HALCON示例程序ball电路板焊点识别、检测、测量程序剖析

示例程序源码（加注释）

介绍： ball.hdev: Inspection of Ball Bonding
*halcon窗口实时更新关闭
dev_update_window (‘off’)
*halcon关闭所有窗口
dev_close_window ()
*halcon打开新窗口
dev_open_window (0, 0, 728, 512, ‘black’, WindowID)
*读入图像
read_image (Bond, ‘die/die_03’)
*halcon显示读入图像
dev_display (Bond)
*halcon设置在“WindowID”界面中字体显示格式
*函数原型：set_display_font( : : WindowHandle, Size, Font, Bold, Slant : )
*函数原型：WindowHandle：设置的窗口ID；Size：字体大小；Font：字体（宋体、楷体。。。。。）；Bold：是否加粗；Slant ：是否使用斜体
set_display_font (WindowID, 14, ‘mono’, ‘true’, ‘false’)
*disp_continue_message 此函数会在屏幕右下角显示“单击”“运行”使程序继续运行。（其实就是加一个继续按钮）
*disp_continue_message（:: WindowHandle，Color，Box ?
*WindowID：显示的窗口；Color：显示颜色；Box ：是否显示底色
disp_continue_message (WindowID, ‘black’, ‘true’)
*程序暂停运行，以便于查看
stop ()
*选中Bond图片中像素值于100-255的像素，生成一个区域Bright
threshold (Bond, Bright, 100, 255)
*求取刚刚提取出的区域的最小外接矩形，名称为Die
shape_trans (Bright, Die, ‘rectangle2’)
*设置显示的颜色（包括字体、区域、ROI等）
dev_set_color (‘green’)
*设置显示线宽
dev_set_line_width (3)
*设置显示区域的方式margin：边缘模式（显示区域只划出他的外边缘）；Fill：填充模式（以填充方式显示区域）
dev_set_draw (‘margin’)
*显示刚刚求得的最小外接矩形
dev_display (Die)
disp_continue_message (WindowID, ‘black’, ‘true’)
stop ()
*剪裁图片，用区域Die去裁剪图片Bond，生成新的图片DieGrey
reduce_domain (Bond, Die, DieGrey)
*阈值选取
threshold (DieGrey, Wires, 0, 50)
*填充区域内的孔洞(不同于fillup)具有特征选择的功能，这里用到的使面积，不在最小最大设定范围的孔洞将不会被填充
*函数原型：fill_up_shape（Region：RegionFillUp：Feature，Min，Max：）
*Region：区域；RegionFillUp：填充后的区域；Min：最小填充孔洞；Max：最大填充孔洞
fill_up_shape (Wires, WiresFilled, ‘area’, 1, 100)
*显示与相关设置（这些之前都介绍过哈）
dev_display (Bond)
dev_set_draw (‘fill’)
dev_set_color (‘red’)
dev_display (WiresFilled)
disp_continue_message (WindowID, ‘black’, ‘true’)
stop ()
*使用圆形元素进行开运算（开运算就是把区域变小，要留住圆形的区域就用圆形开运算，要留住矩形区域就用矩形元素去开运算）
*函数原型：opening_circle(Region : RegionOpening : Radius : )
*Region ：要进行开运算的区域；RegionOpening ：开运算过后的区域；Radius ：用于开运算元素的半径
*这里就是要去掉圆形焊点后边的小尾巴
opening_circle (WiresFilled, Balls, 15.5)
*又是相关的显示设置了
dev_set_color (‘green’)
dev_display (Balls)
disp_continue_message (WindowID, ‘black’, ‘true’)
stop ()
*分割连通域，我们做了上述的这么多事情，怎么才能把焊盘一个一个的找出来呢，虽然现在接近成功，但还不行，因为现在的区域还是一个，（就如CAD的图层与PS的图层差不多）就是虽然不相连但是还是认为是一坨，connection就是把这些不相连的给分成不同的区域。两个参数，第一个是传入区域（要分割的）；第二个是分割后的。在halcon上最直观的显示就是由一个颜色变得五彩缤纷了
connection (Balls, SingleBalls)
*特征选择函数，选择特定的特征是我们做简单的图像分析常用的算子。可以通过区域的特征（面积、圆度、矩形度。。。。。）不同筛选出我们要的区域。
*这里用到的使圆度；圆度介于0.85-1.0的区域将会被选中
select_shape (SingleBalls, IntermediateBalls, ‘circularity’, ‘and’, 0.85, 1.0)
*sort_region - 根据区域的相对位置对区域进行排序
*函数原型：sort_region（Regions：SortedRegions：SortMode，Order，RowOrCol ?
*Regions：区域们；SortedRegions：对区域排序完成的区域；SortMode：排序模式；Order：顺序还是倒序；RowOrCol ：行优先还是列优先
sort_region (IntermediateBalls, FinalBalls, ‘first_point’, ‘true’, ‘column’)
*又是相关的显示设置了
dev_display (Bond)
dev_set_colored (12)
dev_display (FinalBalls)
disp_continue_message (WindowID, ‘black’, ‘true’)
stop ()
*求最小外接圆。到此焊点就都提取出来了，尺寸也出来了，焊点位置也出来了
smallest_circle (FinalBalls, Row, Column, Radius)
*下边的就是计算与显示相关的一些操作了
NumBalls := |Radius|
Diameter := 2 * Radius
meanDiameter := sum(Diameter) / NumBalls
mimDiameter := min(Diameter)
dev_display (Bond)
disp_circle (WindowID, Row, Column, Radius)
dev_set_color (‘white’)
for i := 1 to NumBalls by 1
*这里大家仔细看一下就明白了

 if (fmod(i,2) == 1)disp_message (WindowID, 'D: ' + Diameter[i - 1], 'image', Row[i - 1] - 2.7 * Radius[i - 1], max([Column[i - 1] - 60,0]), 'white','false')elsedisp_message (WindowID, 'D: ' + Diameter[i - 1], 'image', Row[i - 1] + 1.2 * Radius[i - 1], max([Column[i - 1] - 60,0]),'white','false')endifendfor

dump_window (WindowID, ‘tiff_rgb’, ‘./ball’)
dev_set_color (‘green’)
dev_update_window (‘on’)
disp_continue_message (WindowID, ‘black’, ‘true’)
stop ()
dev_close_window ()

处理思路

这个焊点检测拿到图片后我们想到的他的一个特点是圆的对吧，在一个我们看一下像素值很低，这个例程就是使用了这个特性完成了这个。先对电路板进行了一个选取，减少非电路板部分对检测的干扰。然后通过阈值选择出焊点，因为照片噪点或者产品本身就有噪点，对封闭区域做了一个填充。但是影响因素很多，这时使用圆形元素进行了一个开运算，搞掉那些影响。之后进行了特征筛选，用到了圆度这一特性进行筛选。轻易的就选出了圆形焊点区域，之后做了一个简单地排序与计算最后显示出结果，大功告成。