Halcon 3D 表面匹配基于形状

prepare_object_model_3d 准备 3D 物体模型

prepare_object_model_3d( : : ObjectModel3D, Purpose, OverwriteData, GenParamName, GenParamValue : )ObjectModel3D类型: object_model_3d(-array) → (integer)描述: 3D对象模型的句柄。这是对正在处理的3D对象的引用。Purpose（用途）类型: string → (string)描述: 3D对象模型的用途。默认值: 'shape_based_matching_3d'建议值: 'shape_based_matching_3d', 'segmentation', 'distance_computation'OverwriteData（覆盖数据）类型: string → (string)描述: 指定是否覆盖已存在的数据。默认值: 'true'可选值: 'false', 'true'GenParamName（通用参数名称）类型: attribute.name-array → (string / real / integer)描述: 通用参数的名称列表。默认值: []可选值: 'distance_to', 'max_area_holes', 'max_distance', 'method', 'sampling_dist_abs', 'sampling_dist_rel'GenParamValue（通用参数值）类型: attribute.value-array → (string / real / integer)描述: 通用参数的值列表。默认值: []建议值: 0, 1, 100, 'auto', 'triangles', 'points', 'primitive', 'kd-tree', 'voxel', 'linear', 0.01, 0.03ObjectModel3D: 表示3D对象模型的句柄。通常用于标识和操作特定的3D模型。
Purpose: 定义该3D模型的用途，例如基于形状的匹配 (shape_based_matching_3d)、分割 (segmentation) 或距离计算 (distance_computation)。
OverwriteData: 决定是否覆盖已有数据。如果设置为 'true'，则会替换现有数据；如果为 'false'，则保留原有数据。GenParamName 和 GenParamValue: 这两个参数成对出现，用于指定通用参数的名称和对应的值。例如：'distance_to': 计算距离的目标。'max_area_holes': 最大孔洞面积。'method': 使用的方法，如 'kd-tree' 或 'voxel'。

read_shape_model_3d — 读取3D匹配模型

read_shape_model_3d( : : FileName : ShapeModel3DID)FileName类型: filename.read → (string)描述: 包含 3D 形状模型的文件名（包括路径）。文件扩展名: .sm3示例: "model.sm3" 或 "C:/models/example.sm3"输出参数 (Output Parameters)ShapeModel3DID类型: shape_model_3d → (integer)描述: 读取的 3D 形状模型的句柄。此句柄用于后续处理和操作。

create_shape_model_3d 准备要匹配的3D模型

create_shape_model_3d( : : ObjectModel3D, CamParam, RefRotX, RefRotY, RefRotZ, OrderOfRotation, LongitudeMin, LongitudeMax, LatitudeMin, LatitudeMax, CamRollMin, CamRollMax, DistMin, DistMax, MinContrast, GenParamName, GenParamValue : ShapeModel3DID)ObjectModel3D类型: object_model_3d → (integer)描述: 输入的 3D 对象模型句柄。用于标识和引用特定的 3D 模型。CamParam类型: campar → (real / integer / string)描述: 内部相机参数，用于定义相机的内参（如焦距、主点位置等）。RefRotX类型: angle.rad → (real)描述: 参考方向：绕 X 轴的旋转角度或 Rodriguez 向量的 X 分量（单位为弧度或无单位）。默认值: 0建议值: -1.57, -0.78, -0.17, 0., 0.17, 0.78, 1.57RefRotY类型: angle.rad → (real)描述: 参考方向：绕 Y 轴的旋转角度或 Rodriguez 向量的 Y 分量（单位为弧度或无单位）。默认值: 0建议值: -1.57, -0.78, -0.17, 0., 0.17, 0.78, 1.57RefRotZ类型: angle.rad → (real)描述: 参考方向：绕 Z 轴的旋转角度或 Rodriguez 向量的 Z 分量（单位为弧度或无单位）。默认值: 0建议值: -1.57, -0.78, -0.17, 0., 0.17, 0.78, 1.57OrderOfRotation类型: string → (string)描述: 参考方向中旋转值的意义。默认值: 'gba'可选值: 'abg', 'gba', 'rodriguez'LongitudeMin 和 LongitudeMax类型: angle.rad → (real)描述: 模型视图的最小和最大经度范围（单位为弧度）。默认值: LongitudeMin = -0.35, LongitudeMax = 0.35限制条件: LongitudeMax >= LongitudeMinLatitudeMin 和 LatitudeMax类型: angle.rad → (real)描述: 模型视图的最小和最大纬度范围（单位为弧度）。默认值: LatitudeMin = -0.35, LatitudeMax = 0.35限制条件: -π/2 <= LatitudeMin <= π/2, -π/2 <= LatitudeMax <= π/2, LatitudeMax >= LatitudeMinCamRollMin 和 CamRollMax类型: angle.rad → (real)描述: 模型视图的最小和最大相机滚转角（单位为弧度）。默认值: CamRollMin = -3.1416, CamRollMax = 3.1416限制条件: CamRollMax >= CamRollMinDistMin 和 DistMax类型: number → (real)描述: 模型视图的最小和最大相机到物体的距离。默认值: DistMin = 0.3, DistMax = 0.4限制条件: DistMin > 0, DistMax >= DistMinMinContrast类型: number → (integer)描述: 搜索图像中物体的最低对比度。默认值: 10建议值: 1, 2, 3, 5, 7, 10, 20, 30, 1000, 2000, 5000GenParamName 和 GenParamValue类型: attribute.name(-array) → (string) 和 attribute.value(-array) → (integer / real / string)描述: 控制操作行为的通用参数名称及其对应值。默认值: []示例名称: 'metric', 'min_face_angle', 'num_levels'示例值: 0, 1, 2, 'auto', 'ignore_local_polarity''ignore_local_polarity'：忽略局部极性变化，适合一般场景'ignore_part_polarity'：忽略更大区域的极性变化，能显著加快纹理背景下的搜索速度

