內容簡介
全書分為12章, 內容包括：HALCON介紹、數字圖像基礎、HALCON圖像處理基礎、HALCON數據結構、圖像運算、圖像增強、圖像分割、圖像匹配、數學形態學、標定、 HALCON相關實例、 HALCON混合編程等。在每一章的結尾都附有本章小結和習題, 提供教學或自學練習, 以便加深讀者對本書所述內容的理解。
前言
在撰寫本書過程中，作者結合近年來教學實踐及科研的心得體會，並參考大量相關文獻，概況地描述了圖像處理理論和技術所涉及的各個分支，內容包括：數字圖像基礎、圖像運算、圖像增強、圖像分割、圖像匹配、數學形態學、標定，同時從工程套用的角度，講述了HALCON圖像處理基礎、HALCON數據結構、HALCON混合編程等技術和方法。在本書中，儘可能地給出了必要的基本知識，深入淺出，儘量定性地去描述；同時，重點給讀者呈現了HALCON的編程技巧及突出HALCON數字圖像處理技術的套用實踐，並引導讀者掌握HALCON的編程方法，培養讀者的思維方法，在解決實際問題中能有自己的想法。
圖書目錄
1.1 圖像和圖像處理 1
1.1.1 圖像 1
1.1.2 數字圖像 2
1.1.3 圖像處理及其發展過程 3
1.2 數字圖像處理的步驟和方法 5
1.3 數字圖像處理系統的硬體組成 5
1.4 數字圖像處理技術的研究內容與套用領域 7
1.4.1 數字圖像處理技術的研究內容 7
1.4.2 數字圖像處理的主要套用領域 8
1.4.3 數字圖像處理技術的發展方向 11
1.5 相關學科和領域 12
1.5.1 數位訊號處理 12
1.5.2 計算機圖形學 12
1.5.3 計算機視覺 12
1.6 HALCON概述 13
1.6.1 HDevelop簡介 13
1.6.2 HALCON功能及套用簡介 14
1.6.3 HDevelop圖形組件 15
本章小結 22
習題 23
第2章 數字圖像基礎 24
2.1 圖像的數位化 24
2.1.1 圖像採樣 26
2.1.2 圖像量化 28
2.1.3 抽樣與量化參數的選擇 29
2.1.4 壓縮編碼 31
2.2 數字圖像的數值描述 31
2.3 直方圖 33
2.3.1 直方圖的性質 33
2.3.2 直方圖的套用 34
2.4 數字圖像的檔案格式及參數 36
2.5 灰度圖像的灰度級解析度 37
2.6 圖像像素間的關係 38
2.6.1 相鄰像素 38
2.6.2 鄰接性、連通性、區域和邊界 38
2.6.3 像素間距測量 39
2.7 線性與非線性的計算 40
本章小結 41
習題 41
第3章 HALCON圖像處理基礎 42
3.1 HALCON控制語句 42
3.1.1 條件語句 42
3.1.2 循環控制語句 44
3.1.3 中斷語句 45
3.2 運算元 46
3.2.1 運算元及運算元編輯視窗 46
3.2.2 運算元查詢 48
3.2.3 運算元編輯 48
3.2.4 運算元更改 50
3.2.5 運算元運行 50
3.3 HALCON圖像處理入門 50
3.3.1 HALCON圖像讀取 50
3.3.2 HALCON圖像顯示 56
3.3.3 HALCON 圖像轉換 58
本章小結 60
習題 60
第4章 HALCON數據結構 61
4.1 HALCON Image圖像 61
4.1.1 Image的分類 61
4.1.2 Image的通道 61
4.2 HALCON Region區域 66
4.2.1 Region的初步介紹 66
4.2.2 Region的點線 73
4.2.3 Region的行程 82
4.2.4 Region的區域特徵 85
4.3 HALCON XLD輪廓 93
4.3.1 XLD的初步介紹 93
4.3.2 XLD的數據結構分析 95
4.3.3 XLD的特徵分析 99
4.3.4 XLD的回歸參數 104
4.4 Handle句柄 106
4.5 Tuple數組 107
本章小結 110
習題 110
第5章 圖像運算 111
5.1 圖像的代數運算 111
5.1.1 圖像加法 112
5.1.2 圖像減法 114
5.1.3 圖像乘法 116
5.1.4 圖像除法 116
5.1.5 圖像邏輯運算(位操作) 118
5.2 圖像的幾何變換 119
5.2.1 圖像幾何變換的一般表達式 119
5.2.2 圖像變換之仿射變換 121
5.2.3 投影變換 125
5.2.4 灰度插值 126
