【halcon】set_part 實現平移和縮放 徹悟版

背景

之前寫了一篇關于set_part 的文章 ，確實也實現了平移和縮放。平移是對的，但是縮放其實有畸變。這個問題一直都困擾著我，知道昨天連續測試了好幾個小時，直到晚上11點終于完美解決。

坐標和高寬

坐標

再講set_part 之前，我們先理一下，坐標和高寬 。
平時，我們通常使用 X, Y 來描述一個二維的坐標系。坐標原點一般是左下角。
而在halcon中，我們通常是使用 row 和 column來描述。
row 對應的是 Y， （row是一行行的，是Y方向走向）
column對應的是X。（colunm是一列列的，是X方向走向）
坐標原點在左上角。

高寬

高： 是 row 之間的差值（Y方向）。
寬： 是 column 之間的差值（X方向）

set_part 是 Halcon 中用于修改顯示圖像部分的算子。該算子允許你定義要在窗口中顯示的圖像的感興趣區域（ROI），并可以根據需要進行縮放。下面我們詳細解讀 set_part 算子的用法及參數：

set_part 算子簡單說明

1. 名稱

set_part — 修改顯示的圖像部分。

2. 簽名

set_part( : : WindowHandle, Row1, Column1, Row2, Column2 : )

3. 描述

set_part 修改在窗口中顯示的圖像部分。參數 (Row1, Column1) 表示圖像部分的左上角，(Row2, Column2) 表示圖像部分的右下角。
如果只顯示圖像的一部分，該部分將被縮放到整個窗口大小。可以使用 set_part_style 設置縮放插值方法。get_part 可以返回顯示的圖像部分的值。

除了直接設置圖像部分外，還支持以下特殊模式：

  • Row1 = Column1 = Row2 = Column2 = -1:
    窗口大小被選擇為圖像部分，即不執行圖像縮放。

  • Row1, Column1 > -1 且 Row2 = Column2 = -1:
    選擇最后顯示的圖像大小為圖像部分，即圖像可以完全顯示在窗口中。如果需要，圖像將被縮放。

4. 參數

  • WindowHandle (input_control) : 窗口句柄，類型為 integer。

  • Row1 (input_control) : 所選圖像部分左上角的行坐標，類型為 integer。默認值為 0。

  • Column1 (input_control) : 所選圖像部分左上角的列坐標，類型為 integer。默認值為 0。

  • Row2 (input_control) : 所選圖像部分右下角的行坐標，類型為 integer。默認值為 -1。限制：Row2 >= Row1 或 Row2 == -1。

  • Column2 (input_control) : 所選圖像部分右下角的列坐標，類型為 integer。默認值為 -1。限制：Column2 >= Column1 或 Column2 == -1。

set_part 深度理解

從上面的說明，我們需要理解一點。set_part 的坐標參數，它的參考系是圖片。坐標的原點就是圖片的左上角那個點！ **圖片動原點就跟著在變化！**理解這一點至關重要。

其實，一開始困擾的我的就是這個問題，一開始我認為，坐標系應該是以窗口為基準的，因為他是不會動的。但其實坐標系是以圖片為基準的。坐標的原點就是圖片的左上角那個點

再有就是，圖片是顯示在窗口里的，那窗口的坐標系是什么樣子的呢？首先窗口本身有自己的坐標系，窗口的左上角那個點就是窗口的坐標原點。

是如何跟圖片的坐標系關聯的呢？很簡單，看圖片在哪！
如果圖片的原點（圖片的左上角那個點）在和窗口的左上角那個點重合。那么窗口的坐標系是和圖的坐標系重合的。

圖片的縮放

那現在理解一下：
set_part(WindowHandle, 0, 0, 100, 100)
這句話是說明意思？
用在窗口這個視野內，顯示圖片的一個部分，哪個部分？就是Rect（0, 0, 100, 100）這個部分。
更具體的理解就是：
將圖片（0，0）這個點放到，窗口的左上角！，將圖片100, 100這個點扯到窗口的右下角！仔細體會這個扯字!
扯，其實就是圖片放大的一種差值算法。

例子1：
如果，窗口的大小是100x100，圖片的大小也是 100x100。那其實圖片就剛剛好放到窗口之中。

例子2：
窗口的大小是100100，圖片的大小是 100100。
但此時我修改程序為： set_part(WindowHandle, 0, 0, 50, 50)
圖片（0，0）這個點被固定在窗口的左上角，同時圖片(50, 50) 這個點會被扯到窗口的右下角（100，100），圖片就被放大了一倍。也就是說窗口大小如果不變，看到圖片的區域越小，圖片就會被’扯’的越大.