find_shape_model_3d ——发现匹配模型

find_shape_model_3d(Image : : ShapeModel3DID, MinScore, Greediness, NumLevels, GenParamName, GenParamValue : Pose, CovPose, Score)
输入参数 (Input Parameters)Image类型: (multichannel-)image → object (byte / uint2)描述: 输入图像，用于在其中查找 3D 形状模型。可以是单通道或多通道图像。ShapeModel3DID类型: shape_model_3d → (integer)描述: 3D 形状模型的句柄。通常是通过 create_shape_model_3d 或 read_shape_model_3d 创建或加载的模型。MinScore类型: real → (real)描述: 找到的模型实例的最低得分阈值。只有得分高于此值的实例才会被返回。默认值: 0.7建议值: 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0典型范围: 0 ≤ MinScore ≤ 1最小增量: 0.01推荐增量: 0.05Greediness类型: real → (real)描述: 搜索启发式的“贪婪度”。值越小，搜索越安全但速度较慢；值越大，搜索越快但可能错过匹配。默认值: 0.9建议值: 0.0, 0.1, 0.2, ..., 1.0典型范围: 0 ≤ Greediness ≤ 1最小增量: 0.01推荐增量: 0.05NumLevels类型: integer-array → (integer)描述: 匹配过程中使用的金字塔层数。如果数组长度为 2，则表示最低和最高金字塔层。默认值: 0可选值: 0, 1, 2, ..., 10GenParamName 和 GenParamValue类型: attribute.name-array → (string) 和 attribute.value-array → (integer / real / string)描述: 控制操作行为的通用参数名称及其对应值。默认值: []示例名称: 'border_model', 'cam_roll_max', 'cam_roll_min', 'cov_pose_mode', ...示例值: -0.78, -0.35, 0.0, 'none', 'true', 'false', ...输出参数 (Output Parameters)Pose类型: pose(-array) → (real / integer)描述: 找到的 3D 形状模型的姿态（位置和方向）。每个姿态由 6 个参数表示：3 个平移参数和 3 个旋转参数。CovPose类型: real-array → (real)描述: 姿态参数的 6 个标准差或 36 个协方差值，用于评估姿态估计的不确定性。Score类型: real-array → (real)描述: 找到的 3D 形状模型实例的匹配得分。分数越高，匹配质量越好。

