HALCON手册简体中文版

第一章 HALCON

恭喜诸位。您采用了这套在产品研发，研究以及教育方面都有顶尖表现的影像分析软件。 HALCON 可在 UNIX，NT/2000/xp 等等平台下作业，它独特的 Library 提供了千余个为影像 分析作业，数据可视化，除错等等功能所设计的运算符，用户可以利用它的功能以 C 及 C++等程序语言自行撰写图像处理程序。 此外，HALCON 亦支持 Windows NT/2000/XP 下的 COM 接口，所以您也可以透过 Visual Basic 使用它，使得系统的整合更为容易。

HALCON 的设计使得影像区域，边缘，以及等值线的处理上更方便，优化的算法让这套 软件在一般的硬件上也有很好的指令周期。

HALCON 包含了名为 HDevelop 的程序设计界面，减少了设计软件所花的时间，还有一个好 用的联机帮助，您可以查到关于 HALCON 运算符间功能相近的替代者，可能的变化，以及 交互的参考。

HALCON 从 6.0 版开始提供两个版本，除了标准版外，还有支持平行运算的 parallel HALCON，可使用多 CPU 的机器，提高指令周期。

以下是 HALCON 特点的说明

1.1

HALCON 强化的opreator library提供有效率又有弹性的图像处理功能，简化了影像程序 的设计。

HALCON operator library 有千余个运算符。所有的 HALCON 应用程序(像是HDevelop 和HALCON C++程序)皆是利用这个 library 来工作。这些运算符功能广泛，包含了简单的读取影像，到复杂的像是 Kalman 滤波等。基本上这些运算符各有其单一功能，而非包含了各种运算，因此一个影像分析功能是由好几个运算符组成的，所以其弹性远大于由少数而复杂的运算符组成的分析程序。特化而复杂的运算符往往只适用于某些工作甚至于影像，应用范围狭窄。相对于这种窘境，HALCON 运算符却能任意组合来完成工作。众多的运算符中，有些是以不同的算法来达到相同的功能，例如只需要粗略定位时，可用fast_match 来作最快的运算，需要精确定位时，用 best_match，以较多的时间来求得最准 确结果。

HALCON 可处理彩色及多频道影像 可用于计算的影像数据，包含二值化影像，单色，彩色，或是多频影像，在使用上并无差别。(多频道影像是以多镜头系统取得的影像数据)。

HALCON 提供了快速有效率的 region 处理计算

除了使计算更容易外，region 尺寸无限制，甚至于可以重迭，而 region 数据经过最佳的编码

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处理，在内存中所占的资源极少。

HALCON 可做 ROI 的计算

每个影像中的物体都可由用户自行定义其 region，接着再由运算符进行计算时就可以只针 对定义区域作处理，因此可以集中运算资源和速度，达到最好的效率。

HALCON 提供了快速的 pattern 匹配计算

pattern 匹配在许多应用上是很有用的，但是却很花时间，HALCON 有许多不同的 pattern 演 算法，可以让您自行决定何时使用。

HALCON 提供了形状导向(shape-based)的匹配计算，使得物体有重迭或是旋转杂置的状况 下仍可计算。除了 pattern 匹配外，形状导向的运算符可以在物体有缩放，照明改变，旋转 或重迭等等情况下仍旧能辨认出物体。从 6.1 版开始，还有一个辅助工具 HMatchIt，透过简 易的设定即可用来测试匹配执行的效率，藉由参数的调整让您找出最佳的设定值，达到最快 的计算速度。

HALCON 提供了方便有效的 tuple 功能

tuples 是一种很有用的功能，使您处理影像，区域，参数等等数据集合时更为便利。HALCON 的 tuples 可以将相关数据整合成一个对象，用户可以针对单一或多个 tuples 作处理，您就 不必为一个 tuple 中有多少元素要处理而烦恼，只要将指定的 tuple 丢给运算符，HALCON 就会处理 tuple 中所有要计算的元素。

HALCON 在影像和数据管理上效率卓著

HALCON 有个快速有效率的内存管理核心，这个机制提供了数据的读写，还有溢位的检 查。为了提高效率，共享的影像数据不会在内存中重复。

HALCON 支持 C，C++以及 COM 的程序设计

您可以在自己撰写的 C，C++和 COM 程序中使用 HALCON 运算符，完成一个独立的程序。

HALCON 的 HDevelop 工具帮助您发展影像分析程序

撰写影像分析程序通常是旷日费时，为了帮助设计人员找出合适的运算符及参数，HALCON 发展出一套工具程序 HDevelop。它如帮助您呢? 首先 HDevelop 有一个图形接口，要使用 的运算符和要分析的影像一目了然，运算符可以自行组合，计算成果实时显示在影像中，可

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以帮助使用者了解不同运算符和参数对计算的影响。同时它也会提出一些运算符或参数的建 议，在线辅助除了解释运算符如何工作外，还有范例的说明。当您觉得计算成果满意了，可以把设计好的成果存成 HDevelop 的专用档案，下次可再叫用，或者是将其输出成 C，C++或 COM 的程序代码，可供其他程序套用，就像自行撰写的程序一样。

HALCON 可连接 40 余种影像撷取设备

目前支持的设备列表在 http://www.mvtec.com/halcon/，要连接取像设备，只要用运算符 open_framegrabber，给予格式或撷取模式等参数，再来用运算符 grab_image 即可取得影 像。

HALCON 可以让您自行新增取像设备

如果您用的取像设备 HALCON 尚未支持，您可以利用专用接口连接。HALCON 有个开放的 接口，配合一些程序代码，就可以和 HALCON 连接，相关的说明请参考 Frame Grabber Integration Programmer's Manual。

1.2 可执行 HALCON 的操作系统

下表说明了可执行 HALCON 的操作系统

Operating System Windows NT 4.0 /2000 /XP Linux 2.2/2.4 Solaris 7 IRIX 6.5 Tru64 UNIX 5.1

Processor compatible to Intel Pentium compatible to Intel Pentium SPARC MIPS Alpha Compiler MS Visual Studio 3 gcc 2.95 CC 5.2 CC cxx 可执行 HALCON 的操作系统一览表

请注意，在 Linux 下需要 libc6(glibc-2.1.x)， 这是在大部分的 Linux 系统像是 RedHat 或 SuSe

下需要的，请参考相关文件。

HALCON 也可以在 Philips TriMedia DSP 上执行，主计算机需安装 NT/2000/XP，这部分 请参考 HALCON/C 之 User's Manual。

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1.3 Parallel HALCON 简介

简单的说，标准版的 HALCON 是在单处理器的计算机上执行单线程计算，在 NT/2000/XP， Linux，Solaris，HALCON 是 thread-safe，也就是可以做多绪执行，不过所有的运算符执行 时都是独一的，所以线程间必须要互相等待。

相对来说，Parallel HALCON 支持平行运算，是 thread-safe 以及 reentrant，也就是不同的 线程可以同时呼叫同一个运算符，可使用的操作系统包含 NT/2000/XP，Linux，Solaris。

除了平行运算外，Parallel HALCON 在多处理器的系统上，会自动将运算符作平行化，旧的 HALCON 也有此功能，像是 HDevelop 这个接口，所以您开发的 C++，C，不必再做更动。

平行化的机制是将要处理的数据，例如影像，由不同的处理器上执行不同的线程(所谓的 data parallelism)，例如一张影像的滤波运算，在一个四处理器的计算机上执行时，计算工作会 被分成四份，由四个线程负责，每个线程都是做相同的滤波计算。由于待处理的影像在 系统中不必复制，因此 HALCON 的这种设计构想可以达到最好的效率。

