机器视觉课程设计报告书

1、机器视觉课程设计对圆盘形零件I心与直径和矩形零件长与宽尺寸测量学生学院专业班级学 号学生指导教师2015年1月20日问题描述51. 1基本目标51.2基本要求5程序及其算法52.1检测与计算圆半径的程序52.2检测与计算矩形长和宽的程序82. 2. 1打开摄像头程序82.2.2保存拍摄的照片程序92. 2. 3读取拍摄到的图片（读取文名字Current Image, jpg的图片）92.2.4检测边上的点和计算长和高的函数92.2.5老师写的显示图片的函数13运行结果14小结151问题描述1.1基本目标显示一图片（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

2、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，其中必须完成对圆 盘形零件圆心与直径和矩形零件长与宽尺寸测量容。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_Pointl （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

3、DialogTeclarn：f MakeCircle(double e dThreshold)if(NULL=m_pIplImageSource)return 0；定义变量存图像的宽，高，行像素int q_iWidthz:m_pIplImageSource-width；int q_iHeight=m_pIplImageSource-height；int q_iWidthStep=m_pIpl ImageSource-widthStep；uchar *q_pchDataImage=(uchar *)m_pIp11mageSource-imageData:CvPoint M_Point4 = ；/

4、存放检索出的四个点 循环检索/01纵扫for(int Cycle_Y=l；Cyc1e Yq_pchDataImageq_iWidth/2+q_iWidthStep*(Cycle_Y-l)J) NLPoint0.x=q_iWidth/2；M Point01. y=Cycle Y；3for(int cyclelYuq_iHeight;cycleYl;Cycle YI)亠if (edThreshold尸 pchDat 巴 mage尸 iwidth、2+Fiwidthstep*(cycleY1)M Point = x=qiwidth、2M PointLl yucycle Y八)for (i nt Cy

5、cle xul 八 Cycle xqiwidthnyclex+)亠if(eldThresholdq_pchDataImagecyclelx+尸iwidrhstep*(qliHeight、2丄)M Point2 xucyclelx;M Point2,- yuqiHeight2”)for (i nt Cycle XHqiwid thnycl ex1 Cycle XI)亠rdThreshold尸 pchDat 巴magecyclex2iwidthstep*(qHeight、2 丄) (M Point3 xucyclelx一M Point 一3- y=qiHeight、2)(intH-?i4“ i+)

6、、画娱初El3cvCircle(m_plplImageSource,M_Pointi,8,cvScalarAl1 (127),2)；int Ridius=Otclear=O；int c i rc1e_y=abs(M Po i n111J. y+M Point I 0. y)/2；int circ1e_x=abs(M Point3. x+M Point2. x)/2；float c=0,j=0;for (int i=0；iGetDlgItem(ID PICTURE DISPLAY)；fContro1ShowImage(m_pIplImageDisplay,e_pCWndPicture,m_pIp

7、lImageSource)； cvSavelmage( T(/Result_Image jpg),m_plplImageSource)；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-一保存图片(拍照)-一加载刚刚保存的图 片-一找出点并计算长和高四个按钮，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 DialogTec1arn:OnBnC1ickedButtonOpenCamera()CvCapture *q

8、 pCvCapture=cvCreateCameraCapture(0)；if(NULL=q pCvCapture)return；IplImage *q plplImageCapturecvQueryFrame(q pCvCapture):if(NULL=q plplImageCapture)return；if(NULL!=m plplImageSource)cvReleaseImage(&m plplImageSource)；m pIp1ImageSource=NULL；m_pIplImageSource=cvCloneImage(q_plplImageCapture)；cvReleaseC

9、apture(&q pCvCapture)；CWnd *e pCWndPicture=this-GetDlgItem仃D PICTURE DISPLAY)；f ContiolShowImage(m pIplImageDisplay,e pCWndPicture,m plplImageSource)；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：0nBnClickedButtonSavelmage()/ TODO：在此添加控件通知处理程序代码cvSaveImage

10、 (_T(ff. /CurrentImage jpg”),m_plplImageSource)；2. 2. 3读取拍摄到的图片(读取文名字Currentimage, jpg的图片)void c DialogTeclarn：OnBnCickedButtonLoadlmageO/ TODO：在此添加控件通知处理程序代码if(NULL!=m_pIplImageSource)(cvReleaseImage(&m plplImageSource)；m plplImageSource二NULL；m_pIplImageSource=cvLoadImageCT(. /CurrentImage jpg),0);

