halcon:光度立体法

下文是对于halcon：光度立体法的一些浅薄理解。

主要用于测试产品表面的凹坑，深一点的划伤等等
光度立体法是通过二维图片提取三维模型，一般使用4张图。

下面先看一下测试原图和测试结果
原图：

结果图如下：

四张原始图片都是光源在不同的角度下拍摄的
从主视图看，光源角度几乎都在45°左右
Slants := [41.4,42.6,41.7,40.9]
从俯视图看，均匀分布在每个上下左右四个位置
Tilts := [6.1,95.0,-176.1,-86.8]
下面是对于参数Slants和Titls的示意图和解释
Slants

Titls

代码如下：

在这里插入代码片
*用于检查药物泡罩背面。
*输入4张从药泡背面拍摄的图像
dev_close_window ()
dev_update_off ()
*创建窗口
dev_open_window (0, 0, 512, 512, 'black', WindowHandle)
*设置字体
set_display_font (WindowHandle, 14, 'mono', 'true', 'false')
Message := 'Inspect the backside of a blister'
Message[1] := 'using photometric stereo. In this case four'
Message[2] := 'different light orientations were used.'
*显示信息
disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()
*
* 读取不同角度拍摄的图像
read_image (Images, 'photometric_stereo/blister_back_0' + [1:4])
for I := 1 to 4 by 1Message := 'Acquire image ' + I + ' of 4'select_obj (Images, ObjectSelected, I)dev_display (ObjectSelected)disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')wait_seconds (0.5)
endfor
*
*应用光度立体仪测定反照率和表面梯度。
*Tilts参数是俯视图看光源的角度
Tilts := [6.1,95.0,-176.1,-86.8]
*Slants参数是主视图看光源的角度
Slants := [41.4,42.6,41.7,40.9]
*请求结果的类型。“梯度”,“反照率”
ResultType := ['gradient','albedo']*核心算子
photometric_stereo (Images, HeightField, Gradient, Albedo, Slants, Tilts, ResultType, 'poisson', [], [])
*
*显示反照率图像
dev_display (Albedo)
disp_message (WindowHandle, 'Albedo image', 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()
*
*显示这张图片之后，有很多种方式去检测这张图片* 计算曲面的高斯曲率
*使用梯度场作为操作符的输入
* derivate_vector_field。
*缺陷通常很容易在曲率图像中检测出来。
derivate_vector_field (Gradient, GaussCurvature, 1, 'gauss_curvature')
*使用区域分割的图像。
regiongrowing (GaussCurvature, Regions, 1, 1, 0.001, 250)
*选择宽度和高度都在150-200之间的图像
select_shape (Regions, TabletRegions, ['width','height'], 'and', [150,150], [200,200])
*形成一个凸形区域
shape_trans (TabletRegions, TabletRegions, 'convex')
*区域进行联合
union1 (TabletRegions, TabletRegions)
*以3.5的圆形进行腐蚀区域（减小region）
erosion_circle (TabletRegions, TabletRegions, 3.5)
*减少图像区域
reduce_domain (GaussCurvature, TabletRegions, ImageReduced)
*计算图像的绝对值(模数)。
abs_image (ImageReduced, ImageAbs)
*阈值分割
threshold (ImageAbs, Region, 0.03, 255)
*圆的闭运算
closing_circle (Region, RegionClosing, 10.5)
*将检测区域进行分离
connection (RegionClosing, ConnectedRegions)
*选择其中像素大小在10-99999之间的区域，就是error区域
select_shape (ConnectedRegions, Defects, 'area', 'and', 10, 99999)
*找到该区域的中心
area_center (Defects, Area, Row, Column)
*以中心为圆的中心，画一个半径
gen_circle (Circle, Row, Column, gen_tuple_const(|Row|,20.5))dev_set_draw ('margin')
dev_set_color ('red')
dev_set_line_width (2)
dev_display (GaussCurvature)
dev_display (Circle)
Message := 'The defect can easily be detected'
Message[1] := 'in the surface curvature image'
disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
stop ()
* Display the defects in the albedo image
dev_set_draw ('margin')
dev_set_color ('red')
dev_display (Albedo)
dev_display (Circle)
disp_message (WindowHandle, 'Defect in albedo image', 'window', 12, 12, 'black', 'true')

具体的可查看halcon例子：
inspect_blister_photometric_stereo.hdev

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