1.概述

????????Halcon中的2D Metrology模塊提供了亞像素級別的卡尺測量功能，可以測量的幾何形狀包括直線、圓、橢圓、矩形。

????????2D測量模型使用起來相對方便，如要測圓的半徑，只要設(shè)置圓心坐標(biāo)和模板半徑，之后就能在模板半徑內(nèi)設(shè)置個測量范圍，在測量范圍內(nèi)的邊緣會被提取出來，從而自動測出圓的實際半徑。

2. 相關(guān)概念

2.1 計量模型（metrology model）

? ? ? ? ? 包含所有計量對象、測量所需的所有信息以及測量結(jié)果的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2.2 計量對象（metrology object）

????????用2D計量測量對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。計量對象由特定的幾何形狀表示，形狀參數(shù)大致為已知。此外，它包含控制測量的參數(shù)，例如指定測量區(qū)域的尺寸和分布的參數(shù)。

2.3 測量區(qū)域（measure regions）

????????排列垂直于近似對象邊界的矩形區(qū)域。在這些區(qū)域中，提取用于獲取計量對象精確形狀參數(shù)的邊緣。

3. 相關(guān)算子

3.1 創(chuàng)建

????????create_metrology_model(MetrologyHandle)

????????MetrologyHandle：測量模型句柄

3.2 添加

3.2.1添加直線測量對象到模型? ????????????

????????add_metrology_object_line_measure()

????????MetrologyHandle：測量模型句柄

????????RowBegin：測量區(qū)域行坐標(biāo)起點

????????ColumnBegin：測量區(qū)域列坐標(biāo)起點

????????RowEnd：測量區(qū)域行坐標(biāo)終點

????????ColumnEnd：測量區(qū)域列坐標(biāo)終點

????????MeasureLength1：垂直于邊界的測量區(qū)域的一半長度

????????MeasureLength2：相切于邊界的測量區(qū)域的一半長度

????????MeasureSigma：用于平滑的高斯函數(shù)的 Sigma

????????MeasureThreshold：最小邊緣幅度閾值

????????GenParamName：通用參數(shù)的名稱

????????GenParamValue：通用參數(shù)值

????????Index：所創(chuàng)建的計量對象的索引

3.2.2 添加圓型測量對象到模型

????????add_metrology_object_circle_measure()

?????????MetrologyHandle：測量模型句柄

????????Row：測量區(qū)域的圓心行坐標(biāo)

????????Column：測量區(qū)域的圓行列坐標(biāo)

????????Radius：測量區(qū)域的半徑

? ? ? ? MeasureLength1：垂直于邊界的測量區(qū)域的一半長度

????????MeasureLength2：相切于邊界的測量區(qū)域的一半長度

? ? ? ? MeasureSigma：用于平滑的高斯函數(shù)的 Sigma

????????MeasureThreshold：最小邊緣幅度閾值

????????GenParamName：通用參數(shù)的名稱

????????GenParamValue：通用參數(shù)值

????????Index：所創(chuàng)建的計量對象的索引

3.2.3 添加橢圓測量對象到模型

????????add_metrology_object_ellipse_measure()

3.2.3 添加矩形測量對象到模型

????????add_metrology_object_rectangle2_measure()

3.3?設(shè)置

3.3.1 設(shè)置測量對象參數(shù)

????????set_metrology_object_param()

????????MetrologyHandle：測量模型句柄

????????Index：指定計量對象，為all時所有計量對象的參數(shù)都被設(shè)置（'all'）

? ? ? ? GenParamName：通用參數(shù)的名稱

????????????????'measure_length1'：區(qū)域，垂直于邊界的測量區(qū)域的一半長度

? ? ????????????'measure_length2'：區(qū)域，相切于邊界的測量區(qū)域的一半長度

????????????????'measure_distance'：區(qū)域，兩個測量區(qū)域中心之間的距離

????????????????'num_measures'：區(qū)域,測量區(qū)域數(shù)

