halcon/c++接口基礎 之 HALCON圖像變量類

Image Objects

類HImage是所有繼承的圖像類的根類。通過使用HImage,所有不同的像素類型都可以被以統一的格式處理（多態性）。類HImage不是虛類，因此可以被實例化。如下列舉了幾個重要的成員函數：

幾何運算
- HImage operator & (const HRegion ®) const
裁剪圖像的一部分區域，然後返回此部分的圖像。同reduce_domain.
點評： 此函數設計的還是很好的，比較符合直覺。一幅圖像與區域做&運算，就是獲取共同的部分，也就是裁剪後的圖像。

例3

#include "HalconCpp.h"
using namespace Halcon;
#include "HIOStream.h"
#if !defined(USE_IOSTREAM_H)
using namespace std;
#endif
void main()
{
    HImage   image("E:\\halcon\\images\\mreut.png");        // Aerial image
    HWindow  w;                                 // Output window
    image.Display(w);                           // Display image
    // Returning the size of the image
    cout << "width  = " << image.Width();
    cout << "height = " << image.Height() << endl;
    // Interactive drawing of a region by using the mouse 
    HRegion  mask = w.DrawRegion();
    // Reduce the domain of the image to the mask
    HImage   reduced = image & mask;
    w.ClearWindow();                            // Clear the window
    reduced.Display(w);                         // Display the reduced image
    // Applying the mean filter in the reduced image
    HImage   mean = reduced.MeanImage(61, 61);
    mean.Display(w);
    HRegion  reg = reduced <= (mean -3);
    reg.Display(w);
}


本例首先從文件中讀取一幅灰度圖像，目的是提取暗的部分。截取部分區域處理只是為了節省時間。可以通過鼠標任意畫出部分區域來選擇我們處理的部分圖像區域。這部分區域掩模用於作為輸入去截取圖像（運算符&）.帶有61x61大小的均指掩模被應用於最後截取的圖像獲得均值圖像。暗的像素通過應用算子<= 選取。所有的像素不超過均值-3的都選取。 具體可以參考 dyn_threshold.

Pixel Values

HPixVal被用來訪問類HImage的像素值。灰度值可以獨立於他們的類型而返回和設置。
如下介紹常見的成員函數：

//構造
HPixVal(void)
Default constructor. 
HPixVal(const HComplex &Val)
Constructing a pixel value from a complex number. 
HPixVal(int Val)
Constructing a pixel value from an integer (int). 
HPixVal(long Val)
Constructing a pixel value from a long (long). 
HPixVal(HByte Val)
Constructing a pixel value from a byte (byte). 
HPixVal(double Val)
Constructing a pixel value from a double (double). 
HPixVal(const HPixVal &Val)
Copy constructor. 
HPixVal &operator = (const HPixVal &grey)
Assignment operator. 
operator HByte(void) const
Converting a pixel value to byte (0 … 255). //強制轉換
operator int(void) const
Converting a pixel value to int. 
operator long(void) const
Converting a pixel value to long. 
operator double(void) const
Converting a pixel value to double. 
operator HComplex(void) const
Converting a pixel value to Complex. 

例4

#include "HalconCpp.h"
#include "HIOStream.h"
#if !defined(USE_IOSTREAM_H)
using namespace std;
#endif
using namespace Halcon;

void  main()
{
    HByteImage  in("E:\\halcon\\images\\mreut.png");         // Aerial image
    HWindow w;                       // Output window
    in.Display(w);                   // Displaying the image
    HByteImage out = in;             // Copying the image
    int  width = out.Width();       // Width of the image
    int  height = out.Height();      // Height of the image
    long end = width * height;    // Number of pixel of the image

    // 1. run: linear accessing
    for (long k = 0; k < end; k++) {
        int pix = in.GetPixVal(k);     // Reading the pixel
        out.SetPixVal(k, 255 - pix);      // Setting the pixel
    }
    // Displaying the transformation
    cout << "Transformed !" << endl;  out.Display(w);   w.Click();
    cout << "Original !" << endl;  in.Display(w);    w.Click();

    // 2. run: accessing the image via the coordinates (x,y)
    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            int pix = in.GetPixVal(x, y); // Reading the pixel
            out.SetPixVal(x, y, 255 - pix);  // Setting the pixel
        }
    }
    // Displaying the transformation
    cout << "Transformed !" << endl;  out.Display(w);   w.Click();
    cout << "Original !" << endl;  in.Display(w);    w.Click();
}

類HPixVal可以由上面的例子（圖像取反）說明。 輸入圖像是一個灰度圖像。首先一幅圖像被復制，並且獲得了圖像大小。第一次運行，像素線性獲得。第二次運行像素值通過（x,y）坐標獲得。

點評： 本例的實質是觀察int與HPixVal的隱式轉換。首先SetPixVal的第三個參數應該是HPixVal，但是輸入實際上是int，由於類HPixVal提供了HPixVal(int Val)的構造函數，使得隱式轉換可以成功。後面GetPixVal獲取像素，又由於類HPixVal提供了operator int(void) const的轉換函數，使得int pix = in.GetPixVal(k);是有效的。

Image Arrays

同之前定義region的數組，HImage也定義了其數組，即HImageArray.
成員函數如下：

HImageArray(void)
Default constructor: empty array, no element. 

