Halcon 创建图像

本文最后更新于:2023年1月9日 晚上

Halcon 中 HImage 为图像的数据结构,本文记录 HALCON 中生成图像的几种方式。

创建图像相关算子

序号 算子名称 算子含义
1 copy_image 复制一个图像并为其分配新的内存。
2 gen_image1 从指向像素的指针创建图像。
3 gen_image1_extern 使用存储管理从像素上的指针创建图像。
4 gen_image1_rect 从像素上的指针创建一个带有矩形域的图像(带存储管理)。
5 gen_image3 创建一个从三个指针到像素(红色/绿色/蓝色)的图像。
6 gen_image3_extern 使用存储管理从像素上的三个指针创建一个三通道图像。
7 gen_image_const 创建一个具有常量灰度值的图像。
8 gen_image_gray_ramp 创建一个灰色值斜坡。
9 gen_image_interleaved 从指向交错像素的指针创建一个三通道图像。
10 gen_image_proto 创建具有指定常数灰度值的图像。
11 gen_image_surface_first_order 用一阶多项式创建一个倾斜的灰色曲面。
12 gen_image_surface_second_order 用二阶多项式创建一个曲面。
13 region_to_bin 将区域转换为二进制字节映像。
14 region_to_label 将区域转换为标签图像。
15 region_to_mean 用它们的平均灰度值绘制区域。

read_image

  • 读取图像,作为测试图像

语法:

1
read_image( : Image : FileName : )

示例:

1
2
* 读取图像
read_image(Image, 'test.jpg')

copy_image

  • 复制一个图像并为其分配新的内存

语法:

1
copy_image(Image : DupImage : : )

示例:

1
copy_image (Image, DupImage)

gen_image_const

  • 创建指定大小的灰度为 0 的单通道图像

语法:

1
gen_image_const( : Image : Type, Width, Height : )

示例:

1
2
* 生成一张灰度为0的单通道图像
gen_image_const(Image, 'byte', 15, 15)

gen_image_gray_ramp

  • 根据下式创建一个渐变单通道图像

$$
ImageGrayRamp(r,c)=Alpha \times (r-row)+Beta \times (c-col) + 平均值
$$

语法:

1
gen_image_gray_ramp( : ImageGrayRamp : Alpha, Beta, Mean, Row, Column, Width, Height : )
  • 图像的大小由宽度和高度决定,灰度值的类型为 byte,有效区域外的灰色值会被剪切
  • 就是整张图大小为 Width, Height,围绕 Row, Column 为中心,此点均值为 Mean,纵向变化率为 Alpha,横向变化率 Beta,就这么样整个渐变图出来
  • 如果数值大于 255 或小于 0 会被置为 255 或 0
  • 输出为 byte 格式

示例:

1
2
* 生成一种灰度渐变的图像
gen_image_gray_ramp (ImageGrayRamp, 0.5, 0.5, 128, 256, 256, 512, 512)

gen_image_surface_first_order

  • 该函数和 gen_image_gray_ramp 功能几乎一致,只是可以指定图像类型

语法:

1
gen_image_surface_first_order( : ImageSurface : Type, Alpha, Beta, Gamma, Row, Column, Width, Height : )

示例:

1
gen_image_surface_first_order(ImageGrayRamp2,'real', 0.5, 0.5, 128, 256, 256, 512, 512)

gen_image_surface_second_order

  • gen_image_surface_first_order 算子可以实现更加复杂的图像生成效果

  • 公式:

$$
\begin{aligned} \text { ImageSurface }(r, c) & =\text { Alpha }(r-\text { Row })^{2} \ & +\operatorname{Beta}(c-\text { Column })^{2} \ & +\operatorname{Gamma}(r-\text { Row }) *(c-\text { Column }) \ & +\operatorname{Delta}(r-\text { Row }) \ & +\operatorname{Epsilon}(c-\text { Column }) \ & +\text { Zeta }\end{aligned}
$$

语法:

1
gen_image_surface_second_order( : ImageSurface : Type, Alpha, Beta, Gamma, Delta, Epsilon, Zeta, Row, Column, Width, Height : )

示例:

1
gen_image_surface_second_order(ImageGrayRamp3, 'real', 0.5, 0.5, 1, 0.1, 0.1, 128, 256, 256, 512, 512)

gen_image_proto

  • 生成一张和输入图像一样长宽的指定灰度值的单通道图像

语法:

1
gen_image_proto(Image : ImageCleared : Grayval : )

示例:

1
gen_image_proto(ImageGrayRamp, ImageCleared, 128)

不论输入图像通道数为多少,输出图像均为单通道。

gen_image_interleaved

  • 通过一个指向交错像素的图像指针来创建一个三通道图像
  • 这个函数比较复杂也比较奇怪,要求输入图像的指针指向交错的图像,例如将 RGB 三通道图像按照 RGB像素的顺序压缩写入单通道图像中,然后再用这个函数解构出来,感觉用处不大

语法:

1
gen_image_interleaved( : ImageRGB : PixelPointer, ColorFormat, OriginalWidth, OriginalHeight, Alignment, Type, ImageWidth, ImageHeight, StartRow, StartColumn, BitsPerChannel, BitShift : )

示例:

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read_image(Image, 'test.jpg')
rgb3_to_interleaved (Image, ImageInterleaved)
* 获取指针
get_image_pointer1 (ImageInterleaved, Pointer, TypeRGB, Width, Height)
* 恢复 rgb 图像
gen_image_interleaved (BImageRGB1, Pointer, 'rgb', Width / 3, Height, -1, 'byte', 0, 0, 0, 0, -1, 0)
* 恢复部分 图像
gen_image_interleaved (BImageRGB2, Pointer, 'rgb', Width / 3, Height, -1, 'byte', Width / 6, Height / 2, 0, Width / 12, -1, 0)

  • 直观上理解为左边的单通道图(RGB压缩到一行,所以宽三倍)提取组成右边的图

gen_image1

  • 根据图像数据指针生成单通道

语法:

1
gen_image1( : Image : Type, Width, Height, PixelPointer : )

示例:

1
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3
read_image(Image, 'test.jpg')
get_image_pointer3(Image, PointerRed, PointerGreen, PointerBlue, Type, Width, Height)
gen_image1(ImageBlue, Type, Width, Height, PointerBlue)

gen_image1_extern

  • 根据图像数据指针生成单通道,并带有内存管理

语法:

1
gen_image1_extern( : Image : Type, Width, Height, PixelPointer, ClearProc : )

示例:

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void NewImage(Hobject *new)
{
unsigned char *image;
int r,c;
image = malloc(640*480);
for (r=0; r<480; r++)
for (c=0; c<640; c++)
image[r*640+c] = c % 255;
gen_image1_extern(new,"byte",640,480,(Hlong)image,(Hlong)free);
}

gen_image3

  • 根据图像数据指针生成三通道图像

语法:

1
gen_image3( : ImageRGB : Type, Width, Height, PixelPointerRed, PixelPointerGreen, PixelPointerBlue : )

示例:

1
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3
read_image(Image, 'test.jpg')
get_image_pointer3(Image, PointerRed, PointerGreen, PointerBlue, Type, Width, Height)
gen_image3(ImageBRG, 'byte', Width, Height, PointerBlue, PointerRed, PointerGreen)

gen_image3_extern

  • 根据图像数据指针生成三通道图像,并带有内存管理

语法:

1
gen_image3_extern( : Image : Type, Width, Height, PointerRed, PointerGreen, PointerBlue, ClearProc : )

示例:

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void NewImage(Hobject *new)
{
unsigned char *image_red;
unsigned char *image_green;
unsigned char *image_blue;
int r,c;
image_red = malloc(640*480);
image_green = malloc(640*480);
image_blue = malloc(640*480);
for (r=0; r<480; r++)
for (c=0; c<640; c++)
{
image_red[r*640+c] = c % 255;
image_green[r*640+c] = (c+64) % 255;
image_blue[r*640+c] = (c+128) % 255;
}
gen_image3_extern(new,"byte",640,480,(Hlong)image_red,\
(Hlong)image_green,(Hlong)image_blue,(Hlong)free);
}

gen_image1_rect

  • 从像素上的指针创建一个带有矩形域的图像(带存储管理)。
  • 函数很危险,不建议使用

语法:

1
gen_image1_rect( : Image : PixelPointer, Width, Height, VerticalPitch, HorizontalBitPitch, BitsPerPixel, DoCopy, ClearProc : )

示例:

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read_image(Image, 'test.jpg')
get_image_pointer3(Image, PointerRed, PointerGreen, PointerBlue, Type, Width, Height)
gen_image1_rect(Image1, PointerRed, Width, Height, Width, 8, 8, 'false', PointerRed)

region_to_bin

  • 将区域转换为二进制字节映像。

语法:

1
region_to_bin(Region : BinImage : ForegroundGray, BackgroundGray, Width, Height : )

示例:

1
2
gen_rectangle1 (Rectangle, 30, 20, 100, 200)
region_to_bin (Rectangle, BinImage, 255, 0, 400, 400)

region_to_label

  • 将区域转换为标签图像。

语法:

1
region_to_label(Region : ImageLabel : Type, Width, Height : )

示例:

1
2
gen_rectangle1 (Rectangle, 30, 20, 100, 200)
region_to_label (Rectangle, BinImage, 'byte', 400, 400)

region_to_mean

  • 用平均灰度值绘制区域。

语法:

1
region_to_mean(Regions, Image : ImageMean : : )

示例:

1
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3
read_image(Image, 'test.jpg')
gen_rectangle1 (Rectangle, 300, 200, 700, 800)
region_to_mean (Rectangle, Image, ImageMean)

参考资料


Halcon 创建图像
https://www.zywvvd.com/notes/coding/halcon/halcon-image-op/halcon-image-op/
作者
Yiwei Zhang
发布于
2023年1月7日
许可协议