Halcon · 曲線寬度檢測演算法總結

啟林Ltd發表於2022-06-27
演算法

視覺檢測中，直線的寬度很好檢測，即兩條平行線的垂直距離，而曲線的寬度檢測則需要另闢蹊徑。

檢測影像中曲線邊緣的寬度，用以判斷邊緣是否崩缺，總結如下五種方法：

1.影像匹配判斷

概述：建立標準影像參考，通過比對檢測結果。

核心運算元：

（1）參考：align_bead；

（2）檢測：apply_bead_inspection_model；

參考Halcon例程：apply_bead_inspection_model.hdev。

該方法較適用於膠水檢測，因為無法方便地獲取崩缺的值，因而棄用，但具有參考價值，建議學習。

2.點到輪廓的距離

概述：通過二值化提取Border（邊緣），提取其中一條邊緣的點陣，計算該點陣的所有點到另一條邊緣的距離。

核心運算元：

（1）獲取邊緣上的點陣：get_contour_xld(Contour : : : Row, Col)；

（2）計算點陣到邊緣的距離：distance_pc(Contour : : Row, Column : DistanceMin, DistanceMax)

參考Halcon例程：distance_pc.hdev。

參考程式碼：

*二值化找Border
threshold_sub_pix(ImageReducedM1,Border, 130)
count_obj(Border,Number)
*建立陣列，按長度拍排序Border
LengthTuple:=[]
for i:=1 to Number by 1    
select_obj (Border,  ObjectSelected, i)
length_xld(ObjectSelected,length)
LengthTuple:=[LengthTuple,length]
endfor
tuple_sort_index(LengthTuple,Indices)
*找出兩條最長的輪廓
if(|Indices|>1)
select_obj(Border,MaxXLD,Indices[|Indices|-1]+1)
select_obj(Border,NextXLD,Indices[|Indices|-1-1]+1)
else
    return()
endif  
*獲取最長輪廓的點陣
get_contour_xld(MaxXLD, Rows1, Columns1)
*計算點陣到另一個輪廓的距離
distance_pc(NextXLD,Rows1, Columns1, DistanceMin, DistanceMax)

注意：運算元 distance_pc 輸出兩個陣列，分別為最小距離陣列，最大距離陣列，取值時應取最小距離陣列。

3.輪廓與輪廓的距離

概述：通過二值化提取一對Contours（輪廓），計算兩條輪廓之間的距離。

核心運算元：

（1）計算輪廓之間的距離：distance_contours_xld(ContourFrom, ContourTo : ContourOut : Mode : )；

（2）獲取寬度值集合：get_contour_attrib_xld(Contour : : Name : Attrib)；

（3）提取OK/NG片段：segment_contour_attrib_xld(Contour : ContourPart : Attribute, Operation, Min, Max : )

參考Halcon例程：

（1）inspect_frame_width.hdev；

（2）Apply_distance_transform_xld.hdev。

參考程式碼：

*測量兩條曲線之間的寬度
distance_contours_xld (MaxXLD, NextXLD, ContourOut, 'point_to_segment')
get_contour_attrib_xld (ContourOut, 'distance', Distance)
*提取測量寬度集中合規的部分
segment_contour_attrib_xld (ContourOut, ContourPart, 'distance', 'and', 10, 26)
display_result (MaxXLD, NextXLD, ContourPart)
*取最大值
tuple_max (Distance, WidthMax)
tuple_min (Distance, WidthMin)

4.提取骨架測量寬度

概述：提取曲線的中心骨架，再通過骨架測量曲線寬度。

核心運算元：

（1）計算lines_gauss運算元所需輸入引數：calculate_lines_gauss_parameters( : : MaxLineWidth, Contrast : Sigma, Low, High)；

（2）檢測骨架及其寬度：lines_gauss(Image : Lines : Sigma, Low, High, LightDark, ExtractWidth, LineModel, CompleteJunctions : )。

參考Halcon例程：

（1）angio.hdev；

（2）lines_gauss.hdev。

5.極座標展開曲線影像

概述：將曲線影像按極座標展開，檢測展開後的影像，再將結果影像恢復直角座標影像。

核心運算元：

（1）影像轉極座標：polar_trans_image；

（2）影像轉直角座標：polar_trans_region_inv。

參考Halcon例程：

（1）ocr_cd_print_polar_trans.hdev；

（2）vessel.hdev。

 

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