Halcon 创建图像

本文最后更新于：2024年1月14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

比 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：

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
2
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：

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
2
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：

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：

1
2
3

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
2
3

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

参考资料

https://www.mvtec.com/doc/halcon/12/en/toc_image_creation.html

文章链接：
https://www.zywvvd.com/notes/coding/halcon/halcon-image-op/halcon-image-op/

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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

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