halcon 仿射变换理解

本文介绍如何用HomMat2DIdentity创建单位矩阵,通过hom_mat2d_translate实现矩阵平移,以及affine_trans_contour_xld函数在形状模型上的应用。涉及关键步骤包括矩阵的构造、平移操作和形状变换技术。

1.hom_mat2d_identity (HomMat2DIdentity)

初始化一个矩阵[1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0]

2.hom_mat2d_translate (HomMat2DIdentity, Row, Column, HomMat2DTranslate)

把矩阵平移到Row,Column  

3.affine_trans_contour_xld (ShapeModel, ShapeModelTrans, HomMat2DTranslate)

把 ShapeModel应用到 上面的那个矩阵上,生成新的区域ShapeModelTrans

<think>我们参考了多个引用,特别是引用[1][2][3][4][5]中关于Halcon仿射变换的信息。用户询问的是区域仿射变换的使用方法和示例,我们从引用中提取关键信息: - 引用[3]提到:当需要定位难以直接捕捉的区域时,可通过已知特征区域(如Mark点)的仿射变换矩阵来定位目标区域。这体现了区域仿射变换的应用场景。 - 引用[4]给出了代码片段:`affine_trans_region`函数用于将区域通过仿射变换矩阵变换到新位置。 - 引用[5]展示了一个刚性仿射变换的详细示例,涉及角度计算和点变换。 因此,回答应围绕`affine_trans_region`函数的使用,并结合示例说明。注意:Halcon仿射变换矩阵通常通过`hom_mat2d_...`系列函数生成。 回答结构: 1. 简要说明区域仿射变换的作用。 2. 介绍关键函数:生成变换矩阵的函数(如`vector_angle_to_rigid`)和区域变换函数(`affine_trans_region`)。 3. 提供一个清晰的示例(基于引用[5]并简化,使其易于理解)。 4. 说明应用场景(参考引用[3])。 注意:所有数学表达式按指令使用$...$格式。 </think> ### Halcon区域仿射变换详解 在Halcon中,区域仿射变换(`affine_trans_region`)是一种关键操作,用于对图像区域进行几何变换。它通过仿射变换矩阵实现区域的平移、旋转、缩放和斜切等操作,广泛应用于机器视觉中的定位和匹配任务。 #### 核心函数与方法 1. **变换矩阵生成**: - `vector_angle_to_rigid( : : Row1, Column1, Angle1, Row2, Column2, Angle2 : HomMat2D)` 生成刚性变换矩阵(平移+旋转),例如将点$(x_1,y_1)$旋转$\theta_1$后对齐到$(x_2,y_2)$旋转$\theta_2$的状态[^5]。 - `hom_mat2d_scale( : : HomMat2D, Sx, Sy, Px, Py : HomMat2DScale)` 生成缩放矩阵,以点$(P_x,P_y)$为中心进行缩放[^4]。 2. **区域变换函数**: `affine_trans_region(Region : RegionAffineTrans : HomMat2D, Interpolation : )` - `Region`:输入区域(如ROI) - `HomMat2D`:仿射变换矩阵 - `Interpolation`:插值方式(常用`'nearest_neighbor'`) #### 使用步骤 1. **计算变换矩阵**:根据参考点关系生成`HomMat2D` 2. **应用变换**:将矩阵作用于目标区域 3. **结果验证**:通过特征点变换验证精度 #### 示例代码(基于引用[5]简化) ```halcon * 定义两个参考点(如Mark点) Point1_Row := 300 Point1_Col := 300 Point2_Row := 700 Point2_Col := 700 * 计算两点间角度(弧度制) angle_lx(Point1_Row, Point1_Col, Point2_Row, Point2_Col, Angle) * 生成刚性变换矩阵:将(0,0)点变换到(Point2_Row, Point2_Col)并旋转Angle vector_angle_to_rigid(0, 0, 0, Point2_Row, Point2_Col, Angle, HomMat2D) * 创建待变换区域(示例圆形区域) gen_circle(RegionCircle, Point1_Row, Point1_Col, 100) * 执行区域仿射变换 affine_trans_region(RegionCircle, RegionTransformed, HomMat2D, 'nearest_neighbor') ``` **效果说明**: 原始圆形区域以$(300,300)$为中心,变换后将以$(700,700)$为新中心,并绕该点旋转$Angle$弧度(如图示)。 ![示意图](https://example.com/halcon_affine_demo.png) *(注:实际角度范围$-\pi \leq \theta \leq \pi$)*[^5] #### 典型应用场景 1. **Mark点定位**: 当目标区域难以直接检测时,先定位已知的Mark点,再通过仿射变换映射到目标位置[^3]。 2. **缺陷检测**: 将模板区域变换到待检产品位置进行比对[^4]。 3. **多视角对齐**: 处理不同视角的图像时,通过特征点配准实现区域对齐。 #### 注意事项 - 变换矩阵类型需匹配:相似变换(旋转+缩放)用`vector_angle_to_rigid`,仿射变换(含斜切)用`hom_mat2d_slant` - 区域插值选择:`'nearest_neighbor'`(速度最快)或`'bilinear'`(平滑效果更好) - 矩阵组合:可通过`hom_mat2d_compose`组合多个变换矩阵[^2] ---
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