????????????????'measure_sigma'：測量，用于平滑的高斯函數(shù)的 Sigma

????????????????'measure_threshold'：測量,最小邊緣幅度閾值

????????????????'measure_select'：測量，邊緣端點的選擇('last'、'first')

????????????????'measure_transition'：測量，方向('all'、'negative'、?'positive')

????????????????'measure_interpolation'：測量，插值類型

????????????????'min_score'：擬合，最小分數(shù)

????????????????'num_instances'：擬合，成功擬合實例的最大數(shù)量

????????????????'distance_threshold'：擬合，距離閾值

????????GenParamValue：通用參數(shù)值

3.3.2 設(shè)置對整個計量模型有效的參數(shù)

????????set_metrology_model_param()

????????MetrologyHandle：測量模型句柄

????????GenParamName：通用參數(shù)的名稱

????????????????'camera_param'：是否使用相機內(nèi)部參數(shù)

????????????????'plane_pose'：是否相機三維姿態(tài)

????????????????'reference_system'：根據(jù)圖像坐標(biāo)系的平移(行、列)和旋轉(zhuǎn)角度(角度)，定義一種新的參考系統(tǒng)

????????????????'scale'：期望單位與原始單位的比率

? ? ? ? GenParamValue：通用參數(shù)值

3.3.3 對齊測量模型位置（校準(zhǔn)）

????????align_metrology_model()

????????MetrologyHandle：測量模型句柄
? ? ????Row：對齊測量模型的行坐標(biāo)
? ? ????Column：對齊測量模型的列坐標(biāo)
????????Angle：對齊測量模型的旋轉(zhuǎn)角度

3.4 執(zhí)行

????????apply_metrology_model()

????????Image：輸入的測量圖像
????????MetrologyHandle：測量模型句柄

3.5?獲取

3.5.1?獲取計量模型的計量對象的測量區(qū)域和邊緣位置結(jié)果

????????get_metrology_object_measures()

????????Contours：測量區(qū)域的矩形 XLD 輪廓
????????MetrologyHandle：測量模型句柄
????????Index：指定計量對象，為all時所有計量對象的參數(shù)都被設(shè)置（'all'）
????????Transition：選擇亮/暗或暗/亮邊緣('all'、'negative'、?'positive')
????????Row：測量邊緣的行坐標(biāo)集
????????Column：測量邊緣的列坐標(biāo)集

3.5.2?獲取計量模型的計量對象的結(jié)果輪廓

????????get_metrology_object_result_contour()

????????Contour：給定計量對象的結(jié)果輪廓。

????????MetrologyHandle：測量模型句柄

????????Index：指定計量對象，為all時所有計量對象的參數(shù)都被設(shè)置（'all'）

????????Instance：計量對象的實例（'all'）

????????Resolution：相鄰輪廓點之間的距離

3.5.3 獲取計量模型的計量對象的結(jié)果

????????get_metrology_object_result()

? ? ? ? Contour：給定計量對象的結(jié)果輪廓。

????????MetrologyHandle：測量模型句柄

????????Index：指定計量對象，為all時所有計量對象的參數(shù)都被設(shè)置（'all'）

????????GenParamName：通常設(shè)置為’result_type’，表示用GenParamValue返回方式和結(jié)果

????????GenParamValue：通常設(shè)置為’all_param’，表示將所有測量參數(shù)到Parameter

? ? ????Parameter：返回的參數(shù)值

????????????????對于直線：返回?[‘row_begin’，‘column_begin’，‘row_end’，‘column_end’]

????????????????對于圓型：返回[‘row’，‘column’，‘radius’]或 [‘x’，‘y’，‘radius’]

????????????????對于橢圓：返回[‘row’，‘column’，‘phi’，‘radius1’，‘radius2’]

????????????????對于矩形：返回[‘row’，‘column’，‘phi’，‘length1’，‘length2’]

3.6 釋放

????????clear_metrology_model()

????????MetrologyHandle：測量模型句柄

4.模型測量在Halcon中的應(yīng)用步驟

4.1 應(yīng)用步驟

4.2 例程要求????

