四．工件位置檢測演算法

我們希望得到模組右下角第一個插座中的最右側的插針位置P（m，n）及該插座相對於夾具的角度a。如圖31所示。

圖31 插針座標與工件的夾角

因為插針有一定的長度，且鏡頭有變形，直接檢測插針前端面的位置偏差較大；且插針前端面的面積小、形狀一致性不好，不容易檢測。

經分析，插座底部塑膠基座的形狀特徵明顯，採用形狀匹配函式檢測插座底部影象，間接檢測插針位置檢測，試驗證明成功率高。

為提高檢測精度和可靠性，採用形狀匹配函式檢測三個特徵影象的位置，並用其中2個位置座標計算插針座標P和工件夾角a。這樣比僅檢測一個特徵影象的位置和轉角的方法可靠。

1。 偏移量（offset）的設定與計算

圖32 插針位置的偏移量

如圖32所示，點A、C為最右邊的2個檢測結果的中心座標。P點是最右側的插針位置。

1）設定偏移量

已知：a， b， c， d， m， n

求：q， L

由：k1 = （n - b） / （m - a）

k2 = （b - d） / （a - c）

得：q = arctan（ （k1 – k2） / （1 + k1 X k2） ） （1）

及：

q、L是相對於插座的尺寸，與工件夾角a無關。

因此，選取好模板、進行一次匹配後，只需手動設定一次插針位置P（m，n）；之後，進行插針位置檢測時，用A點、C點的座標及q、L，即可求出P和a。

2）計算偏移量

已知：a， b， c， d， q， L

求：a， m， n

a = arctan（（b - d） / （a - c）） （3）

b = q + a

m = a + L X cos（b） （4）

n = b + L X sin（b）

1。 C#程式設計

1）將HDevelop的程式My_shape_match匯出C#程式碼如下：

//

// File generated by HDevelop for HALCON/DOTNET （C#） Version 10。0

//

// This file is intended to be used with the HDevelopTemplate or

// HDevelopTemplateWPF projects located under %HALCONEXAMPLES%\c#

using System；

using HalconDotNet；

public partial class HDevelopExport

{

public HTuple hv_ExpDefaultWinHandle；

// Procedures

// External procedures

// Chapter： Matching / Shape-Based

// Short Description： Display the results of Shape-Based Matching。

public void dev_display_shape_matching_results （HTuple hv_ModelID， HTuple hv_Color， HTuple hv_Row， HTuple hv_Column， HTuple hv_Angle， HTuple hv_ScaleR， HTuple hv_ScaleC， HTuple hv_Model）

{

// 該方法的功能是：顯示形狀匹配的結果。

// 對應於HDevelop中的函式dev_display_shape_matching_results（）

// 不使用該方法，程式略。

}

// Chapter： Graphics / Text

// Short Description： This procedure writes a

text message。

public void disp_message （HTuple hv_WindowHandle， HTuple hv_String， HTuple hv_CoordSystem， HTuple hv_Row， HTuple hv_Column， HTuple

