【正文】 1 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 第一 章 HALCON 恭喜諸位。您采用了這套在產(chǎn)品研發(fā)，研究以及教育方面都有頂尖表現(xiàn)的影像分析軟件。 HALCON 可在 UNIX， NT/2020/xp 等等平臺(tái)下作業(yè) ， 它獨(dú)特的 Library 提供了千余個(gè)為 影 像 分析作業(yè)，數(shù)據(jù)可視化，除錯(cuò)等等功能所設(shè)計(jì)的運(yùn)算符，用戶可以利用它的功能以 C 及 C++等程序語言自行撰寫圖像處理程序。 此外， HALCON 亦支持 Windows NT/2020/XP 下的 COM 接口，所以您也可以透過 Visual Basic 使用它，使得系統(tǒng)的整合更為容易。 HALCON 的設(shè)計(jì)使得影像區(qū) 域 ， 邊 緣 ， 以 及 等值線的處理上更方 便 ， 優(yōu)化的算法讓這套 軟件在一般的硬件上也有很好的指令周期。 HALCON 包含了名為 HDevelop 的程序設(shè)計(jì)界 面 ， 減少了設(shè)計(jì)軟件所花的時(shí) 間 ， 還有一個(gè)好 用的聯(lián)機(jī)幫助，您可以查到關(guān)于 HALCON 運(yùn)算符間功能相近的替代者，可能的變化，以及 交互的參考。 HALCON 從 版開始提供兩個(gè)版本，除了標(biāo)準(zhǔn)版外，還有支持平行運(yùn)算的 parallel HALCON，可使用多 CPU 的機(jī)器，提高指令周期。 以下是 HALCON 特點(diǎn)的說 明 HALCON 強(qiáng)化 的 opreator library提供有效率又有彈性的圖像處理功能，簡(jiǎn)化了影像程序 的設(shè)計(jì)。 HALCON operator library 有千余個(gè)運(yùn)算符。所有的 HALCON 應(yīng)用程序 (像是 HDevelop 和HALCON C++程序 )皆是利用這個(gè) library 來工作。這些運(yùn)算符功能廣泛，包含了簡(jiǎn)單的讀取影像，到復(fù)雜的像是 Kalman 濾波等。基本上這些運(yùn)算符各有其單一功能，而非包含了各種運(yùn)算，因此一個(gè)影像分析功能是由好幾個(gè)運(yùn)算符組成的，所以其彈性遠(yuǎn)大于由少數(shù) 而復(fù)雜的運(yùn)算符組成的分析程序。特化而復(fù)雜的運(yùn)算符往往只適用于某些工作甚至于影像，應(yīng)用范圍狹窄。相對(duì)于這種窘境， HALCON 運(yùn)算符卻能任意組合來完成工作。眾多的運(yùn)算符中，有些是以不同的算法來達(dá)到相同的功能，例如只需要粗略定位時(shí)，可用 fast_match 來作最快的運(yùn)算，需要精確定位時(shí)，用 best_match，以較多的時(shí)間來求得最準(zhǔn) 確結(jié)果。 HALCON 可處理彩色及多頻道影像 可用于計(jì)算的影像數(shù) 據(jù)， 包含二值化影 像， 單 色， 彩 色，或是多頻 影 像， 在使用上并無差別。 (多頻道影像是以多鏡頭系統(tǒng)取得的影像數(shù)據(jù) )。 HALCON 提供了快速有效率 的 region 處理計(jì)算 除了使計(jì)算更容易 外， region 尺寸無限 制， 甚至于可以重 迭， 而 region 數(shù)據(jù)經(jīng)過最佳的 編 碼 2 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 處理，在內(nèi)存中所占的資源極少。 HALCON 可 做 ROI 的計(jì)算 每個(gè)影像中的物體都可由用戶自行定義其 region，接著再由運(yùn)算符進(jìn)行計(jì)算時(shí)就可以只針 對(duì)定義區(qū)域作處理，因此可以集中運(yùn)算資源和速度，達(dá)到最好的效率。 HALCON 提供了快速 的 pattern 匹配計(jì)算 pattern 匹配在許多 應(yīng) 用上是很有用 的 ， 但是卻很花時(shí) 間 ， HALCON 有許多不同的 pattern 演 算法，可以讓您自行決定何時(shí)使用。 HALCON 提供了形狀導(dǎo)向 (shapebased)的匹配計(jì)算，使得物體有重迭或是旋轉(zhuǎn)雜置的狀況 下仍可計(jì)算。除了 pattern 匹配外，形狀導(dǎo)向的運(yùn)算符可以在物體有縮放，照明改變，旋轉(zhuǎn) 或重迭等等情況下仍舊能辨認(rèn)出物 體。 從 版開 始， 還有一個(gè)輔助工具 HMatchIt， 透過簡(jiǎn) 易的設(shè)定即可用來測(cè)試匹配執(zhí)行的效率，藉由參數(shù)的調(diào)整讓您找出最佳的設(shè)定值，達(dá)到最快 的計(jì)算速度。 HALCON 提供了方便有效 的 tuple 功能 tuples 是一種很有用 的 功 能 ， 使您處理影 像， 區(qū) 域 ， 參數(shù)等等數(shù)據(jù)集合時(shí)更為便 利 。 