《机器视觉矩形与圆检测(共12页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机器视觉矩形与圆检测(共12页).doc（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上机器视觉课程设计 学 院 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 （微电子制造专业方向) 年级班别 XXXXXXXXXXXXXXXX 学 号 XXXXXXXXXXXXX 学生姓名 XXXXXXXXX 指导教师 XXXXXXXXX 2015年1月18日专心-专注-专业1 问题描述1.1 基本目标 显示一张图片（包含一个矩形或一个圆），测量矩形的长宽或圆的直径。完成得及格分，扩展有加分！要求图片1.2 基本要求 “机器视觉”考试结果要求独立在计算机上完成，建议使用Visual C+和OpenCV实现一个具有视觉捕捉、图像显示、尺寸测量等功能的对话框程序，其中必须完成
2、对圆盘形零件圆心与直径和矩形零件长与宽尺寸测量内容。在教师提供的基本框架程序基础上，修改、补充界面和功能。2 程序及其算法2.1 检测与计算圆半径的程序 思路:从图片中间横扫取点得M_Point0，M_Point1（x坐标相加除2的圆心的x坐标）中间纵向取点得M_Point2，M_Point3（y坐标相加除2的圆心的y坐标）圆上四个点到圆心的距离（半径）取平均值，输出为半径。显示图片程序如下：double c_DialogTeclarn:f_MakeCircle(double e_dThreshold)if(NULL=m_pIplImageSource)return 0;/定义变量存图像的宽，
3、高，行像素int q_iWidth=m_pIplImageSource-width;int q_iHeight=m_pIplImageSource-height;int q_iWidthStep=m_pIplImageSource-widthStep;uchar *q_pchDataImage=(uchar *)m_pIplImageSource-imageData;CvPoint M_Point4=;/存放检索出的四个点 循环检索/01纵扫for(int Cycle_Y=1;Cycle_Yq_pchDataImageq_iWidth/2+q_iWidthStep*(Cycle_Y-1)M_P
4、oint0.x=q_iWidth/2;M_Point0.y=Cycle_Y;for(int Cycle_Y=q_iHeight;Cycle_Y1;Cycle_Y-)if(e_dThresholdq_pchDataImageq_iWidth/2+q_iWidthStep*(Cycle_Y-1)M_Point1.x=q_iWidth/2;M_Point1.y=Cycle_Y;for(int Cycle_X=1;Cycle_Xq_pchDataImageCycle_X+q_iWidthStep*(q_iHeight/2-1)M_Point2.x=Cycle_X;M_Point2.y=q_iHeigh
5、t/2;for(int Cycle_X=q_iWidth;Cycle_X1;Cycle_X-)if(e_dThresholdq_pchDataImageCycle_X+q_iWidthStep*(q_iHeight/2-1)M_Point3.x=Cycle_X;M_Point3.y=q_iHeight/2;for (int i=0;i4;i+)/画边界圆cvCircle(m_pIplImageSource,M_Pointi,8,cvScalarAll(127),2);int Ridius=0,clear=0;int circle_y=abs(M_Point1.y+M_Point0.y)/2;i
6、nt circle_x=abs(M_Point3.x+M_Point2.x)/2;float c=0,j=0;for (int i=0;iGetDlgItem(ID_PICTURE_DISPLAY);f_ControlShowImage(m_pIplImageDisplay,e_pCWndPicture,m_pIplImageSource);cvSaveImage(_T(./Result_Image.jpg),m_pIplImageSource);return 0;2.2 检测与计算矩形长和宽的程序 思路：这个程序主要包括：打开摄像头-保存图片（拍照）-加载刚刚保存的图片-找出点并计算长和高
7、四个按钮，每一个按钮包含下面的一段代码，拍摄的图片保存为CurrentImage.jpg，这里事先保存了一张同名的图片，所以可以直接点击Load Image读取。 2.2.1 打开摄像头程序void c_DialogTeclarn:OnBnClickedButtonOpenCamera() CvCapture *q_pCvCapture=cvCreateCameraCapture(0); if(NULL=q_pCvCapture) return; IplImage *q_pIplImageCapture=cvQueryFrame(q_pCvCapture); if(NULL=q_pIplIma
8、geCapture) return; if(NULL!=m_pIplImageSource) cvReleaseImage(&m_pIplImageSource); m_pIplImageSource=NULL; m_pIplImageSource=cvCloneImage(q_pIplImageCapture); cvReleaseCapture(&q_pCvCapture); CWnd *e_pCWndPicture=this-GetDlgItem(ID_PICTURE_DISPLAY); f_ControlShowImage(m_pIplImageDisplay,e_pCWndPictu
9、re,m_pIplImageSource);注：绿色的为检测是否成功打开摄像头，蓝色的是读取摄像头拍摄的图片到内存，后面的语句是让图片在mfc窗口显示出来。 2.2.2 保存拍摄的照片程序void c_DialogTeclarn:OnBnClickedButtonSaveImage() / TODO: 在此添加控件通知处理程序代码 cvSaveImage(_T(./CurrentImage.jpg),m_pIplImageSource); 2.2.3 读取拍摄到的图片（读取文名字CurrentImage.jpg的图片）void c_DialogTeclarn:OnBnClickedButton