hv_Color， HTuple hv_Box）

{

// 該方法的功能是：在窗體中顯示文字資訊。

// 對應於HDevelop中的函式disp_message（）

// 不使用該方法，程式略。

}

// Main procedure

private void action（）

{

HSystem sys = new HSystem（）；

// Local iconic variables

HObject ho_Image=null， ho_Rectangle=null，

ho_ImageReduced=null；

HObject ho_Mask， ho_Cross；

// Local control variables

HTuple hv_Error = null；

HTuple hv_AcqHandle， hv_WindowID=new HTuple（）；

HTuple hv_Button， hv_R=new HTuple（）， hv_C=new HTuple（）；

HTuple hv_Row1=new HTuple（）， hv_Column1=new HTuple（）， hv_Row2=new HTuple（）；

HTuple hv_Column2=new HTuple（）， hv_ModelID，

hv_S1， hv_Row；

HTuple hv_Column， hv_Angle， hv_Score， hv_S2， hv_Runtime；

HTuple hv_y0， hv_y1， hv_x0， hv_x1；

// Initialize local and output iconic variables

HOperatorSet。GenEmptyObj（out ho_Image）；

HOperatorSet。GenEmptyObj（out ho_Rectangle）；

HOperatorSet。GenEmptyObj（out ho_ImageReduced）；

HOperatorSet。GenEmptyObj（out ho_Mask）；

HOperatorSet。GenEmptyObj（out ho_Cross）；

try

{

HOperatorSet。CloseAllFramegrabbers（）；

//open camera with default settings：

HOperatorSet。OpenFramegrabber（“DahengCAM”， 1， 1， 0， 0， 0， 0，

“default”， -1， “default”， -1， “default”， “default”， “default”， -1， -1， out

hv_AcqHandle）；

//open a window

//dev_close_window（。。。）；

//dev_open_window（。。。）；

//Define the region fill mode as margin

HOperatorSet。SetDraw（hv_ExpDefaultWinHandle， “margin”）；

hv_Button = 0；

while （（int）（new HTuple（hv_Button。TupleEqual（0））） ！= 0）

{

// Grabbing images from a Daheng USB 2。0 camera

ho_Image。Dispose（）；

HOperatorSet。GrabImage（out ho_Image， hv_AcqHandle）；

HOperatorSet。DispObj（ho_Image， hv_ExpDefaultWinHandle）；

disp_message（hv_ExpDefaultWinHandle， “Load a old template press LEFT key， Set a new template press middle key”， “window”， 12， 12， “black”， “true”）；

//draw a rectangle to select region of testing。

HOperatorSet。DispRectangle1（hv_ExpDefaultWinHandle， 320， 250， 630， 750）；

// 掃描滑鼠按鍵

{

// 不使用該方法，程式略。

}

}

// 滑鼠中鍵按下，設定新的形狀模板

if （（int）（new HTuple（hv_Button。TupleEqual（2））） ！= 0）

{

disp_message（hv_ExpDefaultWinHandle， “draw rectangle for shape model。 ”，

“window”， 12， 12， “black”， “true”）；

HOperatorSet。DrawRectangle1（hv_ExpDefaultWinHandle， out hv_Row1， out

hv_Column1， out hv_Row2， out hv_Column2）；

ho_Rectangle。Dispose（）；

HOperatorSet。GenRectangle1（out ho_Rectangle， hv_Row1， hv_Column1， hv_Row2，

hv_Column2）；

ho_ImageReduced。Dispose（）；

HOperatorSet。ReduceDomain（ho_Image， ho_Rectangle， out ho_ImageReduced）；

HOperatorSet。WriteImage（ho_ImageReduced， “png”， 0， “D：/Vision/MySample/MyShapeMatch/Image006。png”）；

}

// 滑鼠左鍵按下，讀取硬碟中已有的形狀模板

if （（int）（new HTuple（hv_Button。TupleEqual（1））） ！= 0）

{

disp_message（hv_ExpDefaultWinHandle， “Load a old template ”，

“window”， 12， 12， “black”， “true”）；

ho_ImageReduced。Dispose（）；

HOperatorSet。ReadImage（out ho_ImageReduced， “Image006。png”）；

}

// 生成一個待檢測的小區域，被檢測區域的影象名為Mask

ho_Rectangle。Dispose（）；

HOperatorSet。GenRectangle1（out ho_Rectangle， 320， 250， 630， 750）；

ho_Mask。Dispose（）；

HOperatorSet。ReduceDomain（ho_Image， ho_Rectangle， out ho_Mask）；

// 生成形狀模板、形狀匹配

HOperatorSet。CreateShapeModel（ho_ImageReduced， “auto”， （new

HTuple（-45））。TupleRad（） ， （new HTuple（90））。TupleRad（）， “auto”， “auto”， “use_polarity”， “auto”， “auto”， out hv_ModelID）；

HOperatorSet。CountSeconds（out hv_S1）；

HOperatorSet。FindShapeModel（ho_Mask， hv_ModelID， （new HTuple（-45））。TupleRad（）

， （new HTuple（90））。TupleRad（）， 0。5， 3， 0。0， “least_squares”， 0， 0。5， out hv_Row，

out hv_Column， out hv_Angle， out hv_Score）；

HOperatorSet。CountSeconds（out hv_S2）；

hv_Runtime = （hv_S2-hv_S1）*1000；

// 顯示匹配結果

HOperatorSet。DispRectangle1（hv_ExpDefaultWinHandle， 320， 250， 630， 750）；

dev_display_shape_matching_results（hv_ModelID， “green”， hv_Row， hv_Column，

hv_Angle， 1， 1， 0）；

ho_Cross。Dispose（）；

HOperatorSet。GenCrossContourXld（out ho_Cross， hv_Row， hv_Column， 26， （new HTuple（45））。TupleRad（） ）；