畸變是如何產生的

如果窗口的大小是200*100，而圖片是是 50*50。
我還是這么寫set_part(WindowHandle, 0, 0, 100, 100)
這樣的畫會發送什么？
同樣，圖片（0，0）這個點被固定在窗口的左上角。圖片（100, 100）右下角，被扯到了窗口的右下角（200*100）。
此時，你會發現，圖片的寬是之前的4倍，而高是之前的兩倍.
這樣寬高的放大比例不同，導致圖像產生了畸變！
那要確保不發生畸變，就是要保證寬和高的放大比例相同即可！
如何扯？紅色是窗口，藍色是圖片
那怎么扯，可以保證，圖片不變型
很明顯，窗口的寬高比為2：1 = 2， 而圖片的寬高比為1：1 = 1
窗口的寬高比 > 圖片寬高比。
所以， 當圖片的寬高同時緩慢放大時，如果圖片的高已經和窗口的高一致時，此時應該停止放大了！
放大后
這樣，圖片寬和高都放大了一倍，為發送形變。那此時set_part應該輸入寫呢？

前情提要：窗口的大小是200*100，而圖片是是 50*50。

寫法為：set_part(WindowHandle, 0, 0, 50, 100)
在這里插入圖片描述

含義就是，圖片的左上角固定在圖片的窗口的左上角，當圖片的（50,100）
這個點，被扯到窗口的右下角（200，100）時停止！
這里，可能有人會說了，圖片就 50*50。 哪來的（50,100）？
這里就需要引入一個自定義概念（就是自己根據情景編造的）：圖片的延生坐標。此時，你就想象圖片本身就在一個巨大的彈性巨好的畫布上。畫布就是圖片的延時。（50,100）雖然不在圖片上但是在這個畫布上。我們扯畫布，圖片也會跟著形變。
那，這個50, 100這個點是怎么計算來的呢？這個點有幾個個前提：

  1. 圖片不發生形變
  2. 圖片顯示完全的情況下，實現最大的放大倍數。

很明顯，對應上面這種情況，圖片的高可以頂格顯示，而寬度則需要留白。
所以：
set_part(WindowHandle, 0, 0, 50, ？)

高： 是 row 之間的差值（Y方向）。

所以圖片的右下角 row值，可以扯到窗口的底部（row的最大位置。）以到達高度頂格顯示的目的。
那最后一點怎么算？因為現在圖片高度拉滿，就是圖片的高度50，那么用50再乘以窗口的寬高比，得到就是的第四個坐標的位置。

另外一種情況
在這里插入圖片描述
圖片的寬高比，大于窗口的寬高比。
就是圖片的寬度可以頂格顯示，高度留白。
假設圖片的寬度是w，那么、column方向向拉滿：
set_part(WindowHandle, 0, 0, ？, w）
？怎么求？ w 除以 窗口的寬高比！

做個小結：
首先就是需要分類討論，窗口的寬高比和圖片的寬高比哪個更大？從而判斷
圖片的那一條邊可以頂格顯示，從而計算另一個坐標的位置。
具體程序如下：

//計算縮放比例
double winWHRatio = WindowWidth.D / WindowHeight.D;
double picWHRatio = imgw.D / imgh.D;double dispWidth;
double dispHeight;//設置整個圖像為顯示的部分
if (picWHRatio >= winWHRatio)
{dispHeight = imgw / winWHRatio / PosEnlarge;dispWidth = imgw / PosEnlarge; HOperatorSet.SetPart(HalconWindow, 0, 0, dispHeight, dispWidth);
}
else
{dispHeight = imgh.D / PosEnlarge;dispWidth = imgh.D * winWHRatio / PosEnlarge;var offseth = row - dispHeight / 2;var offsetw = column- dispWidth / 2;HOperatorSet.SetPart(HalconWindow, 0, 0, dispHeight, dispWidth);}

不發生畸變的任意倍數放大

上面是加了一個添加的放大，就是
圖片顯示完全的情況下，實現最大的放大倍數。
現在，我想任意倍速放大！怎么實現？

//計算縮放比例
double winWHRatio = WindowWidth / WindowHeight;
double picWHRatio = imgw / imgh;double dispWidth;
double dispHeight;//設置整個圖像為顯示的部分
if (picWHRatio >= winWHRatio)
{dispHeight = imgw / winWHRatio;dispWidth = imgw; HOperatorSet.SetPart(HalconWindow, 0, 0, dispHeight, dispWidth);
}
else
{dispHeight = imgh;dispWidth = imgh * winWHRatio;HOperatorSet.SetPart(HalconWindow, 0, 0, dispHeight, dispWidth);
}