10、LoadImage()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码if(NULL!=m_pIplImageSource)cvReleaseImage(&m_pIplImageSource);m_pIplImageSource=NULL;m_pIplImageSource=cvLoadImage(_T(./CurrentImage.jpg),0);CWnd *e_pCWndPicture=this-GetDlgItem(ID_PICTURE_DISPLAY);f_ControlShowImage(m_pIplImageDisplay,e_pCWndPicture,m_pIplImageSourc
11、e); 2.2.4 检测边上的点和计算长和高的函数思路是：第一步找到边上的点，设定一个变量e_dThreshold值为127，通过循环让它与每一个像素的像素值进行比较。如果检测到一个点的像素值比127小，则这个点可能就是需要的点（黑色=0，白色=255）如果每个像素都要比较运算太多，所以上边两个点的检测是沿着图片长的的2/5分处和3/5分处向下检测，下边的点是沿着1/2处向上检测。第二步是用找到6个点的坐标算出三角形的面积，然后除以底边边长得到高。求三角形的面积用的是行列式 的值等于三角形面积的2倍程序如下：double c_DialogTeclarn:f_MakeRectangleWidth
12、(double e_dThreshold) / TODO: 在此添加控件通知处理程序代码/定义一些点和变量 int q_iWidth=m_pIplImageSource-width; int q_iHeight=m_pIplImageSource-height; int q_iWidthStep=m_pIplImageSource-widthStep; uchar *q_pchDataImage=(uchar *)m_pIplImageSource-imageData; int q_iXLeftTop=2*q_iWidth/5; int q_iXRightTop=3*q_iWidth/5; i
13、nt q_iXBottom=q_iWidth/2; int q_iYLeftTop=2*q_iHeight/5; int q_iYLeftBottom=3*q_iHeight/5; int q_iYRightMid=q_iHeight/2; CvPoint q_CvPointLeftTop,q_CvPointRightTop,q_CvPointBottom; CvPoint q_CvPointLeft_Top,q_CvPointRight_Mid,q_CvLeft_Bottom; /求上下两边上的点，3个循环 for(int q_iCycleHeight=0;q_iCycleHeightq_p
14、chDataImageq_iCycleHeight*q_iWidthStep+q_iXLeftTop) q_CvPointLeftTop.x=q_iXLeftTop; q_CvPointLeftTop.y=q_iCycleHeight; break; for(int q_iCycleHeight=0;q_iCycleHeightq_pchDataImageq_iCycleHeight*q_iWidthStep+q_iXRightTop) q_CvPointRightTop.x=q_iXRightTop; q_CvPointRightTop.y=q_iCycleHeight; break; fo
15、r(int q_iCycleHeight=q_iHeight-1;q_iCycleHeight=0;q_iCycleHeight-) if(e_dThresholdq_pchDataImageq_iCycleHeight*q_iWidthStep+q_iXBottom) q_CvPointBottom.x=q_iXBottom; q_CvPointBottom.y=q_iCycleHeight; break; /求左右两边上的点,3个循环 for(int q_iCycleWidth=0;q_iCycleWidthq_pchDataImageq_iCycleWidth+q_iWidthStep*
16、(q_iYLeftTop-1) q_CvPointLeft_Top.x=q_iCycleWidth; q_CvPointLeft_Top.y=q_iYLeftTop; break; for(int q_iCycleWidth=0;q_iCycleWidthq_pchDataImageq_iCycleWidth+q_iWidthStep*(q_iYLeftBottom-1) q_CvLeft_Bottom.x=q_iCycleWidth; q_CvLeft_Bottom.y=q_iYLeftBottom; break; for(int q_iCycleWidth=q_iHeight-1;q_iC
17、ycleWidth=0;q_iCycleWidth-) if(e_dThresholdq_pchDataImageq_iCycleWidth+q_iWidthStep*(q_iYRightMid-1) q_CvPointRight_Mid.x=q_iCycleWidth; q_CvPointRight_Mid.y=q_iYRightMid; break; /在检测到的点上画圆，只是为了更好看到找点的情况 cvCircle(m_pIplImageSource,q_CvPointLeftTop,5,cvScalarAll(127),2); cvCircle(m_pIplImageSource,q_
18、CvPointRightTop,5,cvScalarAll(127),2); cvCircle(m_pIplImageSource,q_CvPointBottom,5,cvScalarAll(127),2); cvCircle(m_pIplImageSource,q_CvPointLeft_Top,5,cvScalarAll(127),2); cvCircle(m_pIplImageSource,q_CvLeft_Bottom,5,cvScalarAll(127),2); cvCircle(m_pIplImageSource,q_CvPointRight_Mid,5,cvScalarAll(1