至于平行化或数据分配的的程度可以实时掌控，以免造成反效果，例如一张很小的影像，又 要将数据分散处理反而会浪费时间，此外，不是所有的运算符做平行化都能提高效率。

此外，parallel HALCON 是用于内存共享的系统中，像是典型的多 CPU 主板，这样不同 的线程才能共享一个 HALCON 数据库，同时也不必再复制影像而造成占用内存。这样 一来有些系统是不适合执行 HALCON 的，像是 cluster 式的工作站或是一些不提供共享记忆 体的系统。

Parallel HALCON 也不提供 COM 接口，包含平行化机制和 reentrant，这是因为撰写 COM 的主要工具，Microsoft 的 Visual Basic ，尚未有效支持多绪执行之故。

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1.4 其他数据

下列的手册提供了各种参考数据

HDevelop User's Manual 介绍与 HALCON 核心功能链接的图形用户接口 HDevelop。

HALCON/C++ User's Manual 如何在您写的 C++程序中使用 HALCON library。

HALCON/C User's Manual 如何在您写的 C 程序中使用 HALCON library。

HALCON/COM User's Manual 如何在您写的 COM 程序中使用 HALCON library，例如使用 Visual Basic。

Extension Package Programmer's Manual 如何自己设计一个运算符，并将其整合到 HALCON 中。

Frame Grabber Integration Programmer's Manual。 如何将一个新的取像设备加入 HALCON 的系统中。(更新到8.0后这个手册就没有了，改为image acquire)

HALCON/HDevelop,HALCON/C++,HALCON/C,HALCON/COM 所有 HALCON 运算符的参考手册。

Application Guide

这是几份各自独立的文件，即所谓的 Application Note，是以工业视觉应用的观点来写的， 主要是说明一些计算方式的关键以及使用时的注意事项以及要诀等等。例如以型状导向匹配 来寻找物体等等。

在 MVTec 的网站上所有的参考手册都有 PDF 檔及 HTML 文件可以下载，网址为 http://www.mvtec.com/halcon

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第二章 安装，授权以及设定

在未说明安装及设定方法前，先来看看不同版本及授权的相关说明

HALCON 有三种版本

1.demo 版，含 HDEvelop 以及完整的图像处理功能，但是有一些限制，例如不能连接取像 设备，也少了程序设计界面，这个版本可让您测试 HALCON 运算符的所有功能而无时间限 制。

2.完整版，让您可以用 HALCON 的功能发展程序。除了 HDevelop 外，还包含了所有取像功 能，C，C++，COM 之接口，还有 Extension package Interface，让您可以整合自定义的运算 子或是新的取像设备。

3.如果您用 HALCON 的功能写好程序，您可以得到一个 runtime version ，包含了程序中 需要的功能，这个版本就不包含 HDevelop。

使用完整版或 runtime 版，需要不同的授权码，而 demo 版可以不用户许可证码。授权使用方 式说明如下

1. Nodelocked license 用于固定地址的计算机或机器

2. 完整版上也可以使用所谓的 floating license，在局域网络中特定地址的机器可以使用，一 个 license server 会检查执行的 HALCON 程序数量。 至于作为 license server 的机器并非要真如一般的 server 般庞大，或是一定要是某种 server 系统，像是 Windows NT server，它可以是一台 Linux 或是 Solaris 工作站，然后在其他的电 脑安装 Windows NT/2000/XP 等以执行 HALCON，只要在 HALCON 执行时能和这个 server 连接就可以了。

如果是为了估价的目的，您可以用一个免费的 temporary license。

2.1 安装

以下说明如何由 CD 安装 HALCON，由网络安装的方法在网址

http://www.mvtec.com/halcon/download 有说明。名为 release_note.html 的档案有 HALCON 的最新消息。

除了 UNIX 的系统外，档案路径和环境变量是以 Windows 式的写法表示，例如

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%HALCONROOT%\\examples\\extension_package\\halconuser 请参考 2.4 节的说明

若是在 UNIX 系统下，写法就变成

$HALCONROOT/examples/extension_package/halconuser 注意

如果要安装大改版的新版 HALCON，例如 6.0 或 6.1 版等等，就必须先将旧版卸载，这 在 Windows 下尤其重要，因为必须要清除旧版在 registry 的纪录。移除方法请看 2.2 节。 有个例外是 ActiveVisionTools 1.0 到 1.3 版想安装 HALCON6.1 版，这时就要保留旧版的 HALCON 6.0.x。

如果只是小改版的更新，像是 6.0.1 升级成 6.0.2 版，有个特别的更新方法，在 2.1.3 节有说 明。

2.1.1 在 Windows NT/2000/XP 下的安装

将 CD 置入机器，就会启动一个安装程序，若没有自动执行，可在一个叫 nt-x86 的目录下， 执行一个名为 Setup.exe 的程序，当然，您必须要有 Administrator 的权限。 首先，程序会先检查系统资源是否足够安装，再来会检查是否已安装了 HALCON，如果已安 装了相同的版本，程序会检查已安装的部分，再让您安装新增加的东西。若是已安装了不同 版本的 HALCON，会问您要不要保留，至于如何在不同版本间切换，在 2.1.5 节有说明。 安装程序同时也会检查是否有安装 ActiveVisionTools，还有它的版本是否和目前要安装的 HALCON 兼容。 (请参考 2.1.5 节)

这些检查都结束后，安装精灵会要您选择安装版本如下

(Compact，Custom，Typical)Full HALCON version (Runtime)runtime version (Demo)demo 版的 hdevelop_demo.exe

一些额外的东西可以日后再安装，一样将 CD 置入执行，再选择您要的部分即可。 再来，如果您要用 dongle，安装程序会问您是否安装驱动程序，2.3.5 节有驱动程序的说明， 以及如何自行安装而不透过 HALCON 的安装程序。接着，程序会问您这台计算机是不是要当 成 floating license server，这样会安装名为 license manager daemon，来管理您的 floating license。floating license 的用户只要在一台计算机上安装这个程序即可当作 license server。 请参考 2.3.4 节。

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2.1.2 在 UNIX 下的安装

您要先 mount CD，例如 ／cdrom，通常您要有 root 的权限才能作这个动作，而在大部分 的系统下，CD 会被 mount 成 /etc/fstab，不能在此执行程序，所以要改成 mount /dev/cdrom /cdrom 要安装时，启动 CD 主目录下的 shell script \，会问您 HALCON 要装在哪，接着 环境变量 HALCONROOT 也要设成安装的目录(参考 2.4.2 节)，再来会问您 HALCON 的附 加部分要装在何处。 由于在 CD 上是只读的，如果您是以一般使用者来安装，在权限改变时会出现警告讯息，而 某些系统上会出现文件名长度超过 32 字符的讯息。 接着，会检查您的系统是否足够安装。安装完成后有几个环境变量要设定，HALCON 才能工 作。(请参考 2.4.2 节)

2.1.3 更新

HALCON 小改版的更新有一个特别的方法，例如从 6.0 或 6.0.1 更新到 6.0.2，更新方法请参 考 MVTec's 的下载区 http://www.mvtec.com/halcon/download

关于 HALCON 6.0.2 版的特别说明

从 6.0.2 版开始，HALCON 要用新的 dongle 驱动程序(来自 GLOBEtrotter)，但是更新方法 中并无解除旧版的驱动程序以及新版的安装，所以 HALCON 会出现\或类 似的错误讯息，因此您要用 2.3.5.1 节的方法自行将旧的驱动程序移除。

2.1.4 HALCON 系统里的各种档案以及目录 以下说明了安装目录%HALCONROOT%下的各种子目录以及档案内容，不过随着安装选项 的不同，有些目录不会出现。

FLEXlm 包含检查 license 的程序

bin HALCON 的主程序，像是 HDevelop，或是 DLL 檔，frame grabber 的 libraries 等等。

doc\\pdf PDF 说明文件

examples 其中的子目录包含各类范例，例如

application_guide，配合 C，C++，delphi 之程序设计，fg_integration(影像撷取

接口)，extension_package，hdevelop 之使用，MFC，VB 等等之范例。 注意，最好不要直接使用这些范例，因为在大部分的作业平台下，只有安装者可以修改或储 存这些范例，也不是所有用户都可以在范例的目录下新增储存东西。所以最好是自行复制 一份到自己的工作目录下。