HALCON 的 tuples 可以將相關(guān) 數(shù) 據(jù)整合成一個(gè)對(duì) 象， 用戶可以針對(duì)單一或多個(gè) tuples 作處 理， 您就 不必為一個(gè) tuple 中有多少元素要處理而煩惱，只要將指定的 tuple 丟給運(yùn)算符， HALCON 就會(huì)處理 tuple 中所有要計(jì)算的元素。 HALCON 在影像和數(shù)據(jù)管理上效率卓著 HALCON 有個(gè)快速有效率的內(nèi)存管理核心，這個(gè)機(jī)制提供了數(shù)據(jù)的讀寫，還有溢位的檢 查。為了提高效率，共享的影像數(shù)據(jù)不 會(huì)在內(nèi)存中重復(fù)。 HALCON 支 持 C， C++以 及 COM 的程序設(shè)計(jì) 您可以在自己撰寫的 C， C++和 COM 程序 中 使用 HALCON 運(yùn)算 符， 完成一個(gè)獨(dú) 立的程序。 HALCON 的 HDevelop 工具幫助您發(fā)展影像分析程序 撰寫影像分析程序通常是曠日費(fèi) 時(shí)， 為了幫 助 設(shè)計(jì)人員找出合適的運(yùn)算符及參 數(shù)， HALCON 發(fā)展出一套工具程序 HDevelop。它如幫助您呢 ? 首先 HDevelop 有一個(gè)圖形接口，要使用 的運(yùn)算符和要分析的影像一目了然，運(yùn)算符可以自行組合，計(jì)算成果實(shí)時(shí)顯示在影像中， 可 3 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 以幫助使用者了解不同運(yùn)算符和參數(shù)對(duì)計(jì)算的影響。同時(shí)它也會(huì)提出一些運(yùn)算符或參數(shù)的建 議，在線輔助除了解釋運(yùn)算符如何工作外，還有范例的說明。當(dāng)您覺得計(jì)算成果滿意 了 ， 可以把設(shè)計(jì)好的成果存成 HDevelop 的專用檔 案 ， 下次可再叫 用 ，或者是將其輸出成 C， C++或 COM 的程序代碼，可供其他程序套用，就像自行撰寫的程序一樣。 HALCON 可連 接 40 余種影像擷取設(shè)備 目前支持的設(shè)備列表在 open_framegrabber，給予格式或擷取模式等參數(shù)，再來用運(yùn)算符 grab_image 即可取得影 像。 HALCON 可以讓您自行新增取像設(shè)備 如果您用的取像設(shè)備 HALCON 尚未支 持 ，您 可以利用專用接口連 接 。 HALCON 有個(gè)開 放 的 接口，配合一些程序代碼，就可以和 HALCON 連接，相關(guān)的說明請(qǐng)參考 Frame Grabber Integration Programmer39。s Manual。 可執(zhí) 行 HALCON 的操作系統(tǒng) 下表說明了可執(zhí)行 HALCON 的操作系統(tǒng) Operating System Processor Compiler Windows NT /2020 /XP patible to Intel Pentium MS Visual Studio 3 Linux Solaris 7 SPARC CC IRIX MIPS CC Tru64 UNIX Alpha cxx 可執(zhí)行 HALCON 的操作系統(tǒng)一覽表 請(qǐng)注 意， 在 Linux 下需要 libc6()， 這 是在大部分的 Linux 系統(tǒng)像是 RedHat 或 SuSe 下需要的，請(qǐng)參考相關(guān)文件。 HALCON 也可以 在 Philips TriMedia DSP 上執(zhí)行 ，主計(jì)算機(jī)需安裝 NT/2020/XP，這部分 請(qǐng)參考 HALCON/C 之 User39。s Manual。 4 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 Parallel HALCON 簡(jiǎn)介 簡(jiǎn)單的 說， 標(biāo)準(zhǔn)版的 HALCON 是在單處理器的計(jì)算 機(jī)上執(zhí)行單線程計(jì) 算 ， 在 NT/2020/XP， Linux， Solaris， HALCON 是 threadsafe， 也 就是可以做多緒執(zhí) 行， 不過所有的運(yùn)算符執(zhí)行 時(shí)都是獨(dú)一的，所以線程間必須要互相等待。 相對(duì)來說， Parallel HALCON 支持平行運(yùn)算，是 threadsafe 以及 reentrant，也就是不同的 線程可以同時(shí)呼叫同一個(gè)運(yùn)算符，可使用的操作系統(tǒng)包含 NT/2020/XP， Linux， Solaris。 除了平行運(yùn)算外， Parallel HALCON 在多處理器的系統(tǒng)上，會(huì)自 動(dòng)將運(yùn)算符作平行化，舊的 HALCON 也有此功能，像是 HDevelop 這個(gè)接口，所以您開發(fā)的 C++， C，不必再做更 動(dòng) 。 