HALCON 图像处理软件 HALCON 是当今 machine vision 技术的代表，它总是以最新科技为基础，提供了现今市场 中最强大的 vision library。除了提供了完整的标准 machine vision 功能，还有一系列优异 的功能，如 3D 相机校正，形状以及原件导向的匹配，次像元精度的物体撷取、计算，利用 双像立体量测，任意形状的 ROI，以及更多的功能。 HALCON 开发程序的流程： 1 、利用 HDevelop 检视分析影像，建立计算雏形，最后完成视觉计算方法的发展。程序可 以分成不同的子程序，每个 procedures 可以只做一件事，像初始化、计算、或是清除。主 程序用于呼叫其它子程序，传递影像或是接收显示结果。最后，程序输出成我们要用的程序 代码，接续下一步工作。 2 、完整的程序发展是在程序设计环境中进行，像是 Microsoft Visual Studio 。 由 HDevelop 输出的程序代码，透过指令加入程序中 ( 例如 include) 。至于程序的接口等等 则是利用程序语言的功能来建构，接下来 compiled and linked ，产生应用程序。自行撰写 的程序和 HALCON library 一 起装入机器中出货，或是将程序卖到客户处。 参数和数据结构： HALCON 有两种基本的数据型态 : 图像数据 (iconic ，例如影像 ) 以及控制数据 ( control ， 例如 变量，整数，字符串，handle 等等 ) 。所有运算子的参数都是以相同的方式排列：输 入图像，输 出图像，输入控制，输出控制。 当然，并非所有的运算子都具有上列四类参数， 不过参数排 列的次序依旧相同。 ROI ：影像中要处理的数据范围。 region 即是一堆像元的集合。 region 中的像元不一定要相连，如果要让相连接的像元成 为一个 region ，只要呼叫运算子 connection 即可。 XLD 包含了所有等值线以及多边型的数据。。 XLD 对象中除了点坐标数据，还包含了全域 或区域属性，例如 edge 方向，或是分割时的 regression 参数等等。 Tuples 就像一个数组，其中的数据型态可为整数，浮点数或是字符串。当我们计算一 个 region 的某些特征时，会传回一个 结果，如果计算的是一群 region ，会传回一个 tuple ， 其中含有每个 region 的特征计算结果。 Control tuple 的指标由０开始。 Parallel HALCON 运算版本的 HALCON 在多处理器的计算机上能自动进行数据平行化，分配到不同的处理器 去作 业，例如影像。 取像 HALCON 提供了 40 余种取像设备连接接口，他们的名称一律以 HFG 开头，至于 以 parHFG 开头者是用于 Parallel HALCON。 图像滤波 图像增强：对比度增强、亮度校正、直方图归一化、直方图均衡 平滑滤波：各向非同性滤波、高斯平滑、均值滤波、阶梯滤波器（中值、分离系数中值滤波、加权中值等）， 中度滤波、 Sigma 滤波、切尾均值、椒盐噪声去除，递归平滑滤波 

边缘滤波：Canny, Deriche, Lanser, Shen, Frei, Kirsch, Roberts, Prewitt, Roberts, Prewitt, Robinson, Sobel, Laplace 算子,高斯差分，高斯导数、边缘闭合 点滤波：Foerstner,Harris, Sojka 亚象素精度点提取滤波器 纹理: Laws 滤波器（3X3, 5x5, 7X7）离差、熵算术运算：比例缩放、加、减、乘、绝对值、最大值、最小 值、翻转 颜色变换：CIElab, hsv, his, yiq, yuv, CIExyz, hls, his 等 傅立叶变换：高速 