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images 各种工作所用的影像 include 给 C/C++程序使用的 header

lib HALCON 的 libraries，包含和各种取像设备相连接的驱动程序。(在 Windows 下扩展名 为.lib，UNIX 下则为.so)

license 授权数据文件要放在这里

2.1.5 不同 HALCON 版本间的切换

您可以同时安装不同版本的 HALCON 在同一台计算机上。在 Windows NT/2000/XP，安装时 要修改相关的环境变量，像是%PATH%，%HALCONROOT%，%HALCONIMAGES%，以 及自设的像是%HALCONEXTENSIONS%，这部分请参考 2.4.1 节。 如果您使用 HALCON 的 COM 接口，就要对专用的 DLL 檔 halconx.dll 做 re-register。例如， 开一个 DOS shell，然后进到 bin\\i586-nt4 目录下(您的旧版 HALCON)，先做 unregister，就 是在命令提示符号下键入

regsvr32 /u halconx.dll

然后到您的新版 HALCON 相对应的目录下，将 halconx.dll 做 register regsvr32 halconx.dll

在 UNIX 下，要转换不同的 HALCON 版本，则要修改相关环境变量，像是$HALCONROOT， $HALCONIMAGES，$PATH，$LD_LIBRARY_PATH 等等。

2.1.6 给 ActivVisionTools 用户的信息

ActiveVisionTools1.0 到 2.0 版是以 HALCON6.0 版(或 6.0.1)为基础的，所以要是装了 HALCON 6.1 版，将会使得 ActivVisionTools 无法使用，所以 HALCON 6.1 的安装程序会 检查是否在计算机上已有安装 ActivVisionTools，如果侦测到安装了 ActivVisionTools2.0 版， 它会提供一个新的，和 HALCON 6.1 版相容的 OCX ActivVTools.ocx。一般来说这是您该做 的选择，您也可以事后手动修正如下，开一个 DOS shell，到您安装 ActivVisionTools 目录下 的 bin\\i586-nt4 目录下，对旧的 ocx 做 unregist，键入

regsvr32 /u ActivVTools.ocx

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然后将其删除，或是改名，换成新的 ocx，这在 CD 中的 misc\\i586-nt4\\avt20.下可以找到， 然后键入

regsvr32 ActivVTools.ocx 即完成更新

注意，和 ActivVisionTools2.0 不同的，1.0 到 1.3 版不能和 HALCON6.1 版一起使用(因为没 有兼容的 ocx)，如果 HALCON6.1 版的安装程序发现计算机上安装了 ActivVisionTools，像是

1.3 版，它会警告您继续安装会使得现存的 ActivVisionTools 无法使用，若您还想使用，您就 得保留旧有的 HALCON6.0.x，同时用 2.1.5 节的方法来转换版本，如果只是要评估试用新版， 建议您安装试用版，这样就不必再 register COM 接口的 library halconx.dll。

2.2 卸载

2.2.1 Windows NT/2000/XP 在 Windows 下有几种卸载的方式(不过某些旧版的 HALCON 不一定适用)

1.在控制台下，选择 新增／移除 程序。

2.若您用的是 HALCON 5.1 以后的版本，从 开始>程序集>MVTec HALCON>Uninstall HALCON 来卸载。

3.从 5.2 版起，安装程序会检查机器上是否已有安装旧版，然后您可以利用安装程序来解除 旧版的安装。

这是比较好的方法，这样可以避免路径的变量发生问题。

以上是标准的卸载法，如果遇到问题，请参考 6.5.2 节。 注意，卸载会真的删除安装的档案，不过不会删除用户设定的数据，也就是 registry

中，像是和 HDevelop 有关的一些自定数据不会被删除，保留在

HKEY_CURRENT_USER>Software>MVTev>Halcon 下。这里可以自行手动删除，不会出 问题。

卸载也不会移除 dongle 的驱动程序，要移除的话请参考 2.3.5 节的说明。

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关于 6.0.2 版的特别说明

从这个版本开始需要一个新的 dongle 驱动程序，由于卸载不会移除旧有的驱动程序，所 以无法安装 6.0.2 版所需的新的驱动程序，所以在用程序进行卸载旧版的 HALCON 前， 要先以手动移除其驱动程序，请参考 2.3.5.1 节。

2.2.2 在 UNIX 下卸载

只要将 HALCON 所在的安装目录移除即可

rm -rf $HALCONROOT

再来，移除子目录 .hevelop，这是位在环境变量 HOME 所定义的目录之下(参考 2.4.2 节)， HDevelop 是以这个目录来储存窗口位置，选项数据等。 卸载不会删除任何用户自定数据，因此环境变量也不会改变，要删除或修改时就要自 行手动处理。 如果您呼叫了 Parallel HALCON 6.0 beta 的 operator check_par_hw_potential 来做初始化动 作，取得的资料会存在一 .halcon_par_info 文件中，置于环境变量 HOME 所指定的目录下。

2.3 授权

HALCON 透过 FLEXlm license manager 来确认用户的授权数据，以下说明取得授权码 及其安装方式。

要取得授权前，先要取得欲安装 HALCON 计算机之辨识数据，送至代理商(新亚洲仪器公司)， 若使用的是 runtime license，则请告知欲安装的模块。(请参考 2.3.2) 在您收到 license file 之后，请参考 2.3.2 节的方法来安装。floating license 的使用者请参考 2.3.4 节来安装。

2.3.4 取得辨识资料

取得辨识数据是由您计算机上安装的网络卡，若您的操作系统为 NT/2000/XP，处理器为 Pentium III，则能取得所谓的 CPU ID。在 Windows NT/2000/XP 下，也可以用一个 dongle， 只要有 dongle，就可以在其他计算机上执行，这样就不必限定在某台计算机上使用，而且适用于 nodelocked 或是 floating license 之使用者。详细说明请参考 2.3.5 节。

2.3.1.1 用 HDevelop 取得辨识资料

用 demo 版的 HDevelop 来取得辨识数据是最简单的方法。在主选单 Help>About，会出现如 下的一个窗口，最底下的数据就是关于您这部计算机的数据，像是网络卡卡号，CPU ID，dongle 号码等。

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如果发生问题，既有的设备数据找不到，例如有网络卡而侦测不到，请参考 6.5.3 来排除问 题。

2.3.1.2 用 lmhostid 来取得资料

lmhostid 是随着 FLEXlm 的软件，在 Windows 操作系统下，由 DOS 下执行，在 UNIX 系统 中，则要切换目录，到$HALCONROOT/FLEXlm 下，再到对应您的硬设备的目录下(例如 i586-Linux2.2)执行之。

要辨认一台计算机的网络卡号，键入 lmhostid -ether

Windows 系统下的输出画面例子如下

> lmhostid -ether

lmhostid - Copyright (C) 1989-2000 Globetrotter Software, Inc. The FLEXlm host ID of this machine is \

请将 ID，就是上面例中的\以及计算机的 hostname 一起送给代理商。 如果 lmhostid 回传”ffffffff”，请依照 6.5.3.1 节的方法来处理。

要辨认 CPU ID，键入 lmhostid –cpu64 > lmhostid -cpu64

lmhostid - Copyright (C) 1989-2000 Globetrotter Software, Inc. The FLEXlm host ID of this machine is \如果 lmhostid 回传\，则可能是因为在 BIOS 中 CPU ID 的选项关了，可在重新启动时将其 开启。