HOperatorSet。SetColor（hv_ExpDefaultWinHandle， “red”）；

HOperatorSet。DispObj（ho_Cross， hv_ExpDefaultWinHandle）；

hv_y0 = hv_Row［0］；

hv_y1 = hv_Row［1］；

hv_x0 = hv_Column［0］；

hv_x1 = hv_Column［1］；

HOperatorSet。DispLine（hv_ExpDefaultWinHandle， hv_y0， hv_x0， hv_y1，

hv_x1）；

disp_message（hv_ExpDefaultWinHandle， （（new HTuple（hv_Score。TupleLength（））+“ shapes located in ”）+（hv_Runtime。TupleString（ “。1f”）））+“ ms ”，

“window”， 12， 12， “black”， “true”）；

HOperatorSet。ClearShapeModel（hv_ModelID）；

HOperatorSet。CloseFramegrabber（hv_AcqHandle）；

}

catch （HalconException

HDevExpDefaultException）

{

ho_Image。Dispose（）；

ho_Rectangle。Dispose（）；

ho_ImageReduced。Dispose（）；

ho_Mask。Dispose（）；

ho_Cross。Dispose（）；

throw HDevExpDefaultException；

}

ho_Image。Dispose（）；

ho_Rectangle。Dispose（）；

ho_ImageReduced。Dispose（）；

ho_Mask。Dispose（）；

ho_Cross。Dispose（）；

}

public void InitHalcon（）

{

// Default settings used in HDevelop

HOperatorSet。SetSystem（“do_low_error”， “false”）；

}

public void RunHalcon（HTuple Window）

{

hv_ExpDefaultWinHandle = Window；

action（）；

}

}

1）將匯出的C#程式碼整理編寫幾個功能獨立的方法

如本文第二節“HALCON與C#混合程式設計的方法”所述，在Program。cs程式中編寫類HDevelopExport；然後在其中根據匯出的C#程式碼編寫以下幾個方法：halcon初始化InitHalcon（）；攝像頭初始化InitCamera（HTuple Window）；採集影象、顯示影象GrabAndDisplay（）；設定模板SetTemplate（）；從檔案中讀取模板ReadTemplate（）；模板匹配MatchTemplate（）；顯示偏移點位置DisplayOffset（）；顯示計算角度，劃線DisplayLine（）；關閉相機CloseCamera（）。

形狀匹配函式的引數設定與本文三。5。節的相同。

Program。cs程式如下所示：

using System；

using System。Collections。Generic；

using System。Linq；

using System。Windows。Forms；

using HalconDotNet；

namespace MatchMyTemplate

{

public partial class HDevelopExport

{

// 定義變數

public HTuple hv_ExpDefaultWinHandle；

HObject ho_Image， ho_Rectangle， ho_ImageReduced；

HObject ho_ModelContours；

HObject ho_Mask；

HTuple hv_AcqHandle；

HTuple hv_S1， hv_S2；

HTuple hv_Width， hv_Height；

HTuple hv_ModelID， hv_Row， hv_Column；

HTuple hv_Row1， hv_Column1， hv_Row2， hv_Column2；

HTuple hv_Angle， hv_Score， hv_Runtime；

HTuple hv_R；

public double［］ Px；

public double［］ Py；

public int ResultN；

public double usedTime；

public double Cx，Cy；

public double Fx，Fy；

public double Cr = 9；

public void InitHalcon（） // 初始化halcon

{

HOperatorSet。SetSystem（“do_low_error”， “false”）；

}

public void InitCamera（HTuple Window） // 攝像頭初始化

{

hv_ExpDefaultWinHandle = Window；

HOperatorSet。GenEmptyObj（out ho_Image）； // 生ho_Image資料區

// Grabbing images from a Daheng USB 2。0 camera

HOperatorSet。CloseAllFramegrabbers（）；

HOperatorSet。OpenFramegrabber（“DahengCAM”， 1， 1， 0， 0， 0， 0， “default”， -1， “default”，-1， “default”， “default”， “default”， -1， -1， out hv_AcqHandle）；

