HALCON手册简体中文版

1第一章HALCON恭喜诸位。您采用了这套在产品研发，研究以及教育方面都有顶尖表现的影像分析软件。HALCON可在UNIX，NT/2000/xp等等平台下作业，它独特的Library提供了千余个为影像分析作业，数据可视化，除错等等功能所设计的运算符，用户可以利用它的功能以C及C++等程序语言自行撰写图像处理程序。此外，HALCON亦支持WindowsNT/2000/XP下的COM接口，所以您也可以透过VisualBasic使用它，使得系统的整合更为容易。HALCON的设计使得影像区域，边缘，以及等值线的处理上更方便，优化的算法让这套软件在一般的硬件上也有很好的指令周期。HALCON包含了名为HDevelop的程序设计界面，减少了设计软件所花的时间，还有一个好用的联机帮助，您可以查到关于HALCON运算符间功能相近的替代者，可能的变化，以及交互的参考。HALCON从6.0版开始提供两个版本，除了标准版外，还有支持平行运算的parallelHALCON，可使用多CPU的机器，提高指令周期。以下是HALCON特点的说明1.1HALCON强化的opreatorlibrary提供有效率又有弹性的图像处理功能，简化了影像程序的设计。HALCONoperatorlibrary有千余个运算符。所有的HALCON应用程序(像是HDevelop和HALCONC++程序)皆是利用这个library来工作。这些运算符功能广泛，包含了简单的读取影像，到复杂的像是Kalman滤波等。基本上这些运算符各有其单一功能，而非包含了各种运算，因此一个影像分析功能是由好几个运算符组成的，所以其弹性远大于由少数而复杂的运算符组成的分析程序。特化而复杂的运算符往往只适用于某些工作甚至于影像，应用范围狭窄。相对于这种窘境，HALCON运算符却能任意组合来完成工作。众多的运算符中，有些是以不同的算法来达到相同的功能，例如只需要粗略定位时，可用fast_match来作最快的运算，需要精确定位时，用best_match，以较多的时间来求得最准确结果。HALCON可处理彩色及多频道影像可用于计算的影像数据，包含二值化影像，单色，彩色，或是多频影像，在使用上并无差别。(多频道影像是以多镜头系统取得的影像数据)。HALCON提供了快速有效率的region处理计算除了使计算更容易外，region尺寸无限制，甚至于可以重迭，而region数据经过最佳的编码2处理，在内存中所占的资源极少。HALCON可做ROI的计算每个影像中的物体都可由用户自行定义其region，接着再由运算符进行计算时就可以只针对定义区域作处理，因此可以集中运算资源和速度，达到最好的效率。HALCON提供了快速的pattern匹配计算pattern匹配在许多应用上是很有用的，但是却很花时间，HALCON有许多不同的pattern演算法，可以让您自行决定何时使用。HALCON提供了形状导向(shape-based)的匹配计算，使得物体有重迭或是旋转杂置的状况下仍可计算。除了pattern匹配外，形状导向的运算符可以在物体有缩放，照明改变，旋转或重迭等等情况下仍旧能辨认出物体。从6.1版开始，还有一个辅助工具HMatchIt，透过简易的设定即可用来测试匹配执行的效率，藉由参数的调整让您找出最佳的设定值，达到最快的计算速度。HALCON提供了方便有效的tuple功能tuples是一种很有用的功能，使您处理影像，区域，参数等等数据集合时更为便利。HALCON的tuples可以将相关数据整合成一个对象，用户可以针对单一或多个tuples作处理，您就不必为一个tuple中有多少元素要处理而烦恼，只要将指定的tuple丢给运算符，HALCON就会处理tuple中所有要计算的元素。HALCON在影像和数据管理上效率卓著HALCON有个快速有效率的内存管理核心，这个机制提供了数据的读写，还有溢位的检查。为了提高效率，共享的影像数据不会在内存中重复。HALCON支持C，C++以及COM的程序设计您可以在自己撰写的C，C++和COM程序中使用HALCON运算符，完成一个独立的程序。HALCON的HDevelop工具帮助您发展影像分析程序撰写影像分析程序通常是旷日费时，为了帮助设计人员找出合适的运算符及参数，HALCON发展出一套工具程序HDevelop。它如帮助您呢?首先HDevelop有一个图形接口，要使用的运算符和要分析的影像一目了然，运算符可以自行组合，计算成果实时显示在影像中，可3以帮助使用者了解不同运算符和参数对计算的影响。同时它也会提出一些运算符或参数的建议，在线辅助除了解释运算符如何工作外，还有范例的说明。当您觉得计算成果满意了，可以把设计好的成果存成HDevelop的专用档案，下次可再叫用，或者是将其输出成C，C++或COM的程序代码，可供其他程序套用，就像自行撰写的程序一样。HALCON可连接40余种影像撷取设备目前支持的设备列表在，要连接取像设备，只要用运算符open_framegrabber，给予格式或撷取模式等参数，再来用运算符grab_image即可取得影像。HALCON可以让您自行新增取像设备如果您用的取像设备HALCON尚未支持，您可以利用专用接口连接。HALCON有个开放的接口，配合一些程序代码，就可以和HALCON连接，相关的说明请参考FrameGrabberIntegrationProgrammer'sManual。1.2可执行HALCON的操作系统下表说明了可执行HALCON的操作系统OperatingSystemProcessorCompilerWindowsNT4.0/2000/XPcompatibletoIntelPentiumMSVisualStudio3Linux2.2/2.4compatibletoIntelPentiumgcc2.95Solaris7SPARCCC5.2IRIX6.5MIPSCCTru64UNIX5.1Alphacxx可执行HALCON的操作系统一览表请注意，在Linux下需要libc6(glibc-2.1.x)，这是在大部分的Linux系统像是RedHat或SuSe下需要的，请参考相关文件。