project_shape_model_3d 将三维形状模型的边缘投影到图像坐标中。

project_shape_model_3d( : ModelContours : ShapeModel3DID, CamParam, Pose, HiddenSurfaceRemoval, MinFaceAngle : )
输出参数 (Output Parameters)ModelContours类型: xld_cont-array → object描述: 模型视图的轮廓表示。以 XLD（扩展线描述符）格式存储，可用于绘制或分析。输入参数 (Input Parameters)ShapeModel3DID类型: shape_model_3d → (integer)描述: 3D 形状模型的句柄。通常是通过 create_shape_model_3d 或 read_shape_model_3d 创建或加载的模型。CamParam类型: campar → (real / integer / string)描述: 内部相机参数，用于定义相机的内参（如焦距、主点位置等）。Pose类型: pose → (real / integer)描述: 3D 形状模型在世界坐标系中的姿态（位置和方向）。姿态由 6 个参数表示：3 个平移参数和 3 个旋转参数。HiddenSurfaceRemoval类型: string → (string)描述: 是否移除隐藏表面（即是否启用隐藏面剔除）。默认值: 'true'可选值: 'false', 'true'MinFaceAngle类型: angle.rad → (real / integer)描述: 显示边缘所需的最小面角度（单位为弧度）。小于该角度的边缘将被忽略。默认值: 0.523599（约 30 度）建议值: 0.17, 0.26, 0.35, 0.52