//open camera with default settings

}

public void GrabAndDisplay（） // 採集影象、顯示影象

{

ho_Image。Dispose（）； // 清除ho_Image中的資料

HOperatorSet。GrabImage（out ho_Image， hv_AcqHandle）； // 採集影象

HOperatorSet。GetImageSize（ho_Image， out hv_Width， out hv_Height）； // 獲取圖片的尺寸

HOperatorSet。SetPart（hv_ExpDefaultWinHandle， 0， 0， hv_Height - 1， hv_Width - 1）；

HOperatorSet。DispObj（ho_Image， hv_ExpDefaultWinHandle）；

// 顯示ho_Image中的圖片

HOperatorSet。SetDraw（hv_ExpDefaultWinHandle，“margin”）； // 填充模式為只畫框

HOperatorSet。SetColor（hv_ExpDefaultWinHandle，“red”）； // 畫線顏色紅

HOperatorSet。DispRectangle1（hv_ExpDefaultWinHandle，320， 250， 630， 750）；

}

public void SetTemplate（） // 設定模板

{

MessageBox。Show（“在紅框中按下滑鼠左鍵畫方框選模板，按右鍵結束”）；

HOperatorSet。DrawRectangle1（hv_ExpDefaultWinHandle，

out hv_Row1， out hv_Column1， out hv_Row2， out hv_Column2）；

HOperatorSet。GenRectangle1（out ho_Rectangle， hv_Row1， hv_Column1， hv_Row2，

hv_Column2）；

HOperatorSet。ReduceDomain（ho_Image， ho_Rectangle， out ho_ImageReduced）；

HOperatorSet。WriteImage（ho_ImageReduced， “png”， 0， “D：/Vision/MySample/ShapeMatch/Image005。png”）；

MessageBox。Show（“模板已儲存”）；

}

public void CloseCamera（） // 關閉相機

{

HOperatorSet。CloseFramegrabber（hv_AcqHandle）；

}

public void ReadTemplate（） // 從檔案中讀取模板

{

HOperatorSet。GenEmptyObj（out ho_ImageReduced）；

ho_ImageReduced。Dispose（）；

HOperatorSet。ReadImage（out ho_ImageReduced， “D：/Vision/MySample/ShapeMatch/Image005。png”）；

}

public void MatchTemplate（） // 模板匹配

{

int i，j；

double temp；

HOperatorSet。GenRectangle1（out ho_Rectangle， 320， 250， 630， 750）；

HOperatorSet。ReduceDomain（ho_Image， ho_Rectangle， out ho_Mask）；

//Reduce image range

HOperatorSet。CreateShapeModel（ho_ImageReduced， “auto”， （new HTuple（-45））。TupleRad（） ，（new HTuple（90））。TupleRad（），

“auto”， “auto”，“use_polarity”， “auto”， “auto”，out hv_ModelID）；

HOperatorSet。CountSeconds（out hv_S1）； // Match start

HOperatorSet。FindShapeModel（ho_Mask，hv_ModelID， （new HTuple（-45））。TupleRad（）

，（new HTuple（90））。TupleRad（），0。5， 3， 0。0， “ least_squares ”， 0，0。5， out hv_Row，

out hv_Column， outhv_Angle， out hv_Score）；

HOperatorSet。CountSeconds（out hv_S2）； // Match stop

hv_Runtime = （hv_S2 - hv_S1） * 1000；

usedTime = hv_Runtime；

ResultN = new HTuple（hv_Row。TupleLength（））；

// 獲取匹配結果個數

if （ResultN >1）

{

Px = new double［ResultN］；

Py = new double［ResultN］；

hv_R = new HTuple（）； //HTuple變數初始化

for （i = 0； i < ResultN； i++）

{

Py［i］ = hv_Row［i］； // 將搜尋結果的中心座標讀出

Px［i］ = hv_Column［i］；

Aa［i］ = hv_Angle［i］；

hv_R［i］ = 8； //設定圓半徑

}

for （i = 0； i < ResultN； i++） // 從大到小排序

{

for （j = i + 1； j < ResultN； j++）

{

if （Px［i］ < Px［j］）

{

temp = Px［i］；

Px［i］ = Px［j］；

Px［j］ = temp；

temp = Py［i］；

Py［i］ = Py［j］；

Py［j］ = temp；

temp = Aa［i］；

Aa［i］ = Aa［j］；

Aa［j］ = temp；

}

}

}

HOperatorSet。SetColor（hv_ExpDefaultWinHandle，“red”）； // 顯示匹配結果位置

HOperatorSet。DispCircle（hv_ExpDefaultWinHandle，hv_Row， hv_Column， hv_R）；

HOperatorSet。ClearShapeModel（hv_ModelID）；

Cy = Py［0］+ 10； // offset的初始值

Cx = Px［0］+ 60；

}

else

{

MessageBox。Show（“匹配失敗！？”）；

}

}

public void DisplayOffset（） // 顯示偏移點位置

{

HOperatorSet。SetColor（hv_ExpDefaultWinHandle， “red”）；

HOperatorSet。DispObj（ho_Image，hv_ExpDefaultWinHandle）；

HOperatorSet。DispCircle（hv_ExpDefaultWinHandle，hv_Row， hv_Column， hv_R）；

HOperatorSet。DispLine（hv_ExpDefaultWinHandle，hv_Row［0］， hv_Column［0］， hv_Row［1］， hv_Column［1］）；