平行化的機(jī)制是將要處理的數(shù)據(jù)，例如影像，由不同的處理器上執(zhí)行不同的線程 (所謂的 data parallelism)， 例 如 一張影像的濾波運(yùn) 算 ， 在一個(gè)四處理器的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行 時(shí) ， 計(jì)算工作會(huì) 被分成四份，由四個(gè)線程負(fù)責(zé)，每個(gè)線程都是做相同的濾波計(jì)算。由于待處理的影像在 系統(tǒng)中不必復(fù)制，因此 HALCON 的這種設(shè)計(jì)構(gòu)想可以達(dá)到最好的效率。 至于平行化或數(shù)據(jù)分配的的程度可以實(shí)時(shí)掌控， 以免造成反效果，例如一張很小的影像，又 要將數(shù)據(jù)分散處理反而會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，此外，不是所有的運(yùn)算符做平行化都能提高效率。 此 外， parallel HALCON 是用于內(nèi)存共享的系統(tǒng) 中， 像是典型的多 CPU 主板 ， 這樣不同 的線程才能共享一個(gè) HALCON 數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)也不必再?gòu)?fù)制影像而造成占用內(nèi)存。這樣 一來有些系統(tǒng)是不適合執(zhí)行 HALCON 的， 像是 cluster 式的工作站或是一些不提供共享記憶 體的系統(tǒng)。 Parallel HALCON 也不提供 COM 接口，包含平行化機(jī)制和 reentrant，這是因?yàn)樽珜? COM 的主要工具， Microsoft 的 Visual Basic ，尚未有效支持多緒執(zhí)行之故。 5 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 其他數(shù)據(jù) 下列的手冊(cè)提供了各種參考數(shù)據(jù) HDevelop User39。s Manual 介紹與 HALCON 核心功能鏈接的圖形用戶接口 HDevelop。 HALCON/C++ User39。s Manual 如何在您寫的 C++程序中使用 HALCON library。 HALCON/C User39。s Manual 如何在您寫的 C 程序中使用 HALCON library。 HALCON/COM User39。s Manual 如何在您寫的 COM 程序中使用 HALCON library，例如使用 Visual Basic。 Extension Package Programmer39。s Manual 如何自己設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算符，并將其整合到 HALCON 中。 Frame Grabber Integration Programmer39。s Manual。 如何將一個(gè)新的取像設(shè)備加入 HALCON 的系統(tǒng)中。 (更新到 ，改為 image acquire) HALCON/HDevelop,HALCON/C++,HALCON/C,HALCON/COM 所有 HALCON 運(yùn)算符的參考手冊(cè)。 Application Guide 這是幾份各自獨(dú)立的文件，即所謂的 Application Note，是以工業(yè)視覺應(yīng)用的觀點(diǎn)來寫的， 主要是說明一些計(jì)算方式的關(guān)鍵以及使用時(shí)的注意事項(xiàng)以及要訣等等。例如以型狀導(dǎo)向匹配 來尋找物體等等。 在 MVTec 的網(wǎng)站上所有的參考手冊(cè)都有 PDF 檔及 HTML 文件可以下載，網(wǎng)址為 6 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 經(jīng)典資料， WORD 文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。 第二 章 安裝，授權(quán)以及設(shè)定 在未說明安裝及設(shè)定方法前，先來看看不同版本及授權(quán)的相關(guān)說明 HALCON 有三種版本 版 ，含 HDEvelop 以及完整的圖像處理功能，但是有一些限制，例如不能連接取像 設(shè)備，也少了程序設(shè)計(jì)界面，這個(gè)版本可讓您測(cè)試 HALCON 運(yùn)算符的所有功能而無時(shí)間限 制。 版 ， 讓您可以用 HALCON 的功能發(fā)展程 序 。 除了 HDevelop 外 ， 還包含了所有取像功 能， C， C++， COM 之 接口，還有 Extension package Interface， 讓 您可以整合自定義的運(yùn)算 子或是新的取像設(shè)備。