状态查询

count_relation - 统计对象数量

• 语法
  count_relation( : Objects : : Number)

• 示例

count_relation(ImageArray, NumImages)

• 功能说明
  统计Halcon元组或对象数组中的元素数量

get_handle_info - 获取句柄信息

• 语法
  get_handle_info( : : Handle, InfoName : InfoValue)

• 示例

get_handle_info(WindowHandle, 'width', WindowWidth)

• 功能说明
  查询各种Halcon句柄(窗口、线程等)的详细信息

多线程控制

par_start - 启动并行操作

• 语法
  par_start( : : : ThreadID)

• 示例

par_start(ThreadID)
* 在子线程中执行操作...

• 功能说明
  创建新线程执行并行任务

par_join - 等待线程结束

• 语法
  par_join( : : ThreadID : )

• 示例

par_join(ThreadID) // 等待指定线程完成

• 功能说明
  阻塞当前线程直到指定线程执行完毕

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15. 元组操作（Tuple）

• 基础操作
  tuple_select（索引访问） | tuple_concat（连接）

• 数学统计
  tuple_mean（平均值） | tuple_deviation（标准差）

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16. 对象操作（Object）

• 创建/复制
  gen_empty_obj（空对象） | copy_obj（深拷贝）

• 类型转换
  region_to_bin（区域转二值图） | image_to_channels（通道分离）

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17. 开发工具（Development）

• 调试工具
  dev_set_check（输入检查） | dev_error_var（错误变量）

• 代码导出
  export_procedure（导出为C++/C#）

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18. 通信（Communication）

• 网络通信
  open_socket | send_data（TCP/IP通信）

• 串口通信
  open_serial | write_serial（PLC控制）

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19. 标定（Calibration）

• 相机标定
  create_calib_data | find_calib_object（标定板识别）
  calibrate_cameras（内参计算）

• 手眼标定
  calibrate_hand_eye（机械臂标定）