不發生畸變的任意倍數放大

上面是加了一個添加的放大，就是
圖片顯示完全的情況下，實現最大的放大倍數。
現在，我想任意倍速放大！怎么實現？
我們，現在就定義，圖片顯示完全的情況下，實現最大的放大倍數。時為圖像放大一個倍數！也就是自適應的做大化顯示為一倍！

那如果，我要放大PosEnlarge倍，代碼修改如下：

//計算縮放比例
double winWHRatio = WindowWidth / WindowHeight;
double picWHRatio = imgw / imgh;double dispWidth;
double dispHeight;//設置整個圖像為顯示的部分
if (picWHRatio >= winWHRatio)
{dispHeight = imgw / winWHRatio / PosEnlarge;dispWidth = imgw / PosEnlarge; HOperatorSet.SetPart(HalconWindow, 0, 0, dispHeight, dispWidth);
}
else
{dispHeight = imgh / PosEnlarge;dispWidth = imgh * winWHRatio / PosEnlarge;HOperatorSet.SetPart(HalconWindow, 0, 0, dispHeight, dispWidth);
}

改動不大，就是將之前的dispHeight 和 dispWidth 多除以了一個PosEnlarge！比如如果是放大兩邊就是 PosEnlarge = 2即可。
這是因為，窗口大小沒變（視口不變），但是顯示的區域變小，圖片被拉大。
這次，不會畸變的原因是，此時在原來的基礎上，同時寬高放大的一樣的比例，所以不會畸變。放大的中心是（0，0）

圖像的平移

SetPart 圖像的縮放就講完了，如何設置通過SetPart 進行平移？
在這里插入圖片描述
首先，我們之前圖片的原點和窗口左上角是重合的，此時沒有平移。
如果圖片向左上方平移（25，25），那么此時，窗口的左上角應該顯示的是圖片（25，25）這個點。那窗口的右下角的點應該隨之變化 （25，25）及 row，column都加25。 這樣顯示的圖片范圍就是不變的而保證圖片是僅僅發生平移，而沒有形變。
那公式就是：
SetPart(HWindow, offseth, offsetw, dispHeight + offseth, dispWidth + offsetw);

這樣，就能通過，offseth, offsetw 來控制 平移

平移加上縮放

現在，我有一個需求，我可以設定放大倍數，而且當我輸入一個點時，需要將這個點移動到屏幕的中間！
接下來直接給出最終的代碼：

    /// <summary>/// 將某個目標位置移動到中間/// </summary>public void MoveSm2Center(HObject img, HTuple row, HTuple column){HTuple win_Width, win_Height, win_Col, win_Row;HOperatorSet.GetWindowExtents(hSmart.HalconWindow, out win_Row, out win_Col, out win_Width, out win_Height);//獲取窗體大小規格HTuple WindowWidth = win_Width;HTuple WindowHeight = win_Height;HTuple imgw;HTuple imgh;HOperatorSet.GetImageSize(img, out imgw, out imgh);//計算縮放比例double winWHRatio = WindowWidth.D / WindowHeight.D;double picWHRatio = imgw.D / imgh.D;double dispWidth;double dispHeight;//設置整個圖像為顯示的部分if (picWHRatio >= winWHRatio){dispHeight = imgw / winWHRatio / GlobalData.Instance.saveInfo.PosEnlarge;dispWidth = imgw /  GlobalData.Instance.saveInfo.PosEnlarge; HOperatorSet.SetPart(hSmart.HalconWindow, 0, 0, dispHeight, dispWidth);}else{dispHeight = imgh.D / GlobalData.Instance.saveInfo.PosEnlarge;dispWidth = imgh.D * winWHRatio / GlobalData.Instance.saveInfo.PosEnlarge;//var offseth = row - imgw / 2;//var offsetw = column - imgh / 2; var offseth = row - dispHeight / 2;var offsetw = column- dispWidth / 2;HOperatorSet.SetPart(hSmart.HalconWindow, offseth, offsetw, dispHeight + offseth, dispWidth + offsetw);}}

其中： GlobalData.Instance.saveInfo.PosEnlarge 是被定義為一個全局的變量。控制放大倍數。
HTuple row, HTuple column 傳入指定的點。
這里需要主義的是：
//var offseth = row - imgw / 2;
//var offsetw = column - imgh / 2;

var offseth = row - dispHeight / 2;
var offsetw = column- dispWidth / 2;
為了移到，屏幕的中間，我用的是 dispHeight / 2 和 dispWidth / 2
而不是 圖片大小的一半，或是 窗口大小的一半。

這是應為，不管是圖片還是窗口，他們的一半是固定大小的。 而圖片是縮放了的。
dispHeight 和 dispWidth 是圖片縮放后的結果。

好了就到這里了！！！！！！

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