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要检查 dongle ID(限于 Windows NT/2000/XP)，则键入 lmhostid -flexid 会得到如下例之输出

> lmhostid -flexid

lmhostid - Copyright (C) 1989-2000 Globetrotter Software, Inc. The FLEXlm host ID of this machine is \

注意，此时序号会写入 dongle 中

2.3.2 Runtime license 和 HALCON 的模块

HALCON 之运算符可分类成不同的模块，像是 \，或是\management\，用于所有 HALCON 之功能，特别的像是\，\Code Reader\之类的，只用于特定的程序。使用 runtime 版时可以只包含您需要的模块。 您的程序中用到了那些模块，有两种方式来检查。

在 HDevelop 下执行的程序，可由选单下，File>Moduals，然后会出现一个如下图的窗口， 其中就有使用到的模块名称，然后按\，即可将这些纪录存成 .mod 文件，放在目前的工 作目录下。

由 C，C++，COM 所写成的应用程序，则需在程序结尾加入运算符 get_moduals。 然后将确定需要的模块名称送到代理商。

图例 您使用到的模块

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2.3.3 安装 license file

要使用 HALCON 就要安装 license file，这个档案必须放在%HALCONROOT%\\license 下， 档名需为 license.dat，如果是用 floatong license,您必须将这个档案复制到所有已安装 HALCON 的计算机上，包括作为 license verver 的计算机。 以下例子是一个 nodelocked license file 的内容。 ############################ # MVTec (ID: 0080c77161e2) # ############################

FEATURE MVTec_Halcon mvtecd 6.1 permanent 0 FC17B37961F326F957A8 \\ VENDOR_STRING=65535 HOSTID=0080c77161e2 ck=23

FEATURE MVTec_HDevelop mvtecd 6.1 permanent 0 CC279389F3566E1D6363 \\ VENDOR_STRING=65535 HOSTID=0080c77161e2 ck=32

图例 nodelocked license，限用于某台计算机

您可以看到，档案中\接着 HALCON 的版本名称，而 license 是向下兼容的，举 例来说，6.1 版的 license 亦可以用于 6.0 版。同时，向上亦可用于小改版的升级，例如 6.1 版的 license 可用于 6.1.x 版。

#################################

# MVTec (ID: FLEXID=7-b285ff7f) #

#################################

FEATURE MVTec_Halcon mvtecd 6.1 permanent 0 3C574319AF86C4A5DE4A \\ VENDOR_STRING=65535 HOSTID=FLEXID=7-b285ff7f ck=35

FEATURE MVTec_HDevelop mvtecd 6.1 permanent 0 7C772379E2D066930D10 \\ VENDOR_STRING=65535 HOSTID=FLEXID=7-b285ff7f ck=245

图例 nodelocked development license ，限用于特定 dongle

################################# # MVTec (ID: FLEXID=7-b285ff7f) # #################################

FEATURE MVTec_Halcon mvtecd 6.1 permanent 0 3C574319AF86C4A5DE4A \\ VENDOR_STRING=65535 HOSTID=FLEXID=7-b285ff7f ck=35

图例 nodelocked runtime license，限用于特定 dongle

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2.3.4 floating license 之使用 在之前的介绍中已有概略的介绍，首先，要有一台计算机当成 license verver，安装一个名为

license manager daemon 的程序来检查网络中执行 HALCON 之计算机之数目，再来，license file 要 copy 到所有安装 HALCON 之计算机，而且也要 copy 到作为 license verver 的计算机上(参 考 2.3.4.3)。

接着来看看一个典型的 floating license。\告诉 FLEXlm 当作 license server 计算机的 名称，这个例子里，就是 halconserver。还有网络卡号，以及 port number(27000)。

############################

# MVTec (ID: 0080c77161e2) #

############################

SERVER halconserver 0080c77161e2 27000

DAEMON mvtecd C:\\Progra~1\\MVTec\\Halcon\\FLEXlm\\i586-nt4\\mvtecd FEATURE MVTec_Halcon mvtecd 6.1 permanent 2 4C72DB2EC0F315624FAE \\ VENDOR_STRING=16383 ck=97

图例 floating runtime license 的内容(限用于某台计算机)

某些情况下您可会想改变计算机的 hostname，例如您用的是 dongle-bound license，基于某些 需要想把 dongle 换到网络中另一台计算机上，或是您用限用于某网络卡的 license，而您想把 网络卡移到另一台计算机上。 您也可能会需要更改使用的 port，例如默认的 port 已被网络中某软件占用，但是要注意的， 大部分的计算机中，port number 小于１０２４的，只有特定权限的使用者能更改。 当您在网络中任一台计算机执行 HALCON 时，license file 中的\后接着的数据，诸如 host name 和 port number 等等，是用于让程序寻找联系 license server，而在作为 license server 的计算机上，port name 是作为启动 license manager daemon 的依据，所以在计算机中， 所有复制的档案内容必须相同。 在您做为 license server 的计算机上，可能会需要修改 daemon 的目录 mvtecd，这目录通常如 下

%HALCONROOT%\\FLEXlm\\%ARCHITECTURE%\\mvtecd (关于环境变量 ARCHITECTURE 请看 2.4 节)

由于 license file 中没有环境变量数据，所以这个目录要自己新增。由于目录字符串中含有空白 字符时会造成 HALCON 的问题，所以当您将 HALCON 装在像是 c:\\program Files\\MVTec\\Halcon 下时，路径字符串应改为 c:\\progra~1\\MVTec\\Halcon。 最后一点，license manager daemon 必须在开机时启动。

2.3.4.1 在 Windows NT/2000/XP 下安装 license manager daemon

在 Windows 下，可以由安装程序来安装，然后他就会在重新启动以后自动启动，当然您也 可以自行手动安装，这要在 DOS 下键入(这是一整串指令)

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\

-c \

-l \

-e \

%HALCONROOT%即是安装的目录，在 Windows 下，安装好后必须重开机。如果安装成功， 一个称为 HALCON 的 service 会出现在控制面板下的系统管理工具的\服务\中出现。 要移除 liscense manager daemon，键入如下之指令

\

2.3.4.2 在 UNIX 下安装 license manager daemon

在 UNIX 下，这个程序 lmgrd 必须放在适当的启动档中，像是/etc/init.d/boot.local 或 /sbin/init.d/boot.local，诸如此类。这部分请参考您使用的操作系统手册。 在这个档案中加入下面一整行(要有 lmgrd 的目录)

/etc/lmgrd -c $HALCONROOT/license/license.dat > $HALCONROOT/license/license.log 2>&1 &

注意，lmgrd 要由 root 启动，否则不能正常的作业。

2.3.4.3 重新启动 license manager daemon

如果您换了一个 floating license，就要将 daemon 重新启动。方法之一是重新启动计算机，如 果您有管理者的权限，也可以用手动方式新启动。在 Windiows 下，您只要在系统管理工具 下的\服务\中，将\这个服务重新启动即可。

在 UNIX 下，您可以终止 lmgrd 这个 process，然后再重新启动，启动的指令就是 2.3.4.2 节 中，加入启动档的那一行。

2.3.5 使用 dongle

dongle 只有在 windows 下才能使用，从 6.0.2 版起，还提供了连接 USB 的 dongle。连接印 表机埠的 dongle，其 ID 是以\或\开始，而 USB dongle 的 ID 是以 \起。

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2.3.5.1 连接并行端口的 dongle 就像 2.1.1 节所叙述的，您可以让 HALCON 安装驱动程序，要检查安装是否成功，可由装置 管理员来检视是否有一个叫 sentinel 的设备。

