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【Halcon 】Halcon 裁剪尺寸的像素陷阱全解析：为什么要 -0.5，为什么要 -1，而圆却不用？

news 2025/9/11 7:36:23

Halcon 裁剪尺寸的像素陷阱全解析：为什么要 -0.5，为什么要 -1，而圆却不用？

在使用 Halcon 进行 ROI 裁剪时，很多开发者都会踩到一个经典的坑：
明明定义了 512x512 的矩形，结果却得到了 513x513 的图像！更奇怪的是，使用 HDrawingObject.RECTANGLE1 又要减 1，但 gen_circle 生成圆时却不用做任何修正。

本文将从 Halcon 坐标体系 → 区域落格规则 → 三种典型情况（矩形、RECTANGLE1、圆） 出发，带你彻底弄清这个差异的根源。

1. Halcon 坐标体系与像素规则

像素坐标定义
Halcon 中 (0,0) 不是像素的左上角，而是 像素的中心点。
像素格子范围
一个像素（Row, Col）大致覆盖：
```
(Row - 0.5, Col - 0.5) ~ (Row + 0.5, Col + 0.5)
```
区域落格规则
Halcon 的 Region 是几何对象。生成 Region 后，会将其与像素格对齐：
👉 只要像素中心落在区域内，该像素就会被包含。

2. `gen_rectangle2`：为什么要 -0.5？

gen_rectangle2 定义方式：

gen_rectangle2 (Rectangle, Row, Col, Phi, Length1, Length2)

Length1 和 Length2 表示 中心到边界的几何距离。
假设 Length1 = 256，矩形范围就是 Row±256。

问题来了：

这个范围会包含从 Row-256 到 Row+256，总共有 513 个像素。
因为两端都正好压在像素中心上，Halcon 会把两端的像素都算进来。

解决办法
👉 将长度减去 0.5：

gen_rectangle2 (Rectangle, Row, Col, 0, 255.5, 255.5)

这样矩形边界落在像素格的边缘上，正好覆盖 512 个像素。

结论
gen_rectangle2 是几何定义，需 -0.5 来对齐像素格。

3. `HDrawingObject.RECTANGLE1`：为什么要 -1？

HDrawingObject.RECTANGLE1 定义方式：

HDrawingObject rectObj = HDrawingObject.CreateDrawingObject(HDrawingObject.HDrawingObjectType.RECTANGLE1,row1, col1, row2, col2);

这里 (row1, col1) 和 (row2, col2) 是对角点，表示像素索引范围。

理论上：

[row1, row2] 应该包含 row2 - row1 + 1 个像素。
例如 (0,0) ~ (511,511) → 512x512。

但在实际转换为 Region 时，Halcon 内部会多包一格，导致变成 513x513。
👉 实测表明，必须把右下角坐标减 1：

row2 = row2 - 1;
col2 = col2 - 1;

结论
RECTANGLE1 定义的是像素索引，但 HDrawingObject → Region 转换时有偏移。
需 -1.0 来抵消。

4. `gen_circle`：为什么不用修正？

gen_circle 定义方式：

gen_circle (Circle, Row, Col, Radius)

半径表示几何意义的距离：

所有 到中心点距离 ≤ Radius 的点都在区域内。
边界是连续曲线，不会整齐对齐到像素格。

落格时，Halcon 直接按照“像素中心是否落在圆内”来判断。
由于边界不会卡在像素格线上，所以不会出现“多一整行/列”的情况。

结论
圆形天然避免了矩形的“整齐对齐”问题 → 不需要修正。

5. 总结对比

ROI 类型	定义方式	默认结果	修正方法
`gen_rectangle2`	几何中心+长宽	多 1 像素 (`513x513`)	`Length - 0.5`
`RECTANGLE1` (`HDrawingObject`)	两个角点索引	多 1 像素 (`513x513`)	`row2-1, col2-1`
`gen_circle`	中心点+半径	无偏差	无需修正