FFT、高斯、导数计算、Gabor 滤波器、带通、高通、低通滤 波，能量、相位，权值计 算 霍夫变换：线、园检测 其他类型滤波器：自定义滤波器、点滤波器、灰度骨架抽取，主成分分析，拓扑骨架抽取，高斯金字塔变 换、类型转换 亚象素边缘及线提取 Canny、Deriche Lanser 和 Sobel 边缘检测算子；Facet 模型及 Steger 线提取（精度高于 1/50 像素）；亚 象素彩色边缘、线提取；亚象素阈值 亚象素轮廓处理 轮廓处理：仿射和投影变换；线、圆、椭圆分割提取及拟合；平行轮廓合并；不同标准形状生成。 形状特征：面积、中心点、方向、圆度、紧密度、周长、椭圆轴、力矩、凸度、离心率、角分析（凸，圆、 矩形）；基于形状特征的轮廓选择。 边缘位置测量 沿线段、圆弧的亚象素边缘提取；自动选择边缘（起点、终点、所有点、上升、下降，边缘点对）；边界 及边界对寻找评价函数 Blob 分析 阈值：全局、局部、自动 区域处理：连通域分析、骨架、连接点，终点；集合算法（交集、并集，差集、补集）；角分析（凸、圆、 矩形、椭圆形、凹）；空洞填充、区域生成（矩形、圆形、椭圆形、方格、网格、多边形、任意形状）， 访问（游程编码，链码、轮廓、多边形） 灰度值特征：最大值、最小值、均值、方差、共生矩阵、直方图、熵、模糊特征、灰度 矩形状特征：面积、中点、方向、圆度、紧密度，空洞数、周长、凹度、椭圆轴、2 阶、3 阶矩、离心率、 Hamming 距离、闭合区域（圆、矩形），距离、空间关系、欧拉数 图像分割 阈值：彩色、后验证分割 区域生长：梯度、均值、彩色、纹理 分类：基于神经网络或 n 维线性平面或曲面的分类器 可变化模型：基于参考图像和经过训练的在一定误差范围内的标准样本的分割。 数学形态学 二值形态学：明可夫斯基加减、膨胀、腐蚀、开运算、闭运算，击中击不中变换、边界、修剪、加粗、细 化、距离变换 灰度形态学：分水岭算法、膨胀、腐蚀、开运算、闭运算、top hat, bottom hat 分类器 多层感知神经网络；非一致分布 n 维线性平面或曲面的数据集聚类算法。 几何变换 

旋转、比例缩放、平移、镜像、剪切、仿射、透视、极化变换；从点对应到角的近似变换、含自动点匹配 的图像融合；图像变形校正；拼图；线扫描图像区域与边界融合 串口 读出、写入数据 模式匹配 灰度值、基于形状、基于任意大小和形状的多模版匹配；鲁棒性极佳的识别算法，对于旋转、比例缩放、 混乱及部分被遮挡物体和照明变化都能准确识别。只需调用一次识别寒暑，即可识别不同目标及之间有相 对位置变化的目标。可以产生综合模型，比如从多边形的图像数据中。 条码及二维码识别 1 维条码识别：EAN 13, EAN 8, UPC-A, PC-E, 2/5 工业， 2/5 插入式，Codabar, Code 39, Code 93, Code 128, PharmaCode 2 维码识别：ECC 200, QR 码 光学字符识别(OCR) 基于字符的识别，特殊分割算法，旋转校正、训练字体、可选特征。 光学字符验证(OCV) 基于灰度值的模版对比算法、对于亮度，位置以及大小变换均能得出一致性结果。 3 维定标 用多幅图像为针孔和远心摄像机的内部及外部参数定标；图像和点的变形校正；点和轮廓的图像坐标到实 际三维空间坐 标系的变换；图像校正（去除镜头及透视变形）。 3 维视觉 双目立体视觉：双摄像机标定；图像校正；亚像素精度的深度及差度计算。 其它方法：基于聚焦变化的深度图像获取；基于双目视觉的测量。 图像序列 背景估计；光流分析。 Sockets 的网络传输 在 HALCON 处理器之间传输图像、区域、XLD（轮廓数据）及控制参数。 支持文件格式： AVI, BMP, GIF, JPEG, PCX, PNG, PNM, TIFF, XWD, 二进制， Sun-Raster。