HALCON 也有一个辅助程序让您可以自行安装，设定，或是移除驱动程序。进到 DOS 下， 切换到%HALCONROOT%\\FLEXlm\\i568-nt4\\flexid6-7\\win_nt 目录下，执行 setupx86.exe。 要安装驱动程序，在主选单下选 Functions>install，然后重新启动计算机。然后用上述的检查 方法应该可以看到该项设备。要注意的是，您必须要有 Administrator 的权限才能安装驱动程 式。如果您没有权限，程序会也安装，并告诉您安装完成，而实际上无法作用。

要是计算机上有多个 parallel port，则还要再调整驱动程序。

HALCON 的卸载程序并不会移除这个驱动程序(因为其他程序有可能用到)，但是却会把 这个安装程序移除，所以如果您要移除这个 dongle 驱动程序，就要在您将 HALCON 解除安 装之前完成。这个安装程序是在 CD 的 FLEXlm\\i586-nt4\\flexid6-7\\win_nt，有需要时可再叫 用。

关于 6.0.2 版的特别消息

如同在 2.1.3 以及 2.2.1 节所叙述的注意事项，为避免出问题，建议以如下之程序进行安装。

手动方式解除旧的驱动程序。

用到的程序是 setupx86.exe，位于%HALCONROOT%\\FLEXlm\\i586-nt4\\dongle 下。 再来就有两个方式可以安装 HALCON 6.0.2。 用 2.2.1 节的方法来移除旧版的 HALCON，然后将 6.0.2 版和新的驱动程序一起安装。 用 2.1.3 节的更新方法，也就是手动更新，用到的程序 setupx86.exe 位在 %HALCONROOT%\\FLEXlm\\i568-nt4\\flexid6-7\\win_nt 下。

如果您在移除旧版的驱动程序前先移除了旧版的 HALCON，这个 setupx86.exe 也会被删除， 但是它是位在 CD 中 FLEXlm\\i586-nt4\\dongle 下，若您没有 CD，建议您重新安装旧版的 HALCON。

2.3.5.2 USB dongle

如同 2.1.1 节，所需要的驱动程序可在 HALCON 安装时一起安装，安装是否成功，可由装置 管理员中查看是否有新增以下两项装置 Hardlock 以及 HASP。 随者操作系统的不同，您也可以用一个 HALCON 随附的辅助程序来修改，设定，移除驱动 程序。切换到 DOS 下，切换到目录%HALCONROOT%\\FLEXlm\\i586-nt4\\flexid9，有个程序 hinstall.exe ，有下列指令可供显示，安装，移除等等。

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hinstall

hinstall -info 显示如何使用 hinstall 显使驱动程序的状态

hinstall -install 安装驱动程序 hinstall -remove 移除驱动程序

当然，必须要有 Administrator 的权限才能安装。

由于 HALCON 的卸载程序不会移除 dongle 的驱动程序，但是会将安装程序 hinstall.exe 移除，所以若是要移除这个驱动程序，就要在卸载 HALCON 前进行。原始的程序在 CD 中的位置位于 FLEXlm\\i586-nt4\\flexid9。

2.4 设定

HALCON 需要设定的东西大部分都是环境变量，例如放置影像，放置 extension package 的 目录等等。要使用 Parallel HALCON 时，每一台分担计算的计算机上都要做初始化(initialize)， 这部分会在 5.1.1 说明。

2.4.1 Windows NT/2000/XP 下的设定。

安装程序 Setup.exe 执行时会自动设定这些环境变量，像是%HALCONROOT%等，要查看 变量的内容，可用控制面板下的\系统\中查看，或是修改，新增变量内容。若是变量内容含有 不只一个项目，例如%PATH%可能含有数个目录，此时各个目录间就要以分号\；\区隔之。 此外，要在安装时同时修改建立这些变量，必须要有 Administrator 的权限。

HALCONROOT

这是最重要的环境变量，指出了 HALCON 安装的目录。典型的变量内容内容像是

C:\\Program Files\\MVTec\\Halcon。根据这个变量，HALCON 得以到以下的子目录中寻找资 料。

%HALCONROOT%\\help 运算符的数据库位于此处。由 HALCON 来存取有关运算符的资料。

%HALCONROOT%\\doc\\html\\reference\\hdevelop 在线辅助说明，只要有一个浏览器就可以阅读其内容。

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%HALCONROOT%\\lut 使用者自定义之 look-up table。 %HALCONROOT%\\ocr 存放了 trained fonts。

%HALCONROOT%\\license license KEY 置于此，也就是 license.dat 檔。

%HALCONROOT%\\images 系统中没有 HALCONIMAGES 这个变数时，HALCON 会到这个目录找寻影像。

HALCONIMAGES

这是告诉系统影像数据存放的地方，其中可以包含数个目录，但是要记得用分号区隔之。

ARCHITECTURE

HALCON 用这个变量来区别操作系统，在 Windows 下，%ARCHITECTURE%即是设成 i586-nt4。

这个变量同时会在好几个地方出现，像是 HALCON 的程序，hdevelop.exe，halcon.dll 等等， 是置于%HALCONROOT%\\bin\\i586-nt4 下，要 link 程序用的 library 像是 halcon.lib，位在 %HALCONROOT%\\lib\\i586-nt4 下。

HALCONEXTENSIONS

这个变量含的目录，是用户自定义的运算符所在位置(所谓的 extension packages)，每个 package 中含有数个运算符，linked 到一个共享的 library。还有一些说明文件，像是运算符 的 help，以及 HTML 檔。安装 extension package 请看 2.5 节的安装方法。

HALCONSPY

如果在启动 HALCON 前，系统中已有 HALCONSPY 这个变数，那么在 HALCON 启动时， 一个工具程序 HALCON Spy 也会启动。由运算符 set_spy 也可以将其启动(参数为\， \，两种启动方法的差异在于，有了

%HALCONSPY%这个变量，就可以监看一个 linked 好的 HALCON 程序，而不必再去修改。 相关设定请参考 6.4 节。

PATH

安装时，%HALCONROOT%\\bin\\i586-nt4 和%HALCONROOT%\\FLEXlm\\i586-nt4 会被加到 PATH 中。

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2.4.2 UNIX 下的设定 在 UNIX 下，不同的 shells 设定环境变量的指令各不相同，例如 setenv ， export =，这部分请参考您的操作系统说明。如果变量内容不只一个项目， 请用冒号区隔。

下表列出了 HALCON library 和 HDevelop 要用到的环境变量列表。最好把这些指令加在一 个 login script 或是 shell resource script 中，例如.cshrc 或是.profile 里。

HALCONROOT

这是最重要的环境变量，指出了 HALCON 安装的目录。典型的变量内容内容像是

/usr/local/halcon 或/usr/halcon。根据这个变量，HALCON 得以到以下的子目录中寻找数据。

$HALCONROOT\\help

运算符的数据库位于此处。由 HALCON 来存取有关运算符的资料。

$HALCONROOT\\doc\\html\\reference\\hdevelop

在线辅助说明，只要有一个浏览器就可以阅读其内容。

$HALCONROOT\\lut 使用者自定义之 look-up table。

$HALCONROOT\\ocr 存放了 trained fonts。

$HALCONROOT\\license license KEY 置于此，也就是 license.dat 檔。

$HALCONROOT\\images 系统中没有 HALCONIMAGES 这个变数时，HALCON 会到这个目录找寻影像。

HALCONIMAGES 这是告诉系统影像数据存放的地方，其中可以包含数个目录，但是要记得 UNIX 下要用冒号 区隔之。

ARCHITECTURE

这个变量以一个简写表示了所用的处理器以及操作系统版本。例如 i586-linux2.2，或是 sparc-sun-solaris7。ARCHITECTURE 会出现在好几个地方，像是程序 hdevelop 位在 $HALCONROOT/bin/$ARCHITECTURE。把$HALCONROOT/bin/$ARCHITECTURE 加到

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PATH 变量中，在使用 shell script 时很好用。Shared library 位于