HOperatorSet。SetColor（hv_ExpDefaultWinHandle，“yellow”）；

HOperatorSet。DispCircle（hv_ExpDefaultWinHandle，Cy， Cx， Cr）；

}

public void DisplayLine（） //顯示計算角度，劃線

{

HOperatorSet。SetColor（hv_ExpDefaultWinHandle， “yellow”）；

HOperatorSet。DispLine（hv_ExpDefaultWinHandle， Cy， Cx， Fy， Fx）；

}

}

static class Program

{

static void Main（）

{

Application。EnableVisualStyles（）；

Application。SetCompatibleTextRenderingDefault（false）；

Application。Run（new Form1（））；

}

}

}

2）設計窗體及程式碼

設計窗體如圖33所示。Form1。cs程式程式碼如下：

using System；

using System。Collections。Generic；

using System。ComponentModel；

using System。Data；

using System。Drawing；

using System。Linq；

using System。Text；

using System。Windows。Forms；

namespace MatchMyTemplate

{

public partial class Form1 ： Form

{

HDevelopExport hd = new HDevelopExport（）；

public double Lam，

theta；

public Form1（）

{

InitializeComponent（）；

}

private void button1_Click（object sender， EventArgs e） // 開啟相機

{

hd。InitCamera（hWindowControl1。HalconWindow）； // 攝像頭初始化

timer1。Enabled = true； // 開始定時拍照顯示

textBox1。Text = “”；

textBox1。Refresh（）；

}

private void timer1_Tick（object sender， EventArgs e） // 定時拍照、顯示

{

hd。GrabAndDisplay（）；

}

private void button3_Click（object sender， EventArgs e） // 關閉相機

{

imer1。Enabled = false；

}

private void Form1_FormClosed（object sender， FormClosedEventArgs e） // 關閉窗體

{

timer1。Enabled = false； // 停止拍照

hd。CloseCamera（）；

}

private void button2_Click（object sender， EventArgs e） // 影象匹配、計算2點距離

{

int j， m；

double d；

double［］ x；

double［］ y；

timer1。Enabled = false； // 停止拍照

hd。MatchTemplate（）； // 影象匹配

button2。Visible = false；

m = hd。ResultN；

x = new double［m］；

y = new double［m］；

for （j = 0； j < m； j++） // 獲取匹配座標

{

x［j］ = hd。Px［j］；

y［j］ = hd。Py［j］；

}

textBox1。Text = “匹配時間：” + hd。usedTime。ToString（“#####。##”）

+ “ ms” + “\r\n” + “\r\n”；

for （j = 0； j < m； j++）

{

if （j < m - 1） // 計算2點距離

{

d = （y［j + 1］ - y［j］） *（y［j + 1］ - y［j］） + （x［j + 1］ - x［j］） * （x［j + 1］ - x［j］）；

d = Math。Sqrt（d）；

d = 0。0485 * d；

textBox1。Text =textBox1。Text + “d（” + Convert。ToString（j + 1） + “）

= ” + d。ToString（“#####。##”）+ “mm” + “\r\n”；

}

textBox1。Text = textBox1。Text +“x（”+ Convert。ToString（j + 1） + “） = ” + Convert。ToString（x［j］）+“ y（” + Convert。ToString（j+ 1） + “） = ” + Convert。ToString（y［j］） + “\r\n”+ “\r\n”；

