halcon仿射变换

仿射变换是一种特殊投影变换,是几何变换,对图像的形状发生变换,变换到标准位置,在标准位置进行测量或者识别。
1.仿射变换有:平移、旋转加粗样式、缩放、斜切。
2.要进行仿射变换,必须先获取变换矩阵。要获取变换矩阵,必须先获取特征点坐标、角度等信息,几何匹配和bolb是获取特征点的高效方法,除此之外还有其它方法,只要能稳定的求出特征点即可。
3.仿射变换流程
(1.)获取特征点坐标、角度
(2.)计算仿射变换矩阵
(3.)对图像、区域、轮廓进行仿射变换
4.根据特征点、角度计算仿射变换矩阵
hom_mat2d_identity(:::HomMat2DIdentity)
功能:产生仿射变换矩阵
hom_mat2d_rotate(::HomMat2D,Phi,Px,Py:HomMat2DRotate)
功能:把旋转角度添加到仿射变换矩阵
HomMat2D:(输入参数)仿射变换矩阵
Phi(输入参数):旋转角度(单位弧度)
Px(输入参数):变换的固定点行坐标。固定点是指以该点为支撑进行仿射变换 (这里是指围绕这点进行旋转)
Py:(输入参数)变换的固定点列坐标
HomMat2DRotate:(输出参数)输出变换矩阵
hom_mat2d_scale(::HomMat2D,Sx,Sy,Px,Py:HomMat2DScale)
功能:把缩放添加到仿射变换矩阵
HomMat2D(输入参数):仿射变换矩阵
Sx(输入参数):x轴方向的缩放因子
Sy(输入参数):y轴方向的缩放因子
Px(输入参数):变换的固定点行坐标
Py(输入参数):变换的固定点列坐标
HomMat2DScale(输出参数):输出变换矩阵
hom_mat2d_translate(::HomMat2D,Tx,Ty:HomMat2DTranslate)
功能:把平移添加到防射变换矩阵
HomMat2D:(输入参数)仿射变换矩阵
Tx(输入参数):沿x轴方向平移的距离
Ty:输入参数):沿y轴方向平移的距离
HomMat2DTranslate(输出参数):输出变换矩阵

<think>好的,我现在需要帮助用户了解HALCON仿射变换的使用方法或示例代码。根据用户提供的引用资料,我需要整理出清晰的步骤和示例,同时确保符合格式要求,比如行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,并且生成相关问题。 首先,用户提到的引用[2]和[3]指出,HALCON仿射变换包括旋转、缩放、平移等,并且有两种使用方式:已知原图和变换矩阵生成结果图,或者通过原图和结果图求变换矩阵。引用[4]提到了缩放矩阵的生成函数hom_mat2d_scale,可能还有其他函数如hom_mat2d_rotate和hom_mat2d_translate。 接下来,我需要将这些信息结构化。步骤可能包括创建变换矩阵、应用变换、组合变换等。每个步骤需要对应的HALCON函数和示例代码。例如,旋转矩阵的生成可以用hom_mat2d_rotate,缩放用hom_mat2d_scale,然后使用affine_trans_image应用变换。 需要注意数学表达式的正确性。例如,旋转矩阵的公式应该是: $$ \begin{bmatrix} \cosθ & -\sinθ & 0 \\ \sinθ & \cosθ & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} $$ 而缩放矩阵是: $$ \begin{bmatrix} s_x & 0 & 0 \\ 0 & s_y & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} $$ 这些需要用独立公式格式。 然后,示例代码部分需要展示如何生成变换矩阵并应用,可能需要组合多个变换,比如先旋转再缩放。同时,需要说明变换矩阵的参数,比如旋转角度、缩放因子、中心点坐标等。 还需要检查是否有其他相关函数或注意事项,比如使用hom_mat2d_identity初始化单位矩阵,或者如何计算变换后的坐标。例如,点$(x,y)$变换后的坐标计算为: $$ x' = h_{11}x + h_{12}y + h_{13} \\ y' = h_{21}x + h_{22}y + h_{23} $$ 这需要作为行内公式呈现。 最后,生成相关问题时要基于用户可能遇到的疑问,比如如何组合多个变换、如何处理不同变换顺序的影响、如何求逆变换等。 确保所有数学表达式格式正确,引用标注在适当的位置。例如,在解释仿射变换的应用时,引用[3]提到的两种使用方式需要标注。同时,示例代码中的函数调用如hom_mat2d_scale来自引用[4],需要正确标注。 现在,将这些整理成结构化的回答,分步骤说明使用方法,给出代码示例,并附上相关问题。</think>### HALCON仿射变换使用方法详解 HALCON中的仿射变换通过变换矩阵实现几何变换,支持旋转、缩放、平移等操作[^2][^3]。以下是具体使用步骤: #### 一、核心数学原理 仿射变换矩阵形式为: $$ H = \begin{bmatrix} h_{11} & h_{12} & h_{13} \\ h_{21} & h_{22} & h_{23} \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} $$ 任意点$(x,y)$经过变换后坐标为: $$x' = h_{11}x + h_{12}y + h_{13},\quad y' = h_{21}x + h_{22}y + h_{23}$$ #### 二、操作步骤及示例代码 1. **创建单位矩阵** ```halcon hom_mat2d_identity(HomMat2DIdentity) //初始化单位矩阵 ``` 2. **生成旋转矩阵** 旋转角度$\theta=30°$,绕点$(256,256)$旋转: ```halcon hom_mat2d_rotate(HomMat2DIdentity, rad(30), 256, 256, HomMat2DRotate) ``` 对应的旋转矩阵: $$ \begin{bmatrix} \cosθ & -\sinθ & (1-\cosθ)*cx + \sinθ*cy \\ \sinθ & \cosθ & -\sinθ*cx + (1-\cosθ)*cy \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} $$ 3. **生成缩放矩阵** 缩放因子$(s_x=1.5, s_y=1.5)$,中心点$(256,256)$: ```halcon hom_mat2d_scale(HomMat2DRotate, 1.5, 1.5, 256, 256, HomMat2DScale) ``` 缩放矩阵: $$ \begin{bmatrix} s_x & 0 & (1-s_x)*cx \\ 0 & s_y & (1-s_y)*cy \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} ```[^4] 4. **应用变换矩阵** ```halcon affine_trans_image(Image, ImageAffinTrans, HomMat2DScale, 'constant', 'false') ``` #### 三、组合变换示例 实现先旋转30°再缩放1.5倍的复合变换: ```halcon hom_mat2d_identity(HomMat2D) hom_mat2d_rotate(HomMat2D, rad(30), 256, 256, HomMat2DRotate) hom_mat2d_scale(HomMat2DRotate, 1.5, 1.5, 256, 256, HomMat2DCompose) affine_trans_image(Image, ImageTransformed, HomMat2DCompose, 'constant', 'true') ``` #### 四、变换矩阵计算(反向求解) 已知变换前后的坐标对应点,可求变换矩阵: ```halcon vector_to_hom_mat2d([X1,Y1,X2,Y2], [X1',Y1',X2',Y2'], HomMat2D) ```
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