$HALCONROOT/lib/$ARCHITECTURE 下。下表为目前支持的作业平台以及对应的 ARCHITECTURE 内容。

ARCHITECTURE i586-linux2.2 sparc-sun-solaris7 mips-sgi-irix6.5 alpha-compaq-osf5.1

Operating System (Platform) Linux 2.2/2.4 on Intel Pentium (or compatible) Solaris 7 on Sparc Workstations IRIX 6.5 on SGI Workstations (Mips processors) Tru64 UNIX 5.1 5 on Alpha processors

PATH

如果想要在任一个目录都可以启动 HDevelop，就必须将 HALCON 的目录 $HALCONROOT/bin/$ARCHITECTURE 加进环境变量 PATH 中。 LD_LIBRARY_PATH 请将 HALCON library 的目录$HALCONROOT/lib/$ARCHITECTURE 加到 LD_LIBRARY_PATH 这个环境变量之中。 设好以后，HDevelop 和开发的独立的程序才能使用。

HALCONEXTENSIONS

包含一些使用者自定义的运算符(所谓的 package)所在的目录，每个 package 中含有数个运算 子，linked 到一个共享的 library。还有一些说明文件，像是运算符的 help，以及 HTML 檔。 安装 extension package 请看 2.5 节的安装方法。详细方法请参考 Extension package Programmer's Manual。

HALCONSPY

如果在启动 HALCON 前，系统中已有 HALCONSPY 这个变数，那么在 HALCON 启动时， 一个工具程序 HALCON Spy 也会启动。由运算符 set_spy 也可以将其启动(参数为\， \，两种启动方法的差异在于，有了$HALCONSPY 这个变量，就可以监看一个 linked 好 的 HALCON 程序，而不必再去修改。相关设定请参考 6.4 节

DISPLAY

系统以这个变量来显示窗口，和其他的 X 窗口程序一样。

HOME 在 Parallel HALCON 6.0 beta 中，做初始化的运算符 check_par_hw_potential 会将取得的 主机数据存于 $HOME.halcon_par_info。

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2.5 整合 HALCON Extension Package

HALCON 的 Extension Package Interface 可以让您将自行开发的计算法和 HALCON 整合 在一起，成为所谓的 extension packages。目前可以使用的 package 项目可由 HDevelop 之 选单 Help>HALCON News(WWW)，连结到 MVTec 的网站来取得资料。

2.5.1 安装 Extension package

先将这些 package 移到%HALCONROT%目录下，解压缩，再来，将完整的目录

%HALCONROOT%\\packages\\halconuser 加到环境变量 HALCONEXTENSONS 中。

注意，package 的名称，以及其中所含的 library 或 Dll 档的名称都不可以更改。否则会无法 用使用。

如果 package 中含有影像，例如说含有一些范例影像您要使用，可以将其影像所在的目录加 入环境变量之中(HALCONIMAGES)，要使用这些影像时就不必再输入完整的路径。

2.5.2 在 HDevelop 中使用 Extension Package

在 HDevelop 下要使用新的 package 时，只要将程序重新启动，就会自动整合位于 HALCONEXTENSIONS 所载目录中的 packages。各种新增的运算符在使用上和 HALCON 原有者并无二致。 在 Linux 下，必须在您启动 HDevelop 前，将 package library 所在的子目录 lib/i586-linux2.2 加入环境变量 LD_LIBRARY_PATH 中。

2.5.3 在一个独立的程序中使用 Extension Package

您必须在程序代码中将这些 package library(像是 Windows 下的 Dll，UNIX 下的 shared library)link 进来。

2.5.3.1 在 Windows NT/2000/XP 中使用 Extension Package 如果要用 C 或 C++写新的程序，要将 packagec.lib 或 packagecpp.lib 连到您的 obj 檔，当然 基本的 library，像是 halconc.lib 或是 halconcpp.lib 也要 link 进来。 要能 link 这些 Dll，系统的环境变量 PATH 就要含有完整的路径像是

%HALCONROOT%\\packages\\halconuser\\bin\\i586-nt4

此外，不要把这些 Dll 文件复制到 Windows 的系统目录下，否则执行时会被重复加载。

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2.5.3.2 在 Linux 中使用 Extension Package 如果要用 C 或 C++写新的程序，要将 libpackage.so 或 libpackagec.so 或 libpackagecpp.so 等档案 link 起来，当然基本的 library，像是 libhalcon.so 或是 libhalconc.so，libhalconcpp.so 等等也要 link 进来。 要能使用这些 LIBRARY，系统的环境变量 LD_LIBRARY_PATH 就要含有完整的路径像是

lib/i586-Linux2.2

2.5.3.3 在 Solaris 中使用 Extension Package

如果要用 C 或 C++写新的程序，要将 libpackage.so 或 libpackagec.so 或 libpackagecpp.so 等档案 link 起来，当然基本的 library，像是 libhalcon.so 或是 libhalconc.so，libhalconcpp.so 等等也要 link 进来。 要能使用这些 LIBRARY，系统的环境变量 LD_LIBRARY_PATH 就要含有完整的路径像是

lib/sparc-sun-solaris7

2.5.3.4 在 IRIX 中使用 Extension Package

如果要用 C 或 C++写新的程序，要将 libpackage.so 或 libpackagec.so 等档案 link 起来，当 然基本的 library，像是 libhalcon.so 或是 libhalconc.so，libhalconcpp.so 等等也要 link 进来。 要能使用这些 LIBRARY，系统的环境变量 LD_LIBRARY_PATH 就要含有完整的路径像是

lib/mips-sgi-irix6.5

2.5.3.5 在 Tru64 UNIX(DIGITAL UNIX)中使用 Extension Package

如果要用 C 或 C++写新的程序，要将 libpackage.so 或 libpackagec.so 等档案 link 起来，当 然基本的 library，像是 libhalcon.so 或是 libhalconc.so，libhalconcpp.so 等等也要 link 进来。 要能使用这些 LIBRARY，系统的环境变量 LD_LIBRARY_PATH 就要含有完整的路径像是 lib/alpha-compaq-osf5.1

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第三章 对 HDevelop 的初步认识

本章是入门使用者必须熟悉的章节，将介绍如何从头开始处理一个影像分析问题，在范例中 会介绍 HDevelop 重要的功能，让您逐渐习惯它的使用接口以及掌握有效的使用方法。 这个范例是属于品管领域的，目的是检查工件上的 bonding balls，范例位于 HALCON package 的子目录下

%HALCONROOT%\\examples\\hdevelop\\Manuals\\GettingStarted\\example.dev 范例中会介绍

如何用 HALCON operator 建立一个 HDevelop 程序。 如何找到合适的 operator 以及其参数。 如何使用图像及控制变量。

如何使用图形窗口。 如何产生 ROI。 如何利用型态学的方法来解决范例中的问题。 如何使用 pattern 匹配。 如何使用 control struct。

仔细的读完这一章，您会熟悉 HDevelop 的各种交互式接口，让您能够自行开发自己专用的 影像分析程序。

图例 要分析的影像：工件上的 bonding balls

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3.1 HDevelop 的用户图形接口 GUI。

在 Windows 下，由\开始\程序集>MVTec HALCON>HDevelop 启动，在 UNIX 下则是由 shell 中启动 hdevelop。程序启动后可以看到一个主画面，其中包含了四个窗口，Program， 运算符，变量，影像等。以下是简单的介绍，至于详细的内容请参考 HDevelop User's Manual。

3.1.1 主画面

如下图所示，它整合了程序发展以及作业管理功能(像是 loading，saving)，选单以及工具栏。

图例 主画面

主选单

主选单中包含了所有 HDevelop 的功能，如下表所列。

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File Edit 加载以及储存 HDevelop 的程序，或是结束 HDevelop 之作业。 编辑 HDevelop 的程序。

