• Halcon中的坐标系特点及XLD的镜像转换


     

    我们知道,Halcon中的坐标系的原点在左上角,而一般二维平面坐标系的原点在左下角。那么Halcon中坐标系和一般的二维坐标系有什么区别呢?我通过下面这个例子来分析。

     

     1 gen_image_const (Image, 'byte', 512, 512)
     2 dev_set_draw ('margin')
     3 
     4 *点1
     5 gen_circle (Circle1, 10, 10, 3)
     6 disp_message (3600, '(10 ,10)', 'image', 2, 18, 'white', 'false')
     7 *点2
     8 gen_circle (Circle2, 100, 200, 3)
     9 disp_message (3600, '(100 ,200)', 'image', 92, 208, 'white', 'false')
    10 *点3
    11 gen_circle (Circle3, 400, 100, 3)
    12 disp_message (3600, '(400 ,100)', 'image', 392, 108, 'white', 'false')
    13 
    14 union2 (Circle1,Circle2, RegionUnion)
    15 union2 (RegionUnion,Circle2, RegionUnion)
    16 union2 (RegionUnion,Circle3, RegionUnion)
    17 gen_contour_region_xld (RegionUnion, Contours, 'border')
    18 write_contour_xld_dxf (Contours,'C:/Users/happy xia/Desktop/XLD的镜像变换/threePoint.dxf')

    这三个点在Halcon中的位置如下图:

     

    上面的程序最终生成了一个名为threePoint.dxf的文件。我用文本查看器(notepad++、记事本等)打开查看它的数据:

    红框中“10”下面的数据代表点的x值,“20”下面的数据代表点的y值,即截图里有两个点(98.5, 396.5)、(99.5, 396.5),这两个点都是XLD圆上的点,很明显这两个点所在圆的圆心坐标是(100, 400)。但是我们看最开始的那张图,发现只有点(400, 100),并没有点(100, 400)!

     

    根据上面的事实现象,我们不难发现Halcon中的坐标系实际是这样的:

     

    根据导出的dxf文件中的坐标点反推,之前的那张图的点的坐标实际上是这样的:

     

    这两个坐标系的区别如下图。不难看出,它们是上下镜像的关系(只需要用CAD看图软件打开threePoint.dxf文件一看便知)。

    上文详细分析了Halcon坐标系的特点,由于有这样的特点,Halcon中的XLD和导出的dxf文件轮廓就存在上下镜像(上下颠倒)的关系,那么我们需要解决的一个问题就是:如何进行XLD的镜像转换?

    镜像,对应的单词是“mirror”,我们在Halcon的帮助中搜索与之相关的算子,仅有mirror_imagemirror_region

    根据我前面的博客文章,我们知道,如果XLD是闭合的,那么可将XLD转为Region,然后再转回XLD,因此可将Region作为中介,来镜像变换XLD。

    方法一:以Region为中介,通过mirror_region算子间接对闭合XLD进行镜像转换。

    原XLD如下图所示。

     

    1 gen_image_const (Image, 'byte', 7000, 5000)
    2 read_contour_xld_dxf (Contours,'unionContour.dxf', [], [], DxfStatus)
    3 
    4 *方法1:先转换为Region,再镜像Region,最后转回到XLD
    5 gen_region_contour_xld (Contours, Region, 'margin')
    6 mirror_region (Region, RegionMirror, 'row', 6000)
    7 gen_contour_region_xld (RegionMirror, ContoursMirror, 'border')

    效果如下:

    方法二:由于XLD都是由点组成的,因此可以点对点镜像重绘

     1 gen_image_const (Image, 'byte', 7000, 5000)
     2 read_contour_xld_dxf (Contours,'unionContour.dxf', [], [], DxfStatus)
     3 
     4 *方法2:点对点镜像重绘
     5 count_obj (Contours, Num)
     6 Step := 5
     7 axisValue := 6000
     8 
     9 gen_empty_obj (Contour2)
    10 for i := 1 to Num by 1
    11     select_obj (Contours, Contour, i)
    12     get_contour_xld (Contour, Row, Col)
    13     Row1 := []
    14     Col1 := []
    15     for j := 0 to |Row|-1 by Step
    16         
    17         Row1:=[Row1,axisValue - Row[j]]
    18         Col1:=[Col1,Col[j]]
    19         
    20     endfor
    21     
    22     test_closed_xld (Contour, IsClosed)
    23     if (IsClosed = 1)
    24         Row1:=[Row1,axisValue - Row[0]]
    25         Col1:=[Col1,Col[0]]
    26     
    27     endif
    28     
    29     gen_contour_polygon_xld (Contour1, Row1, Col1)
    30     smooth_contours_xld (Contour1, SmoothedContours, 3)
    31     concat_obj (Contour2, SmoothedContours, Contour2)
    32 endfor

    效果如下:

    对于方法二程序有疑问的,可以参考我之前写的文章:http://www.cnblogs.com/xh6300/p/7414256.html

    上面两种方法有一些小问题,不够完美。方法一主要的局限是只适用于闭合的XLD,方法二对点进行处理的时候,为提高运算速度进行了间隔采样,导致最终得到的XLD轮廓和初始XLD有细微差异。

    其实Halcon还提供了一种最佳解决方案,即仿射变换:hom_mat2d_reflect —— 变换后的对象与初始对象相对于两点确定的一条直线彼此对称,其实就是镜像。

    方法三:使用hom_mat2d_reflect 直接进行镜像的仿射变换

    1 gen_image_const (Image, 'byte', 7000, 5000)
    2 read_contour_xld_dxf (Contours,'unionContour.dxf', [], [], DxfStatus)
    3 
    4 *方法3:使用仿射变换镜像
    5 hom_mat2d_identity (HomMat2DIdentity)
    6 hom_mat2d_reflect (HomMat2DIdentity, 3000, 0, 3000, 100, HomMat2DReflect)
    7 affine_trans_contour_xld (Contours, ContoursAffinTrans, HomMat2DReflect)

    效果如下:

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xh6300/p/7460690.html
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