5.3 基於HALCON的圖像校正 128
本章小結 131
習題 131
第6章 圖像增強 132
6.1 圖像增強的概念和分類 132
6.2 灰度變換 133
6.2.1 灰度變換的基礎知識 133
6.2.2 線性灰度變換 134
6.2.3 分段線性灰度變換 136
6.2.4 非線性灰度變換 138
6.3 直方圖處理 141
6.3.1 灰度直方圖的定義和性質 141
6.3.2 直方圖均衡化 144
6.3.3 直方圖規定化 148
6.4 圖像的平滑 149
6.4.1 圖像噪聲 149
6.4.2 局部統計法 150
6.4.3 空域平滑法 151
6.4.4 中值濾波 153
6.4.5 頻域低通濾波 155
6.5 圖像的銳化 159
6.5.1 一階微分運算元法 160
6.5.2 拉普拉斯運算元法 163
6.5.3 高通濾波法 165
6.6 圖像的彩色增強 168
6.6.1 真彩色增強 169
6.6.2 偽彩色增強 169
6.6.3 假彩色增強 171
本章小結 172
習題 172
第7章 圖像分割 173
7.1 閾值分割 173
7.1.1 實驗法 173
7.1.2 根據直方圖谷底確定閾值法 174
7.1.3 疊代選擇閾值法 175
7.1.4 最小均方誤差法 176
7.1.5 最大類間方差法 178
7.2 邊緣檢測 180
7.2.1 邊緣檢測概述 180
7.2.2 邊緣檢測原理 180
7.2.3 邊緣檢測方法的分類 181
7.2.4 典型運算元 181
7.3 區域分割 189
7.3.1 區域生長法 189
7.3.2 分裂合併法 191
7.4 Hough變換 193
7.4.1 直線檢測 193
7.4.2 曲線檢測 195
7.4.3 任意形狀的檢測 195
7.5 動態聚類分割 197
7.5.1 K均值聚類 198
7.5.2 模糊C均值聚類 199
7.6 分水嶺算法 200
本章小結 202
習題 202
第8章 圖像匹配 203
8.1 基於像素的匹配 203
8.1.1 歸一化積相關灰度匹配 203
8.1.2 序貫相似性檢測算法匹配 205
8.2 基於特徵的匹配 210
8.2.1 不變矩匹配法 210
8.2.2 距離變換匹配法 212
8.2.3 最小均方誤差匹配法 214
8.3 圖像金字塔 218
8.4 Matching助手 222
本章小結 227
習題 227
第9章 數學形態學在圖像處理中的套用 228
9.1 數學形態學預備知識 228
9.2 二值圖像的基本形態學運算 229
9.2.1 腐蝕 229
9.2.2 膨脹 232
9.2.3 開、閉運算 233
9.2.4 擊中擊不中變換 237
9.3 二值圖像的形態學套用 238
9.3.1 邊界提取 238
9.3.2 孔洞填充 240
9.3.3 骨架 241
9.3.4 Blob分析 243
9.4 灰度圖像形態學 246
9.4.1 灰度腐蝕 246
9.4.2 灰度膨脹 248
9.4.3 灰度開、閉運算 249
9.4.4 頂帽變換與底帽變換 252
本章小結 254
習題 254
第10章 HALCON相關實例和算法 255
10.1 字元分割識別 255
10.2 條形碼識別 257
10.2.1 一維條形碼識別及實例 258
10.2.2 二維條形碼識別及實例 261
10.3 去霧算法 264
10.3.1 去霧算法的概述 264
10.3.2 去霧算法的理論推導 265
10.4 三維匹配 269
10.4.1 基於形狀的三維匹配 269
10.4.2 基於表面的三維匹配 272
10.5 圖像拼接 277
10.6 創建新運算元 282
本章小結 285
習題 285
第11章 標定 286
11.1 標定的目的 286
11.2 標定理論 287
11.2.1 坐標系的轉換 287
11.2.2 標定的內外參數 290
11.3 HALCON標定流程 291
11.4 HALCON標定助手 296
11.5 標定套用例程之二維測量 300
本章小結 308
習題 308
第12章 HALCON混合編程 309
12.1 HALCON與VB混合編程 309
12.2 HALCON與 .NET混合編程 316
12.3 HALCON與VC混合編程 322
本章小結 326
習題 326
參考文獻 327
