HALCON示例程序inspect_bottle_mouth.hdev玻璃瓶口缺陷检测

示例程序源码（加注释）

• 定义变量并初始化
  SmoothX := 501
  ThresholdOffset := 25
  MinDefectSize := 50
  PolarResolution := 640
  RingSize := 70
  get_system (‘store_empty_region’, StoreEmptyRegion)
  set_system (‘store_empty_region’, ‘false’)
  read_image (Image, ‘bottles/bottle_mouth_01’)

• 关于显示类函数解释
  dev_update_off ()
  dev_close_window ()
  dev_close_window ()
  dev_open_window_fit_image (Image, 0, 0, 640, 512, WindowHandle1)
  set_display_font (WindowHandle1, 16, ‘mono’, ‘true’, ‘false’)
  dev_display (Image)
  dev_set_draw (‘margin’)
  dev_set_line_width (3)
  dev_open_window_fit_size (0, 648, RingSize, PolarResolution, 150, 512, WindowHandle)
  dev_set_draw (‘margin’)
  dev_set_line_width (3)
  dev_set_color (‘red’)
  for Index := 1 to 16 by 1
  read_image (Image, ‘bottles/bottle_mouth_’ + Index$’.02’)

  • 使用形态学检测瓶口
  • 使用多个阈值来分割单通道图像
    auto_threshold (Image, Regions, 2)
  • 选取灰度值最小的分割区域
    select_obj (Regions, DarkRegion, 1)
  • 开运算
    opening_circle (DarkRegion, RegionOpening, 3.5)
  • 闭运算
    closing_circle (RegionOpening, RegionClosing, 25.5)
  • 填充孔洞
    fill_up (RegionClosing, RegionFillUp)
  • 提取区域边界
    boundary (RegionFillUp, RegionBorder, ‘outer’)
  • 膨胀边界
    dilation_circle (RegionBorder, RegionDilation, 3.5)
  • 将膨胀边界提取出
    reduce_domain (Image, RegionDilation, ImageReduced)
  • 通过拟合圆形找到瓶口中心
  • 关于edges_sub_pix算子解释传送门
    edges_sub_pix (ImageReduced, Edges, ‘canny’, 0.5, 20, 40)
  • 分割XLD轮廓，算子解释传送门
    segment_contours_xld (Edges, ContoursSplit, ‘lines_circles’, 5, 4, 2)
  • union_cocircular_contours_xld - 计算属于同一个圆的轮廓的并集。
  • union_cocircular_contours_xld（轮廓：合并的轮廓：两个圆弧的最大角距离，两个圆弧的最大重叠，连接线与圆弧切线之间的最大角度，两个圆弧之间间隙的最大长度，两个圆弧的最大半径差，两个圆弧的最大中心距离，是否合并没有拟合圆的小轮廓，迭代次数:)
    union_cocircular_contours_xld (ContoursSplit, UnionContours, 0.9, 0.5, 0.5, 200, 50, 50, ‘true’, 1)
  • XLD轮廓长度
    length_xld (UnionContours, Length)
  • sort_index - 对元组的元素进行排序并返回已排序元组的索引。取最长轮廓
    select_obj (UnionContours, LongestContour, sort_index(Length)[|Length| - 1] + 1)
  • 拟合圆形
    fit_circle_contour_xld (LongestContour, ‘ahuber’, -1, 0, 0, 3, 2, Row, Column, Radius, StartPhi, EndPhi, PointOrder)
  • 使用极坐标变换将瓶口圆环展开成矩形
  • 画圆
    gen_circle (Circle, Row, Column, Radius)
  • 膨胀
    dilation_circle (Circle, RegionDilation, 5)
  • 腐蚀
    erosion_circle (Circle, RegionErosion, RingSize - 5)
  • 求不同
    difference (RegionDilation, RegionErosion, RegionDifference)
  • 缩减定义域
    reduce_domain (Image, RegionDifference, ImageReduced)
  • polar_trans_image_ext - 将图像进行极坐标变换。
  • polar_trans_image_ext（图片：极坐标变换图，弧中心行坐标，弧中心列坐标，起始角度，结束角度，起始半径，结束半径，宽度，高度，差值方法：）
    polar_trans_image_ext (ImageReduced, ImagePolar, Row, Column, 0, rad(360), Radius - RingSize, Radius, PolarResolution, RingSize, ‘nearest_neighbor’)
  • 使用动态阈值寻找缺陷
    scale_image_max (ImagePolar, ImageScaleMax)
    mean_image (ImageScaleMax, ImageMean, SmoothX, 3)
    dyn_threshold (ImageScaleMax, ImageMean, Regions1, 55, ‘not_equal’)
    connection (Regions1, Connection)
    select_shape (Connection, SelectedRegions, ‘height’, ‘and’, 9, 99999)
  • 消除噪声区域
    closing_rectangle1 (SelectedRegions, RegionClosing1, 10, 20)
    union1 (RegionClosing1, RegionUnion)
  • 反极坐标变换
    polar_trans_region_inv (RegionUnion, XYTransRegion, Row, Column, 0, rad(360), Radius - RingSize, Radius, PolarResolution, RingSize, 1280, 1024, ‘nearest_neighbor’)
  • 显示结果
    dev_set_window (WindowHandle1)
    dev_display (Image)
    dev_set_color (‘blue’)
    dev_display (RegionDifference)
    dev_set_color (‘red’)
    dev_display (XYTransRegion)
  • 显示极坐标变换区域
    dev_set_window (WindowHandle)
  • 围绕图像中心旋转图像
    rotate_image (ImagePolar, ImageRotate, 90, ‘constant’)
    dev_display (ImageRotate)
    count_obj (RegionUnion, Number)
    if (Number > 0)
    • 镜像区域
      mirror_region (RegionUnion, RegionMirror, ‘diagonal’, PolarResolution)
      mirror_region (RegionMirror, RegionMirror, ‘row’, PolarResolution)
      dev_display (RegionMirror)
      disp_message (WindowHandle1, ‘Not OK’, ‘window’, -1, -1, ‘red’, ‘false’)

  else
  disp_message (WindowHandle1, ‘OK’, ‘window’, -1, -1, ‘forest green’, ‘false’)
  endif
  if (Index < 16)
  disp_continue_message (WindowHandle1, ‘black’, ‘true’)
  stop ()
  endif
  endfor

• 恢复系统参数
  set_system (‘store_empty_region’, StoreEmptyRegion)

处理思路

这个例子是主要讲解了使用极坐标变换进行缺陷检测的例子。
auto_threshold 、select_obj ，自动阈值分割。
boundary提取区域边缘edges_sub_pix、segment_contours_xld、union_cocircular_contours_xld、length_xld、select_obj 、fit_circle_contour_xld 边界的提取、分割、合并、求长、选取、拟合。
polar_trans_image_ext极坐标变换polar_trans_region_inv反极坐标变换
mirror_region镜像区域

后记

大家有什么问题可以向我提问哈，我看到了第一时间回复，希望在学习的路上多多结交良师益友。