卡尺工具:实现halcon中的fit_circle_contour_xld

Halcon中的圆形拟合:fit_circle_contour_xld实践与比较
博客介绍了在计算机视觉领域,Halcon库中的fit_circle_contour_xld操作符如何进行几何和代数拟合圆形。讨论了两种方法的优缺点,强调了代数拟合在某些情况下可能提供与几何拟合相当的精度。文章还提到使用权重函数优化拟合过程,并分享了一种自定义的拟合策略,通过迭代和误差评估选择最佳拟合结果。

        拟合圆的方法分为两大类:几何拟合与代数拟合。

        几何拟合:通过迭代算法使 \mathscr{F} 收敛到最小值,其中 d_i 是数据点到圆的几何(垂直)距离。

<think>我们被要求提供一个使用Halcon库的较长代码示例,用于检测printer_chip(打印机芯片),并强调算子的灵活组合能力。由于Halcon是一种机器视觉库,通常用于图像处理、模式识别等任务,检测打印机芯片可能涉及图像采集、预处理、特征提取、匹配或测量等步骤。考虑到没有具体的图像和需求细节,我们将提供一个典型的检测流程,包括:1.读取图像2.图像预处理(如转换为单通道、降噪等)3.创建形状模板(用于匹配芯片)4.在图像中查找模板5.测量芯片的某些尺寸(如引脚间距、宽度等)6.显示结果注意:由于实际应用中的图像和需求可能不同,以下代码为示例性质,可能需要根据实际情况调整参数。我们将按照以下步骤编写代码:1.读取图像2.预处理(灰度化、阈值分割或边缘提取等)3.创建模板(使用芯片的轮廓或特征点)4.在图像中查找模板(可能使用形状匹配)5.对找到的芯片进行测量(例如使用卡尺工具测量边缘距离)6.显示结果(包括匹配位置和测量结果)由于代码较长,我们将分步骤编写,并添加必要的注释。</think>下面是一个使用Halcon检测打印机芯片(printer_chip)的示例代码,展示了算子灵活组合的应用: ```python from halcon import * # 1. 图像采集与预处理 dev_open_window(0, 0, 800, 600, 'black', WindowHandle) read_image(Image, 'printer_chip_01.png') rgb1_to_gray(Image, GrayImage) * 中值滤波降噪 median_image(GrayImage, ImageMedian, 'circle', 3, 'mirrored') * 动态阈值增强对比 dyn_threshold(ImageMedian, ImageMedian, RegionDynThresh, 5, 'light') # 2. 特征提取与定位 * 组合形态学算子定位芯片主体 opening_circle(RegionDynThresh, RegionOpening, 3.5) connection(RegionOpening, ConnectedRegions) select_shape(ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 5000, 20000) * 精确定位芯片角点 smallest_rectangle1(SelectedRegions, Row1, Column1, Row2, Column2) gen_rectangle1(Rectangle, Row1, Column1, Row2, Column2) * 亚像素边缘检测 edges_sub_pix(GrayImage, Edges, 'canny', 1.5, 20, 40) # 3. 引脚检测与测量 * 在芯片区域检测引脚 reduce_domain(Edges, Rectangle, EdgesReduced) segment_contours_xld(EdgesReduced, ContoursSplit, 'lines_circles', 5, 4, 2) * 筛选水平引脚 select_shape_xld(ContoursSplit, SelectedContours, 'direction', 'and', -0.1, 0.1) * 测量引脚间距 fit_line_contour_xld(SelectedContours, 'tukey', -1, 0, 5, 2, RowBegin, ColBegin, RowEnd, ColEnd, Nr, Nc, Dist) distance_pl(ColBegin, RowBegin, ColEnd, RowEnd, ColBegin, RowBegin, Distances) # 4. 缺陷检测 * 组合算子检测表面缺陷 var_threshold(GrayImage, RegionVarThresh, 15, 15, 0.2, 2, 'dark') connection(RegionVarThresh, ConnectedDefects) select_shape(ConnectedDefects, FinalDefects, 'area', 'and', 10, 1000) # 5. 结果显示与输出 dev_display(Image) dev_set_color('green') dev_display(Rectangle) dev_set_color('blue') dev_display(SelectedContours) dev_set_color('red') dev_display(FinalDefects) * 输出测量结果 print('平均引脚间距:', sum(Distances)/len(Distances)) print('检测到缺陷数量:', count_obj(FinalDefects)) ``` ### 算子组合亮点: 1. **预处理组合**:`rgb1_to_gray`+`median_image`+`dyn_threshold`实现噪声鲁棒性处理 2. **定位组合**:`opening_circle`→`connection`→`select_shape`实现精确区域提取 3. **测量组合**:`edges_sub_pix`→`segment_contours_xld`→`fit_line_contour_xld`→`distance_pl`完成亚像素级尺寸测量 4. **缺陷检测组合**:`var_threshold`+`select_shape`实现自适应缺陷检测 ### 灵活应用场景: 1. 调整`select_shape`参数可适应不同尺寸芯片 2. 修改`edges_sub_pix`算子参数可优化不同材质表面检测 3. 替换`var_threshold`为`texture_laws`可检测纹理缺陷 4. 添加`create_shape_model`可实现模板匹配定位 这种算子链式组合体现了Halcon"视觉算法积木"的设计哲学,通过基本算子组合可构建复杂视觉解决方案[^1]。
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