HALCON也可以在PhilipsTriMediaDSP上执行，主计算机需安装NT/2000/XP，这部分请参考HALCON/C之User'sManual。41.3ParallelHALCON简介简单的说，标准版的HALCON是在单处理器的计算机上执行单线程计算，在NT/2000/XP，Linux，Solaris，HALCON是thread-safe，也就是可以做多绪执行，不过所有的运算符执行时都是独一的，所以线程间必须要互相等待。相对来说，ParallelHALCON支持平行运算，是thread-safe以及reentrant，也就是不同的线程可以同时呼叫同一个运算符，可使用的操作系统包含NT/2000/XP，Linux，Solaris。除了平行运算外，ParallelHALCON在多处理器的系统上，会自动将运算符作平行化，旧的HALCON也有此功能，像是HDevelop这个接口，所以您开发的C++，C，不必再做更动。平行化的机制是将要处理的数据，例如影像，由不同的处理器上执行不同的线程(所谓的dataparallelism)，例如一张影像的滤波运算，在一个四处理器的计算机上执行时，计算工作会被分成四份，由四个线程负责，每个线程都是做相同的滤波计算。由于待处理的影像在系统中不必复制，因此HALCON的这种设计构想可以达到最好的效率。至于平行化或数据分配的的程度可以实时掌控，以免造成反效果，例如一张很小的影像，又要将数据分散处理反而会浪费时间，此外，不是所有的运算符做平行化都能提高效率。此外，parallelHALCON是用于内存共享的系统中，像是典型的多CPU主板，这样不同的线程才能共享一个HALCON数据库，同时也不必再复制影像而造成占用内存。这样一来有些系统是不适合执行HALCON的，像是cluster式的工作站或是一些不提供共享记忆体的系统。ParallelHALCON也不提供COM接口，包含平行化机制和reentrant，这是因为撰写COM的主要工具，Microsoft的VisualBasic，尚未有效支持多绪执行之故。51.4其他数据下列的手册提供了各种参考数据HDevelopUser'sManual介绍与HALCON核心功能链接的图形用户接口HDevelop。HALCON/C++User'sManual如何在您写的C++程序中使用HALCONlibrary。HALCON/CUser'sManual如何在您写的C程序中使用HALCONlibrary。HALCON/COMUser'sManual如何在您写的COM程序中使用HALCONlibrary，例如使用VisualBasic。ExtensionPackageProgrammer'sManual如何自己设计一个运算符，并将其整合到HALCON中。FrameGrabberIntegrationProgrammer'sManual。如何将一个新的取像设备加入HALCON的系统中。(更新到8.0后这个手册就没有了，改为imageacquire)HALCON/HDevelop,HALCON/C++,HALCON/C,HALCON/COM所有HALCON运算符的参考手册。ApplicationGuide这是几份各自独立的文件，即所谓的ApplicationNote，是以工业视觉应用的观点来写的，主要是说明一些计算方式的关键以及使用时的注意事项以及要诀等等。例如以型状导向匹配来寻找物体等等。在MVTec的网站上所有的参考手册都有PDF檔及HTML文件可以下载，网址为第二章安装，授权以及设定在未说明安装及设定方法前，先来看看不同版本及授权的相关说明HALCON有三种版本1.demo版，含HDEvelop以及完整的图像处理功能，但是有一些限制，例如不能连接取像设备，也少了程序设计界面，这个版本可让您测试HALCON运算符的所有功能而无时间限制。2.完整版，让您可以用HALCON的功能发展程序。除了HDevelop外，还包含了所有取像功能，C，C++，COM之接口，还有ExtensionpackageInterface，让您可以整合自定义的运算子或是新的取像设备。3.如果您用HALCON的功能写好程序，您可以得到一个runtimeversion，包含了程序中需要的功能，这个版本就不包含HDevelop。使用完整版或runtime版，需要不同的授权码，而demo版可以不用户许可证码。授权使用方式说明如下1.Nodelockedlicense用于固定地址的计算机或机器2.完整版上也可以使用所谓的floatinglicense，在局域网络中特定地址的机器可以使用，一个licenseserver会检查执行的HALCON程序数量。至于作为licenseserver的机器并非要真如一般的server般庞大，或是一定要是某种server系统，像是WindowsNTserver，它可以是一台Linux或是Solaris工作站，然后在其他的电脑安装WindowsNT/2000/XP等以执行HALCON，只要在HALCON执行时能和这个server连接就可以了。如果是为了估价的目的，您可以用一个免费的temporarylicense。2.1安装以下说明如何由CD安装HALCON，由网络安装的方法在网址有说明。名为release_note.html的档案有HALCON的最新消息。除了UNIX的系统外，档案路径和环境变量是以Windows式的写法表示，例如7%HALCONROOT%\examples\extension_package\halconuser请参考2