示例

‘ignore_part_polarity’：忽略更大区域的极性变化，能显著加快纹理背景下的搜索速度

* 这个示例程序展示了如何使用HALCON的3D基于形状的匹配
* 来找到瓷砖间隔片的3D姿态* 由于背景纹理较强，在create_shape_model_3d()中使用'ignore_part_polarity'度量
* 以加快搜索速度。为了展示速度提升，创建了两个3D形状模型：
* 一个使用'ignore_local_polarity'度量，另一个使用'ignore_part_polarity'度量* 然后，为每个找到的对象显示轮廓并比较搜索时间* 本示例还使用了'lowest_model_level'选项，这在示例程序
* 3d_matching_lowest_model_level.hdev中有更详细的解释* 关闭显示更新
dev_update_off ()* 获取并设置异常处理偏好(抑制已处理异常的对话框)
dev_get_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', SuppressHandledExceptionsDlg)
dev_set_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', 'true')* 设置相机参数(可以通过相机标定获得)
gen_cam_par_area_scan_division (0.0269462, -354.842, 1.27964e-005, 1.28e-005, 254.24, 201.977, 512, 384, CamParam)* 从相机参数中获取图像宽度和高度
get_cam_par_data (CamParam, 'image_width', IWidth)
get_cam_par_data (CamParam, 'image_height', IHeight)* 关闭并重新打开显示窗口
dev_close_window ()
dev_open_window (0, 0, 512 * 1.5, 384 * 1.5, 'black', WindowHandle)* 设置显示字体
set_display_font (WindowHandle, 14, 'mono', 'true', 'false')* 设置线宽为2
dev_set_line_width (2)* 定义颜色数组
Colors := ['blue','forest green','black']* 获取用于搜索的两个形状模型
acquire_shape_models (WindowHandle, CamParam, ShapeModel3DID1, ShapeModel3DID2)* 显示继续消息并暂停
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()* 设置匹配参数
MatchingParameters := ['num_matches','pose_refinement']
MatchingParameterValues := [2,'least_squares_high']
MinScore := 0.65
Greediness := 0.9
NumLevels := 0* 匹配循环
NumImages := 9
for I := 1 to NumImages by 1* 读取图像read_image (Image, 'tile_spacers/tile_spacers_' + I$'02')* 显示图像(使用蓝色)dev_set_color (Colors[0])dev_display (Image)* 使用'ignore_local_polarity'度量的模型1查找最多两个实例Message := 'Search model with \'ignore_local_polarity\' ...'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 记录开始时间count_seconds (Seconds1)* 执行3D形状匹配find_shape_model_3d (Image, ShapeModel3DID1, MinScore, Greediness, NumLevels, MatchingParameters, MatchingParameterValues, Pose, CovPose, Score1)* 记录结束时间count_seconds (Seconds2)Time1 := Seconds2 - Seconds1* 通过投影3D形状模型来可视化找到的匹配for J := 0 to |Score1| - 1 by 1PoseTmp := Pose[J * 7:J * 7 + 6]project_shape_model_3d (ModelContours, ShapeModel3DID1, CamParam, PoseTmp, 'true', rad(30))dev_display (ModelContours)endfor* 显示匹配结果信息Message := 'Search model with \'ignore_local_polarity\': ' + |Score1| + ' Match(es) found in ' + Time1$'.1f' + ' s'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 使用'ignore_part_polarity'度量的模型2查找最多两个实例dev_set_color (Colors[1])Message[1] := 'Search model with \'ignore_part_polarity\' ...'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 记录开始时间count_seconds (Seconds1)* 执行3D形状匹配find_shape_model_3d (Image, ShapeModel3DID2, MinScore, Greediness, NumLevels, MatchingParameters, MatchingParameterValues, Pose, CovPose, Score2)* 记录结束时间count_seconds (Seconds2)Time2 := Seconds2 - Seconds1* 通过投影3D形状模型来可视化找到的匹配(使用虚线样式)set_line_style (WindowHandle, [10,10])for J := 0 to |Score2| - 1 by 1PoseTmp := Pose[J * 7:J * 7 + 6]project_shape_model_3d (ModelContours, ShapeModel3DID1, CamParam, PoseTmp, 'true', rad(30))dev_display (ModelContours)endforset_line_style (WindowHandle, [])* 显示匹配结果信息和速度提升因子Message[1] := 'Search model with \'ignore_part_polarity\':  ' + |Score2| + ' Match(es) found in ' + Time2$'.1f' + ' s'Message[2] := 'Speed-up factor with \'ignore_part_polarity\': ' + (Time1 / Time2)$'.1f'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 如果不是最后一张图像，显示继续消息并暂停if (I < NumImages)disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')stop ()endif
endfor* 暂停程序
stop ()* 清除3D形状模型
clear_shape_model_3d (ShapeModel3DID1)
clear_shape_model_3d (ShapeModel3DID2)* 恢复异常处理偏好设置
dev_set_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', SuppressHandledExceptionsDlg)* 这个示例程序展示了如何使用HALCON的3D基于形状的匹配