Excute 执行 HDevelop 的程序。 Visualization 自定义影像窗口外观。

operators 子目录中含有程序结构，HDevelop 之运算符，以及所有的 HALCON 运算符。 Suggestions 提供选用运算符的建议。 Windows 各个窗口的管理(重迭，排列，切换等) Help

开启说明档。

工具栏

工具栏含有一系列常用功能的快捷方式，同时掌控了 HDevelop 程序的执行。

New Open Save

删除 program windows 中目前的程序。 开一个新的 HDevelop 程序。 储存 HDevelop 程序。 删除程序中选起来的程序代

Cut

码。 Copy 复制程序中选起来的程序代

码。 paste 贴上程序中选起来的程序代码。

Run Step Stop

执行 HDevelop 程序。

执行 HDevelop 中下一个程序指令。 终止程序的执行。

使程序中选取的部分指令可被执行。

Avtivate

Deactivate 使程序中选取的部分指令被忽略。 Reset 重新启动程序并重设所有变量。

set parameters 显示 visualization 参数的窗口。

Pixel info

Zooming

gray histogram info 显示频谱数据。 Region info 显示 ROI 中的各种资料。

显示 pixel info 窗口。

显示实时缩放窗口。

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3.1.2 program 窗口

这个窗口是用来显示一个 HDevelop program。它可以显示整个程序或是某个运算符。窗口 左侧是一些控制程序执行的指示符号。HDevelop 刚启动时，可以看到一个绿色箭头的 program counter(简称 PC)，一个插入符号，还可以设一个断点(breaking point)，窗口右 侧显示程序代码。

3.1.3 运算符窗口 您所选择的运算符的重要数据会显示在这里。包含了所有的参数，各个变量的型态，以及参 数数值。这里会显示参数的默认值，以及您可以选用的数值。每一个运算符都有联机帮助。 另一个常用的的是变量名称的查询显示功能，在一个 combo box 里，只要键入部分字符串甚 至开头的字母，即可显示所有符合名称的运算符供选用。

3.1.4 变量窗口 这个窗口显示了程序在执行时产生的各种变量。在变量上用鼠标双击之，即可显示变量值。 如果变量值包含了影像数据或 ROI，所谓的图像化变量，会显示在图形窗口里。

3.1.5 图形窗口 用来显示图像化变量数据，可视化的方式可以依据您的需要来调整，相关功能位于 Visualization 选单下。您可以开启数个 graphic 窗口，并且自行选用要用的窗口。

3.2 编辑 HDevelop 程序

HDevelop 启动以后，就可以开始从 program 窗口输入，逐步建立您自己的 HDevelop 程序。 要在程序中新增一行，像是加一个运算符，有两个步骤。

首先要将光标放在您要新增的地方，用键盘的 Shift 键加上的鼠标左键，点在您要加入的地方 (插入符号位于窗口左侧)。 接下来从 Operator 选单中选择，或是由运算符窗口来选用想要加入的数据。

新的(选好的)运算符会出现在 运算符 窗口中，包含它的参数等等数据，此时按下 Enter，就 会将它加入程序代码中，成为新增的一行。如果您按的是 OK，除了程序代码会新增以外，同时 也会执行程序。如果您按的是 Apply，运算符不会新增到程序中，但是会被执行，这样就可 以方便又有效的测试修改参数的结果。

如果只要执行某一行，可以将 PC(Program counter)置于要执行的那行前，再用鼠标左键在 该行前单击，然后按 HDevelop 工具栏的 Step。如果您按了 Run，接下来的程序代码都会执

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行，直到一个断点或是按 Stop 将其中止。在程序代码中点一下，就是选择了这一行，双击， 会将该行数据显示在 运算符 窗口中。

程序完成后，可以将其储存供日后叫用，或是输出成 C，C++，COM 的程序代码，产生一个独 立的程序，在选单中 File>Save as 即可储存。 以上叙述的这些基本操作在范例程序中会经常用到，您将有许多机会熟悉这些操作，接下来 将叙述如何加载影像。

3.3 加载影像

开始作业时，必须新增一个 HALCON object 来放置您的影像。取得影像的方法有数种。 利用取像设备取得实时的影像(由选单 Operators>Image>FrameGrabber)。 由现存图像文件读取(由选单 File>Image 以及 File>Read Image)。 自行产生一个新影像(由选单 Operators>Image>Creation)。

图例 赋值运算符 read_image 之参数

上例中用到 运算符 read_image，可以从主选单 Operators>File>Images 选择，或是在运 算子 window 中的\文字输入栏手动键入，再按 Enter。此时这个运算符应该会如上 图般出现，第一个字段是要新增的 image object 名称，现在自行把它改成\，用鼠标左键

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在字段中单击，就可以输入。第二个字段是图像文件档名，将其改成\

read_image(Die，\

这个运算符有两个参数，都指定好以后按 OK，系统就会将其加进 program window 中并且 执行，到此您已完成第一行程序。变量 \，包含了一个 image object，会显示在变量视 窗中，同时在这个例子里，运算符的运算结果会显示在图形窗口中。如果加载影像时发生错 误，请检查环境变量是否设对。如果系统中环境变量 HALCONIMAGES 没设，影像数据就 要放在%HALCONROOT%\\images 指定的目录下。

3.4 修改图形窗口

由于默认的图形窗口尺寸为５１２＊５１２，因此您的影像尺寸不同时，显示在屏幕上就会 变形，虽然可以用鼠标拉动窗口四周来调整尺寸，但是要看到无变形的影像，最快的方法是 由选单 Visualization>Size Window>Original，即可自动调整窗口。由于以后的例子中要用到 window 的 ID，所以现在要用 HDevelop 的运算符来新增一个图形窗口，其中参数 Width 和 Height 是窗口的大小，如果不知道确实的尺寸，就给他\－１\，即是最新开启的影像大小。

dev_open_window(0，0，-1，-1，black，WindowID)，

按下 OK，就会产生一个新的图形窗口，同时尺寸和您的影像相符。不过这个窗口目前是黑 的，现在它已是\，您输入的数据就会显示在上面。此时，在变量窗口中双击图像变量 \，就会显示影像。 默认的影像检视方式是显示像素的数组，当然也可以用其他方式来观察，例如从 Visualiation>Set Parameters>Paint ，选 3D-plot，再来按 Update，就可以看到以 3D 显示 的 image。其他各种显示方式在 HDevelop Users Manual 有详细说明。在这个范例中，别忘 记将显示方式转回默认方式。所有的显示模式都可以由程控切换，例如显示频谱可由 dev_set_paint('3D-plot')行之。

您也可以缩放影像。由选单中 Visualization>Set Parameter，选 zoom 项，按上面的

\键，就可以用鼠标选择要放大的区域，用鼠标左键按住拉动，从放大区的左上角 到右下角，放开，然后右键单击。要回复原有尺寸，在刚才的画面中按\键即可。

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3.5 产生 ROI

在待处理的影像中指定一个 ROI 是非常有用的，由于只要计算指定区域内的影像，因此可以 大幅提升效率。

图例 矩形和任意形状的 ROI

产生 ROI 有几种方式 矩形的 ROI

由选单中 Operators>Graphics>Drawing 选择 draw_rectangle1 这个运算符，不要修改任何 参数，执行之，在程序窗口中就会新增一行，然后 HDevelop 就会等您把区域画上去，画的

方法和 zoom 的方法相同。画好之后变量窗口中会出现四个变量，Row1，Column1，Row2， Column2，请看下图，接着要产生 ROI 做为 HALCON 的 object，由选单中

Operator>Regions>Creation 选用 运算符 gen_rectangle1，此时使用的参数就是从 Row1 到 Column2 等等，输出对象的名称可以自定义为\。