HImageArray(const HImage ®)
Constructing an image array from a single image. 

HImageArray(const HImageArray &arr)
Copy constructor. 

~HImageArray(void)
Destructor. 

HImageArray &operator = (const HImageArray &arr)
Assignment operator. 

long Num(void) const
Returning the number of elements in the array. 

HImage const &operator [] (long index) const 
Reading the element i of the array. The index is in the range 0 … Num() ? 1.

HImage &operator [] (long index)
Assigning an image to the element i of the array. The index index can be ≥ Num(). 

HImageArray operator () (long min, long max)
Selecting a subset between the lower min and upper max index. 

HImageArray &Append(const HImage &image)
Appending another image to the image array. 

HImageArray &Append(const HImageArray &images)
Appending another image array to the image array. 

Byte Image

對於每一個像素類型，存在著從HImage繼承的圖像類，如對於像素類型byte（standard 8 bit），對應著HByteImage;對於像素類型int2(signed 16 bit),對應著HInt2Image。但是使用最廣泛的是HByteImage，基本上覆蓋了圖像處理的大部分領域。HByteImage相對於HImage的優點是簡化了像素值的訪問機制。主要是因為HPixVal不再使用。除了HImage的成員函數外，HByteImage還包含了以下擴展：

像素的設置和獲得

位運算

#include "HalconCpp.h"
#include "HIOStream.h"
#if !defined(USE_IOSTREAM_H)
using namespace std;
#endif
using namespace Halcon;

void  main()
{
    HByteImage  in("E:\\halcon\\images\\mreut.png");         // Aerial image
    HWindow w;                       // Output window
    in.Display(w);                   // Displaying the image
    HByteImage out = in;             // Copying the image
    int  width = out.Width();       // Width of the image
    int  height = out.Height();      // Height of the image
    long end = width * height;    // Number of pixel of the image

    // 1. run: linear accessing
    for (long k = 0; k < end; k++) {
        out[k] = 255 - in[k];      // Setting the pixel
    }
    // Displaying the transformation
    cout << "Transformed !" << endl;  out.Display(w);   w.Click();
    cout << "Original !" << endl;  in.Display(w);    w.Click();

    // 2. run: accessing the image via the coordinates (x,y)
    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            out(x, y) = 255 - in(x, y);  // Setting the pixel
        }
    }
    // Displaying the transformation
    cout << "Transformed !" << endl;  out.Display(w);   w.Click();
    cout << "Original !" << endl;  in.Display(w);    w.Click();
}

本例是例4的改造版，看起來更簡潔，更像C語言的風格。訪問像素不再需要get/set格式。

XLD Objects

XLD是eXtented Line Description的簡稱。這種數據結構可以描述areas(即任意大小的區域或者多邊形)or 任何封閉的或者打開的輪廓。與regions代表像素精度相反，XLD代表的是亞像素精度。其中有兩種基本的XLD結構： 輪廓（contours）和 多邊形（polygons）.

與圖像相似，HALCON/C++也提供了基類HXLD和一些繼承自HXLD的特殊類，比如HXLDCont用於輪廓，HXLDPoly用於多邊形。另外也存在一個容器類，即HXLDArray.

Low—Level Iconic Objects

當以面向過程的方式調用算子時，Hobject可以被用來代表所有的圖像參數，如 an image,a region,an image array.事實上，Hobject是HALCON訪問內部數據的基類。並且，Hobejct也可作為HObject和HObject繼承類，如HImage的基類。

Hobject有如下的成員函數：

Hobject(void)
Default constructor. 

Hobject(const Hobject &obj)
Copy constructor.

virtual ~Hobject(void)
Destructor. 

Hobject &operator = (const Hobject &obj)
Assignment operator. 

void Reset(void)
Freeing the memory and resetting the corresponding database key. 

正如前面所講，Hobject的對象也可以包含一個圖像數據的數組。但是不幸的是，Hobject沒有特殊的函數區增加和選擇數組成員，取而代之的是，你必須使用“The Tuple Mode”.一節所描述的算子gen_empty_obj, concat_obj, select_obj, and count_obj 代替。