* 来找到瓷砖间隔片的3D姿态* 由于背景纹理较强，在create_shape_model_3d()中使用'ignore_part_polarity'度量
* 以加快搜索速度。为了展示速度提升，创建了两个3D形状模型：
* 一个使用'ignore_local_polarity'度量，另一个使用'ignore_part_polarity'度量* 然后，为每个找到的对象显示轮廓并比较搜索时间* 本示例还使用了'lowest_model_level'选项，这在示例程序
* 3d_matching_lowest_model_level.hdev中有更详细的解释* 关闭显示更新
dev_update_off ()* 获取并设置异常处理偏好(抑制已处理异常的对话框)
dev_get_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', SuppressHandledExceptionsDlg)
dev_set_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', 'true')* 设置相机参数(可以通过相机标定获得)
gen_cam_par_area_scan_division (0.0269462, -354.842, 1.27964e-005, 1.28e-005, 254.24, 201.977, 512, 384, CamParam)* 从相机参数中获取图像宽度和高度
get_cam_par_data (CamParam, 'image_width', IWidth)
get_cam_par_data (CamParam, 'image_height', IHeight)* 关闭并重新打开显示窗口
dev_close_window ()
dev_open_window (0, 0, 512 * 1.5, 384 * 1.5, 'black', WindowHandle)* 设置显示字体
set_display_font (WindowHandle, 14, 'mono', 'true', 'false')* 设置线宽为2
dev_set_line_width (2)* 定义颜色数组
Colors := ['blue','forest green','black']* 获取用于搜索的两个形状模型
acquire_shape_models (WindowHandle, CamParam, ShapeModel3DID1, ShapeModel3DID2)* 显示继续消息并暂停
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()* 设置匹配参数
MatchingParameters := ['num_matches','pose_refinement']
MatchingParameterValues := [2,'least_squares_high']
MinScore := 0.65
Greediness := 0.9
NumLevels := 0* 匹配循环
NumImages := 9
for I := 1 to NumImages by 1* 读取图像read_image (Image, 'tile_spacers/tile_spacers_' + I$'02')* 显示图像(使用蓝色)dev_set_color (Colors[0])dev_display (Image)* 使用'ignore_local_polarity'度量的模型1查找最多两个实例Message := 'Search model with \'ignore_local_polarity\' ...'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 记录开始时间count_seconds (Seconds1)* 执行3D形状匹配find_shape_model_3d (Image, ShapeModel3DID1, MinScore, Greediness, NumLevels, MatchingParameters, MatchingParameterValues, Pose, CovPose, Score1)* 记录结束时间count_seconds (Seconds2)Time1 := Seconds2 - Seconds1* 通过投影3D形状模型来可视化找到的匹配for J := 0 to |Score1| - 1 by 1PoseTmp := Pose[J * 7:J * 7 + 6]project_shape_model_3d (ModelContours, ShapeModel3DID1, CamParam, PoseTmp, 'true', rad(30))dev_display (ModelContours)endfor* 显示匹配结果信息Message := 'Search model with \'ignore_local_polarity\': ' + |Score1| + ' Match(es) found in ' + Time1$'.1f' + ' s'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 使用'ignore_part_polarity'度量的模型2查找最多两个实例dev_set_color (Colors[1])Message[1] := 'Search model with \'ignore_part_polarity\' ...'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 记录开始时间count_seconds (Seconds1)* 执行3D形状匹配find_shape_model_3d (Image, ShapeModel3DID2, MinScore, Greediness, NumLevels, MatchingParameters, MatchingParameterValues, Pose, CovPose, Score2)* 记录结束时间count_seconds (Seconds2)Time2 := Seconds2 - Seconds1* 通过投影3D形状模型来可视化找到的匹配(使用虚线样式)set_line_style (WindowHandle, [10,10])for J := 0 to |Score2| - 1 by 1PoseTmp := Pose[J * 7:J * 7 + 6]project_shape_model_3d (ModelContours, ShapeModel3DID1, CamParam, PoseTmp, 'true', rad(30))dev_display (ModelContours)endforset_line_style (WindowHandle, [])* 显示匹配结果信息和速度提升因子Message[1] := 'Search model with \'ignore_part_polarity\':  ' + |Score2| + ' Match(es) found in ' + Time2$'.1f' + ' s'Message[2] := 'Speed-up factor with \'ignore_part_polarity\': ' + (Time1 / Time2)$'.1f'disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, Colors, 'true')* 如果不是最后一张图像，显示继续消息并暂停if (I < NumImages)disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')stop ()endif
endfor* 暂停程序
stop ()* 清除3D形状模型
clear_shape_model_3d (ShapeModel3DID1)
clear_shape_model_3d (ShapeModel3DID2)* 恢复异常处理偏好设置
dev_set_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', SuppressHandledExceptionsDlg)