两个运算符使用的参数

draw_rectangle1 (WindowID, Row1, Column1, Row2, Column2)

gen_rectangle1 (ROI, Row1, Column1, Row2, Column2)

执行这个运算符，您就产生了另一个 HALCON object，也就是 region(请看 4.2.3 节)。

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图例 变量窗口

预设的 region 表示法就是用特定颜色在图形窗口中画出 region 的形状。您也可以自行修改 输出方式，像是颜色，线条粗细等等。从选单 Visualization 或是用 dev_*.等运算符来作业， 例如由 Visualization>Color 来选颜色，Visualization>Line>Width 来改变线宽，

Visualization>Draw 来指定画区域外围或是填满颜色。改变图形输出方法以后图形窗口都会 更新，要显示变量窗口中某个图像化变量，在上面点两下即可。

任意形状的 ROI

HALCON 可使用任意形状做为 ROI 区域。用选单 Operators>Graphics>Drawing 之 Draw_region，而不是用之前的画矩型的方法。

draw_region(ROI，windowID)

为了要让程序正确运作，请把其中 draw_rectangle1(在程序窗口中单击这一行就可以选 取)用 Edit>Deactivate 使其不执行，同样的，gen_rectangle1 也让它不执行。

计算适合的 ROI

用计算来找出 ROI 是利用影像分析的中间结果，这是最有挑战性，变化弹性最大的部分。在 3.8 节的例子中会介绍如何找出工件上的球型物。

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当您产生一个 ROI 以后，可以用 reduce_domain，(Operators>Image>Domain)，将影像约 化。其中 Die 为输入之影像，ROI 为输入之 region。

reduce_domain(Die，ROI，ImageReduced)

mean_image(ImageReduced，ImageMean，11，11)_

本例中输出影像名为 ImageReduced，只包含了 ROI 的部分，按 Clear 键清除画面，然后在 变量窗口中双击 ImageReduced 这个变量就可以看到约化的效果，此时您可以用一些运算符 对原始影像和 reduced 影像做运算，观察在效率上的差异。例如用

Operators>Filter>Smoothing 中的 mean_image，数入影像用原始影像\。然后再按 一下 Clear 键清除画面，在程序代码 mean_image 这行上双击，就可以输入参数，在这里把 输入的影像改为 ImageReduced。 要重复上列方式来观察不同 ROI 的差异，可以把 PC(program counter)放在 draw_rectangle 或是 draw_region 上，(看您用哪个方法)再按 RUN。要在某个运算符计算前中止程序，只要 在其前面放一个 BP(break point)，按 Ctrl 键加上鼠标左键即可加上。

3.6 寻找正确的运算符

上一个单元中已经做出了一个 HALCON 对象，接下来要如何选用 HALCON 的一千多个运算 子呢? 主要是根据所要进行的分析工作而定，这要依靠用户的经验以及对于影像分析领域 的知识。虽然如此，HALCON 还是提供了一系列的方法，使得选择运算符更为正确而便利。

图例 用\字符串来选择\运算符

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如果您知道运算符名称的部分字符串，只要在运算符窗口中的文字输入栏输入，所有含有符合 字符串的名字就会列在 combo box 中。 每个 HALCON 的运算符都有 HTML 格式的说明，从 Help>HTML 启动您预设的浏览器就可 以看。从这里可以看到所有的影像分析模块，排列方式和选单中的 Operator 一样。相关的运 算子间还有交错的连结可以参考。 还有一个索引，包含了所有的运算符，您可以从这个索引直接跳到要找的 HTML 数据。 另外，还有一个 Suggestion>Keywords，提供您从一些功能上的关键词，让您去找寻要用 的运算符。窗口左边是分类的功能叙述列表，例如 3d-projection，Arcs 等等，用鼠标点一下， 窗口右侧会列出相关的运算符，在左边多点几下，右侧的列表内容就会一直增加。要选用运 算子时，在右边的列表中点一下， 就可以切到运算符窗口来作业。

选好了运算符，像是例子里的 read_image，就可以从 operator knowledge base 中取得各类 参考数据。

HTML 格式的联机帮助。

在运算符窗口中按下 Help，就会启动默认的浏览器来显示所有相关的说明。

选单 Suggestion>Altinatives 在计算个过程中若是觉得结果不完全符合需求，可以从这里寻找功能类似而可能更合用的运 算子。要注意的是，通常您必须在速度和精度之间做一选择，例如用速度较快的 mean_image 做为某种情况下的 filter，要求高质量的结果时，用 gauss_image 或是 smooth_image 。

选单 Sugestions>See also

这里会列出另一类可能相关的运算符让您参考，例如在用 read_image 时，列出 write_image。

选单 suggestion>Predecessor 许多运算符在运作时需要其他运算符提供计算参数或数据，这里会列出先相关数据，例如要 用 junctions_skeleton 计算 skeleton 的交点时，要先用 skeleton 完成 region 之中 skeleton 的萃取。

选单 Suggestion>Successor 和上一项建议相反的，某些运算符后面常常会接着一些特定的运算符做后续计算，这里会提 出一些合理的运算符供您选择。

到目前为止，我们的例子只是产生了一个新影像，而后续还有非常多可以选用的运算符来做 各式各样的计算，我们暂且选用 successor 中建议的 threshold 来做下一步的运算。

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3.7 找出正确的参数值

当您选择了一个运算符，例如在程序代码上双击或从选单中选择，运算符以及其相关变量会 出现在运算符窗口中。您可以自行键入所有参数，但是大部分的情况下，从 combo box 中选 择适当的参数显然最为便利，而一些参数的默认值，是由 HDevelop 所提供。 例如，从选单中 Operator>segmentation 选用 threshold 来处理影像，输入的影像名称由 combo box 中选\，参数中的 lower 及 upper threshold 的默认值，会使您输入的影像， 以其中灰度值大于１２８的部分做为输出的区域。输出的影像名称可自行名为 Brighregion。 为了让输出区域显示更为明了，可以更改图形窗口的 visualization mode，由选单或是在图形 窗口中右键单击，在\中选\，这样就会使输出区域填上颜色(颜色可由 Color 中选择， 例如选绿色)。要观察结果时，可以在图像变量区，双击\或是\，影像和 处理后产生的区域即可以分别显示。

图例 \中包含了灰度值大于等于１２８的像元

想要修改参数时，在程序代码上双击，就会出现对应的运算符窗口，然后您就可以修改参数。 这个时候您可以按 Apply，这个运算符会被立刻单独执行并且显示结果，这样就不必一直从 头再执行一次，参数的调整达到您要的效果以后，就可以按 OK，将修改部分写入 program 中。要注意的是，在每次显示计算结果时要记得 Clear 画面，或是将原始影像重新显示一次， 以免显示计算结果的区域或线条等等累积在画面中重迭。

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3.8 寻找 ROI

由影像\中可以发现，由于线路版的部分比较亮，因此由 threshold 的预设参数 128 及 255，即可产生一个合理的 raw segmentation，然后把这个区域转成一个 ROI，做为 bonding balls 侦测之用。选用 shapr_trans，以\为输入区域，参数用\，来找 出一个包含\最小的平行四边型。输出的 region 取名为\，差不多就是电路 板的大小了。再来用 3.5 节的方法 reduce_domain，把原始影像约化成包含 ROI 的范围。

threshold(Die,Brightregion,128,255) shape_trans(Brightregion,ROI,'rectangle2') reduce_domain(Die,ROI,DieROI)

接下来的计算，范围就定在最后的 DieROI 这张影像。

3.9 从型态学的方法来找球型物体

观察一下\这张影像，您会发现这些 bonding balls 的部分比电路板上大部分区域还黑， 因此可以再用 threshold 来处理一次。

图例 region \包含了较黑的像元 影像中免不了会

有噪声而造成许多小洞或是小点，因此要用一个有适度限制条件的\填补\功

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