????????測量矩形標(biāo)簽的像素長度。

4.3 實現(xiàn)步驟

1）找到模板圖片的區(qū)域中心（跟隨對齊用）

? ? ? ? var_threshold (Image, Region, 100, 100, 0.5, 5, 'dark')

? ? ? ? fill_up (Region, RegionFillUp)

? ? ? ? connection (RegionFillUp, ConnectedRegions)

? ? ? ? select_shape_std (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'max_area', 70)?

? ? ? ? smallest_rectangle2 (SelectedRegions, RowM, ColumnM, PhiM, Length1, Length2)

? ? ? ? disp_cross (WindowHandle, RowM, ColumnM, 100, PhiM)

2）畫出模板圖片的測量區(qū)域

? ? ? ? recR:=1830

? ? ? ? recC:=2220

? ? ? ? recA:=0

? ? ? ? recL1:=960

? ? ? ? recL2:=70

? ? ? ? gen_rectangle2 (rec, recR, recC, rad(recA), recL1, recL2)

3）創(chuàng)建測量模型句柄

? ? ? ? create_metrology_model (MetrologyHandle)

4）添加直線測量模型

? ? ? ? add_metrology_object_line_measure (MetrologyHandle, recR, recC-recL1,recR, recC+recL1, recL1/4, recL2/2, 1, 20, [], [], Index)

5）設(shè)置測量對象參數(shù)

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_length1', 50)?

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_length2', 10)

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_threshold', 20)

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_distance', 20)

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'min_score',0.6)

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_sigma', 1)

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_transition', 'all')

? ? ? ? set_metrology_object_param (MetrologyHandle, 'all', 'measure_select', 'all')

? ? ? ? set_metrology_model_param (MetrologyHandle, 'reference_system', [RowM, ColumnM,PhiM])?

6）找到運行圖片的區(qū)域中心（跟隨對齊用）

? ? ? ? var_threshold (Image, Region, 100, 100, 0.5, 5, 'dark')

? ? ? ? fill_up (Region, RegionFillUp)

? ? ? ? connection (RegionFillUp, ConnectedRegions)

? ? ? ? select_shape_std (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'max_area', 70)?

? ? ? ? smallest_rectangle2 (SelectedRegions, Row, Column, Phi, Length1, Length2)

7）跟隨對齊測量模型

（理解：上面的測量卡尺已經(jīng)創(chuàng)建好了，目前的問題在于將卡尺放在哪個位置。設(shè)置一個模板的跟隨點，就是說模板圖片卡尺在RowM, ColumnM的位置，現(xiàn)在同樣找到測試圖片的Row, Column的位置，就有對應(yīng)關(guān)系可以對齊卡尺，原理同仿射變換）

? ? ? ? align_metrology_model (MetrologyHandle, Row, Column,Phi)

8）執(zhí)行測量

? ? ? ? apply_metrology_model (Image, MetrologyHandle)

9）獲取測量數(shù)據(jù)

? ? ? ? get_metrology_object_result (MetrologyHandle, 'all', 'all', 'result_type', 'all_param', Parameter)

????????get_metrology_object_measures (Contours, MetrologyHandle, 'all', 'all', Row2, Column2)

????????get_metrology_object_result_contour (Contour1, MetrologyHandle, 'all', 'all', 1.5)

10）計算測量數(shù)據(jù)

? ? ? ? ? ? distance_pp (Parameter[0], Parameter[1], Parameter[2], Parameter[3], Distance)

? ? ? ? ? ? disp_message (WindowHandle, 'Lenght:'+Distance, 'window', 0, 10, 'green', 'false')

11）釋放模型

????????? ? clear_metrology_model (MetrologyHandle)

by Ryou2-