'lowest_model_level’参数可减少内存需求

* 本示例展示如何使用HALCON基于形状的3D匹配技术
* 来定位瓷砖间隔片的3D姿态。由于物体在图像中较大，
* 3D模型需要许多不同视角的内部表示，导致模型内存消耗很高。
* 使用'lowest_model_level'参数可减少内存需求：
* - 默认级别为1，提高级别可减少内存(每级约减少3倍)
* - 同时模型创建时间减少2倍/级
* - 代价是匹配鲁棒性可能降低，搜索时间略增(5-10%)
*
* 本例设置'lowest_model_level'为3，结果是：
* - 模型内存需求减少6倍
* - 模型创建时间减少4倍* 关闭显示更新
dev_update_off ()* 获取并设置异常处理偏好(抑制已处理异常的对话框)
dev_get_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', SuppressHandledExceptionsDlg)
dev_set_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', 'true')* 设置相机参数(可通过相机标定获得)
gen_cam_par_area_scan_division (0.0269462, -354.842, 1.27964e-005, 1.28e-005, 254.24, 201.977, 512, 384, CamParam)* 获取图像尺寸
get_cam_par_data (CamParam, 'image_width', IWidth)
get_cam_par_data (CamParam, 'image_height', IHeight)* 读取示例图像并初始化窗口
read_image (Image, 'tile_spacers/tile_spacers_color_01')
dev_close_window ()
dev_open_window (0, 0, 512 * 1.5, 384 * 1.5, 'white', WindowHandle)
set_display_font (WindowHandle, 16, 'mono', 'true', 'false')
dev_set_line_width (3)* 尝试从磁盘读取3D形状模型
dev_clear_window ()
disp_message (WindowHandle, 'Reading the 3D shape model file from disk ...', 'window', 12, 12, 'black', 'false')
tryread_shape_model_3d ('tile_spacer.sm3', ShapeModel3DID)
catch (Exception)* 如果读取失败，则创建新模型* 从DXF文件读取3D对象模型read_object_model_3d ('tile_spacer.dxf', 0.0001, [], [], ObjectModel3DID, DXFStatus)prepare_object_model_3d (ObjectModel3DID, 'shape_based_matching_3d', 'true', [], [])disp_message (WindowHandle, 'Reading the 3D shape model file from disk ... not found!', 'window', 12, 12, 'red', 'false')disp_message (WindowHandle, 'Creating the 3D shape model (may take a few seconds) ...', 'window', 42, 12, 'black', 'false')* 记录模型创建时间count_seconds (S1)* 关键参数设置：使用'lowest_model_level'=3来优化内存和创建时间create_shape_model_3d (ObjectModel3DID, CamParam, 0, 0, 0, 'gba', -rad(60), rad(60), -rad(60), rad(60), 0, rad(360), 0.26, 0.27, 10, 'lowest_model_level', 3, ShapeModel3DID)count_seconds (S2)T := S2 - S1* 清理原始3D对象模型clear_object_model_3d (ObjectModel3DID)* 显示创建时间disp_message (WindowHandle, 'Creation time: ' + T$'.3' + ' s', 'window', 72, 12, 'black', 'false')* 尝试保存模型trydisp_message (WindowHandle, 'Writing model to disk ...', 'window', 102, 12, 'black', 'false')write_shape_model_3d (ShapeModel3DID, 'tile_spacer.sm3')catch (Exception)disp_message (WindowHandle, 'Writing model to disk ... failed!', 'window', 102, 12, 'red', 'false')disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')stop ()endtry
endtry* 显示模型级别信息
disp_lowest_model_level_info (WindowHandle)
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()* 匹配阶段
Times := []
NumImages := 12
for I := 1 to NumImages by 1read_image (Image, 'tile_spacers/tile_spacers_color_' + I$'02')dev_display (Image)* 查找最多3个实例(设置'border_model'为'true'因为物体可能接触图像边界)count_seconds (Seconds1)find_shape_model_3d (Image, ShapeModel3DID, 0.7, 0.85, 0, ['num_matches','max_overlap','border_model'], [3,0.75,'true'], Pose, CovPose, Score)count_seconds (Seconds2)Time := Seconds2 - Seconds1Times := [Times,Time]* 可视化匹配结果for J := 0 to |Score| - 1 by 1* 显示轮廓PoseTmp := Pose[J * 7:J * 7 + 6]project_shape_model_3d (ModelContours, ShapeModel3DID, CamParam, PoseTmp, 'true', rad(30))dev_set_color ('yellow')dev_display (ModelContours)* 显示3D坐标系dev_set_colored (3)disp_3d_coord_system (WindowHandle, CamParam, PoseTmp, 0.015)endfor* 显示姿态参数for K := 0 to |Score| - 1 by 1PoseTmp := Pose[K * 7:K * 7 + 6]display_match_pose (ShapeModel3DID, PoseTmp, WindowHandle)endfor* 显示匹配结果信息disp_message (WindowHandle, |Score| + ' Match(es) found in ' + Time$'4.2f' + ' s', 'window', 12, 12, 'dark green', ['white','false'])if (I < NumImages)disp_continue_message (WindowHandle, 'black', ['white','false'])stop ()endif
endfor* 清理资源
clear_shape_model_3d (ShapeModel3DID)
dev_set_preferences ('suppress_handled_exceptions_dlg', SuppressHandledExceptionsDlg)
disp_end_of_program_message (WindowHandle, 'black', ['white','false'])