19、27),2);/显示画圆后的图片 CWnd *e_pCWndPicture=this-GetDlgItem(ID_PICTURE_DISPLAY); f_ControlShowImage(m_pIplImageDisplay,e_pCWndPicture,m_pIplImageSource);/计算长和高的像素值，三角形3点的坐标构成行列式，行列式的值=2*面积，行列式的值/底边=高CvMat Ma;int HIGH,WIDE;float Area;int a=q_CvPointLeftTop.x-q_CvPointRightTop.x;int b=q_CvPointLeftTop.y-q_C
20、vPointRightTop.y;double c=a*a+b*b;/定义行列式double arr9=q_CvPointLeftTop.x,q_CvPointLeftTop.y,1,q_CvPointRightTop.x,q_CvPointRightTop.y,1,q_CvPointBottom.x,q_CvPointBottom.y,1;cvInitMatHeader(&Ma,3,3,CV_64FC1,arr);Area=abs(cvDet(&Ma);HIGH=Area/sqrt(c);int A=q_CvPointLeft_Top.x-q_CvLeft_Bottom.x;int B=q_
21、CvPointLeft_Top.y-q_CvLeft_Bottom.y;double C=A*A+B*B;/定义行列式Double ARR9=q_CvPointLeft_Top.x,q_CvPointLeft_Top.y,1,q_CvLeft_Bottom.x,q_CvLeft_Bottom.y,1,q_CvPointRight_Mid.x,q_CvPointRight_Mid.y,1;cvInitMatHeader(&Ma,3,3,CV_64FC1,ARR);Area=abs(cvDet(&Ma);WIDE=Area/sqrt(C);/在窗口中显示长和高 char ch110,ch210;
22、itoa(HIGH,ch1,10); itoa(WIDE,ch2,10); SetDlgItemText(IDC_LONG,ch1); SetDlgItemText(IDC_SHORT,ch2); cvSaveImage(_T(./Result_Image.jpg),m_pIplImageSource); return 0;/调用上面的函数进行检测点和计算长和高的值，点击第四个按钮会调用这段程序，当里面的函数调用时，它会调用上面那段函数void c_DialogTeclarn:OnBnClickedButtonRectangle() / TODO: 在此添加控件通知处理程序代码 f_MakeR
23、ectangleWidth(); 2.2.5 老师写的显示图片的函数void c_DialogTeclarn:f_ControlShowImage(IplImage *&e_pIplImageShow,CWnd *e_pCWndControl, IplImage *e_pIplImageSource) if(NULL=e_pCWndControl)|(NULL=e_pIplImageSource) return; CRect q_CRectControl; e_pCWndControl-GetClientRect(&q_CRectControl); if(NULL!=e_pIplImageSh
24、ow) cvReleaseImage(&e_pIplImageShow); e_pIplImageShow=NULL; e_pIplImageShow=cvCreateImage(cvSize(q_CRectControl.Width(),q_CRectControl.Height(), IPL_DEPTH_8U, e_pIplImageSource-nChannels); cvResize(e_pIplImageSource,e_pIplImageShow); HDC q_HDCControl=e_pCWndControl-GetDC()-GetSafeHdc(); unsigned int
25、 q_piBuffersizeof(BITMAPINFOHEADER)+sizeof(RGBQUAD)*256; BITMAPINFO *e_pBITMAPINFODisplay=(BITMAPINFO *)q_piBuffer; BITMAPINFOHEADER *e_pBITMAPINFOHEADERDisplay=&(e_pBITMAPINFODisplay-bmiHeader); memset(e_pBITMAPINFOHEADERDisplay,0,sizeof(*e_pBITMAPINFOHEADERDisplay); e_pBITMAPINFOHEADERDisplay-biSi
26、ze=sizeof(BITMAPINFOHEADER); e_pBITMAPINFOHEADERDisplay-biWidth=e_pIplImageShow-width; e_pBITMAPINFOHEADERDisplay-biHeight=-e_pIplImageShow-height; e_pBITMAPINFOHEADERDisplay-biPlanes=1; e_pBITMAPINFOHEADERDisplay-biBitCount=8*e_pIplImageShow-nChannels; e_pBITMAPINFOHEADERDisplay-biCompression=BI_RG
27、B; RGBQUAD* palette=e_pBITMAPINFODisplay-bmiColors; if(8=e_pBITMAPINFOHEADERDisplay-biBitCount) for(int q_iCycle=0;q_iCyclewidth, e_pIplImageShow-height, q_CRectControl.left, q_CRectControl.top, e_pIplImageShow-width, e_pIplImageShow-height, e_pIplImageShow-imageData, e_pBITMAPINFODisplay, DIB_RGB_COLORS, SRCCOPY);3 运行结果 运行结果图形如下：检测图片-矩形拍摄图片-矩形4 小结呵呵