}

}

private void button5_Click（object sender， EventArgs e） // 讀模板

{

hd。ReadTemplate（）；

button2。Visible = true；

}

private void button4_Click（object sender， EventArgs e） // 設定模板

{

timer1。Enabled = false； // 停止拍照

hd。SetTemplate（）；

}

private void Form1_Load（object sender， EventArgs e） // 載入窗體

{

button2。Visible = false；

}

private void button7_Click（object sender， EventArgs e） // 計算偏移點位置

{

double a， b， c， d， m， n， k1， k2；

a = hd。Px［0］；

b = hd。Py［0］；

c = hd。Px［1］；

d = hd。Py［1］；

m = hd。Cx；

n = hd。Cy；

k1 = （b - n） / （a - m）；

k2 = （d - b） / （c - a）；

Lam = Math。Sqrt（（b - n） * （b - n） +（a - m） * （a - m））；

theta = Math。Atan（（k1 - k2） / （1 + k1* k2））；

}

private void button8_Click（object sender， EventArgs e） // 偏移點上移

{

hd。Cy = hd。Cy - 1；

hd。DisplayOffset（）；

}

private void button9_Click（object sender， EventArgs e） // 偏移點下移

{

hd。Cy = hd。Cy + 1；

hd。DisplayOffset（）；

}

private void button10_Click（object sender， EventArgs e） // 偏移點左移

{

hd。Cx = hd。Cx - 1；

hd。DisplayOffset（）；

}

private void button11_Click（object sender， EventArgs e） // 偏移點右移

{

hd。Cx = hd。Cx + 1；

hd。DisplayOffset（）；

}

private void button6_Click（object sender， EventArgs e） // 計算、顯示插針位置和夾角

{

double a， b， c， d， m， n；

double alpha， beta；

a = hd。Px［0］；

b = hd。Py［0］；

c = hd。Px［1］；

d = hd。Py［1］；

alpha = Math。Atan（（d - b） / （c - a））；

beta = theta + alpha ；

m = a + Lam * Math。Cos（beta）；

n = b + Lam * Math。Sin（beta）；

textBox1。Text = textBox1。Text + “ m = ” + Convert。ToString（m） + “\r\n” + “

n = ” + Convert。ToString（n） + “\r\n” + “alpha = ” + Convert。ToString（alpha）

+ “\r\n” + “ theta = ” + Convert。ToString（theta）+ “\r\n” + “ beta = ” + Convert。ToString（beta）；

hd。Cx = m；

hd。Cy = n；

hd。Fx = m-600*Math。Cos（alpha）； // 計算夾角斜線的終點座標

hd。Fy = n-600*Math。Sin（alpha）；

hd。DisplayOffset（）； // 顯示插針位置

hd。DisplayLine（）； // 顯示工件夾角

}

}

}

1。 實驗結果

如圖33所示，首先點選“Camera On”鍵，開啟相機，再點選“Set template”鍵，設定模板，模板影象如圖34所示。

圖33 Form外觀及模板設定 圖34 模板影象

如果已經設定好模板，則點選“Load template”鍵，讀取模板影象。然後，點選“Match”鍵開始匹配。

點選“adjust offset”區域中的四個按鍵，可以調整偏移點，如圖35中的黃色圓點所示。將黃色圓點移動至最右邊的插針位置上。點選“Set offset”計算偏移點的引數q、L。參見公式（1）、（2）。

圖35 插針位置檢測結果

之後，開始檢查插針位置及夾角。

關閉相機，然後再開啟相機。將模組任意擺放，但右下角最右側的4個插針必須在紅色框內，如圖33所示。

點選“Load template”鍵，再點選“Match”鍵，再點選“Display target”鍵，檢測結果顯示如圖35所示。

圖35中3個紅色點是3個匹配結果的中心點。匹配時間為13毫秒左右。

經標定，1個畫素為0。0485毫米。2個插針之間的公稱距離為5毫米。檢測資料表明：位置誤差小於1個畫素。最右側插針位置由黃點標註，其座標是由公式（4）計算而得。實驗表明檢測精度令人滿意。

由於顯示影象的窗體座標y軸方向朝下，匹配結果的轉角a方向定義與一般直角座標相反。所以轉角a為正時，計算得出的夾角alpha為負。夾角alpha是由公式（3）計算得出，和匹配函式給出的旋轉角a（1）~a（3）有一定的偏差。但圖35中的黃色線是根據alpha計算畫出，顯然，其精度更高。

五．小結

HALCON軟體功能十分強大，使用比較簡單；但沒有中文說明書，讀英語文件較費時間。由HALCON程式匯出的C#程式碼，不能直接使用，只能參考。希望本文能對想學習、使用機器視覺位置檢測的工程師有些幫助。

六．參考文獻

［1］ MVTec Software GmbH， HALCON Solution Guide II-B。 München，Germany， 2010。

［2］ 李衛平，左力。 運動控制系統原理與應用。 武漢：華中科技大學出版社，2013。

［3］ 孫國棟，趙大興。機器視覺檢測理論與演算法。 北京：科學出版社，2015。

［4］ 孫正。 數字影象處理與識別。 北京：機械工業出版社，2016。