find_shape_model_3d 的 recompute_score 匹配精度

* 本程序演示find_shape_model_3d算子中通用参数'recompute_score'的效果
* 
* 当设置'recompute_score'为'true'时，姿态优化后会重新计算分数，
* 这可能导致分数值略有不同(但更一致)，代价是执行时间稍长* 初始化相机参数
gen_cam_par_area_scan_division (0.01, 0, 7e-6, 7e-6, 320, 240, 640, 480, CamParam)
get_cam_par_data (CamParam, 'image_width', Width)
get_cam_par_data (CamParam, 'image_height', Height)* 创建显示窗口
dev_close_window ()
dev_open_window (0, 0, Width, Height, 'black', WindowHandle)
dev_set_part (0, 0, Height - 1, Width - 1)
set_display_font (WindowHandle, 14, 'mono', 'true', 'false')
dev_update_off ()* 创建立方体3D模型
X := [-1,-1,1,1,-1,-1,1,1]  * X坐标
Y := [1,-1,-1,1,1,-1,-1,1]  * Y坐标
Z := [-1,-1,-1,-1,1,1,1,1]  * Z坐标
Polygons := [4,0,1,2,3,4,4,5,6,7,4,0,1,5,4,4,3,2,6,7,4,0,3,7,4,4,1,2,6,5]  * 多边形定义
gen_object_model_3d_from_points (X, Y, Z, ObjectModel3DID)
set_object_model_3d_attrib_mod (ObjectModel3DID, 'polygons', [], Polygons)* 准备3D对象模型用于匹配
prepare_object_model_3d (ObjectModel3DID, 'shape_based_matching_3d', 'true', [], [])* 显示3D对象模型
disp_object_model_3d_safe (WindowHandle, ObjectModel3DID, CamParam, [0,0,11,30,40,0,0], [], [])
disp_message (WindowHandle, '3D Object Model of a Cube', 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()* 生成3D形状模型
create_cube_shape_model_3d (WindowHandle, ObjectModel3DID, CamParam, ShapeModel3DID)
clear_object_model_3d (ObjectModel3DID)* 初始化存储变量
Scores1 := []  * 存储recompute_score=false的分数
Scores2 := []  * 存储recompute_score=true的分数
Times1 := []   * 存储recompute_score=false的时间
Times2 := []   * 存储recompute_score=true的时间
Longitudes := []  * 存储经度值* 设置固定参数
Latitude := rad(45)  * 固定纬度
Distance := 11.5     * 固定距离* 设置显示属性
dev_set_color ('green')
dev_set_line_width (2)* 主循环：在30-60度经度范围内测试
for Longitude := rad(30) to rad(60) by rad(0.25)* 将球坐标转换为笛卡尔坐标convert_point_3d_spher_to_cart (Longitude, Latitude, Distance, '-y', '-z', CamX, CamY, CamZ)* 创建相机姿态create_cam_pose_look_at_point (CamX, CamY, CamZ, 0, 0, 0, '-y', 0, CamPose)* 防止闪烁set_system ('flush_graphic', 'false')* 生成立方体的合成图像project_cube_image (Image, CamPose, CamParam, X, Y, Z, Polygons)* 第一次匹配：recompute_score=falsecount_seconds (Seconds1)find_shape_model_3d (Image, ShapeModel3DID, 0.7, 0.9, 0, [], [], Pose1, CovPose1, Score1)count_seconds (Seconds2)Time1 := (Seconds2 - Seconds1) * 1000.0  * 转换为毫秒* 第二次匹配：recompute_score=truecount_seconds (Seconds1)find_shape_model_3d (Image, ShapeModel3DID, 0.7, 0.9, 0, 'recompute_score', 'true', Pose2, CovPose2, Score2)count_seconds (Seconds2)Time2 := (Seconds2 - Seconds1) * 1000.0  * 转换为毫秒* 显示匹配结果dev_display (Image)if (|Score1| == 1 and |Score2| == 1)* 显示匹配轮廓project_shape_model_3d (ModelContours, ShapeModel3DID, CamParam, Pose1, 'true', rad(30))dev_display (ModelContours)* 显示当前经度信息disp_message (WindowHandle, 'Matching at Longitude: ' + deg(Longitude)$'3.1f' + ' deg (from 30 to 60 deg)', 'window', 12, 12, 'white', 'false')* 生成并显示匹配结果消息gen_matching_result_message (Time1, Time2, Score1, Score2, Message)disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 420, 12, ['white','yellow','green'], 'false')* 存储结果数据Longitudes := [Longitudes,deg(Longitude)]Scores1 := [Scores1,Score1]Scores2 := [Scores2,Score2]Times1 := [Times1,Time1]Times2 := [Times2,Time2]endif* 恢复图形刷新set_system ('flush_graphic', 'true')* 通过绘制不可见线条强制刷新显示disp_line (WindowHandle, -1, -1, -1, -1)
endfor* 显示分数值对比图
dev_clear_window ()
Title := ['\'recompute_score\'=\'false\'','\'recompute_score\'=\'true\'']
Colors := ['yellow','green']
plot_tuple (WindowHandle, Longitudes, [Scores1,Scores2], 'Longitude [deg]', 'Matching score', Colors, ['ticks_x','ticks_y','end_y'], [6,.01,1])
disp_message (WindowHandle, Title, 'window', 12, 350, Colors, 'false')
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()* 显示时间消耗对比图
dev_clear_window ()
plot_tuple (WindowHandle, Longitudes, [Times1,Times2], 'Longitude [deg]', 'Matching time [ms]', Colors, 'ticks_x', 6)
disp_message (WindowHandle, Title, 'window', 12, 350, Colors, 'false')* 清理3D形状模型
clear_shape_model_3d (ShapeModel3DID)

Halcon 3D 表面匹配