11、CWnd *e pCWndPicture=this-GetDIgltem(ID PICTURE DISPLAY):f ControlShowImage(m plplImageDisplay,e pCWndPicture,m plplImageSource)；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eJThreshold值为127,通过循环让 它与每一个像素的像素值进行企軌疝果芹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=o,白制別如每个像素都要比较运算太多，所以上边两个 、X3, Y3,1 /点的检测是沿着图片长的的2/5分处和3/5

12、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(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 plplImageSource-width；int q iHeight=m plp1ImageSource-height；int q iWidthStep二m plplImageSource-widthS

13、tep；uchar *q pchDataImage=(uchar *)m pIp11mageSource-imageData:intiXLeftTop=2*q_iWidth/5:int q iXRightTop=3*q iWidth/5；int 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：CvPo

14、int q CvPointLeft Top,q CvPointRight Mid,q CvLeft Bottom：/求上下两边上的点，3个循环for(int cuiCycleHeight=O；q_iCycleHeightq_pchDataImageq_iCycleHeight*q_iWidthStep+q_iXLeftTopl)q_CvPointLeftTop. x=jiXLeftTop；q_CvPointLeftTop. y=jiCyc 1 eHeight； break；for(int q iCycleHeight=O；q iCycleHeightq pchDatalmageEq iCycl

15、eHeight*q iWidthStep+q iXRightTop)q CvPointRightTop. x=q iXRightTop；q CvPointRightTop y=q iCycleHeight； break；for(int q iCycleHeight=q iHeightT；q iCycleHeight=0；q iCycleHeight-)if(e dThresholdq pchDatalmageEq iCycleHeight*q iWidthStep+q iXBottom)q CvPointBottomx二q iXBottom；q CvPointBottomy二q iCycleH

16、eight；break；求左右两边上的点，3个循环for(int q iCycleWidth=0;q_iCycleWidthq pchDatalmageEq_iCycleWidth+q iWidthStep*(q iYLeftTop-1)q CvPointLeft Top. x=q_iCycleWidth；q_CvPointLeft一Top. y=q iYLeftTop； break；for(int q iCycleWidth=O；q iCycleWidthq pchDataImageq_iCycleWidth+q iWidthStep*(q iYLeftBottom-1) q CvLeft

17、Bottom. x=q iCycleWidth；q CvLeft Bottomy二q iYLeftBottom；break；for(int q iCycleWidth=q iHeight-1;q_iCycleWidth=0;q iCycleWidth-)if(e dThresholdq pchDatalmagetq 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

18、cvCircle(m pIp11mageSourcetq CvPointLeftTop,5,cvScalarAll(127),2)；cvCircle(m pIplImageSource,q CvPointRightTop,5tcvScalarAl1(127).2)；cvCircle(m plplImageSource,q CvPointBottom,5,cvScalarAU(127),2):cvCircle(m plplImageSource,q CvPointLeft Top.5tcvScalarAl1(127),2)；cvCircle(m plplImageSource,q CvLeft

19、Bottom,5,cvScalarAll(127),2);cvCircle(m plplImageSource,q CvPointRight Mid,5tcvScalarAl1(127),2):/显不画圆后的图片CWnd *epCWndPicture=this-GetDlgItem(ID PICTURE.DISPLAY)；f ControlShowimage(m plplImageDisplayte pCWndPicture,m plplImageSource):计算长和高的像素值，三角形3点的坐标构成行列式，行列式的值二2*面积，行列式的值/底边二高CvMat Ma；int HIGH,WID

20、E；float Area；int a=q CvPointLeftTopx-q CvPointRightTopx；int b=q CvPointLeftTopy-q CvPointRightTopy；double c=a*a+b*b；定义行列式doub1earr9 = q CvPointLeftTop. x.q CvPointLeftTop. y,l,q CvPointRightTop. xtq CvPointRightTop.y,1,q CvPointBottom x,q CvPointBottom y,1；cvlnitMatHeader(&Ma,313,CV. 64FCl,arr)；Area

21、=abs(cvDet(&Ma)；HIGH=Area/sqrt(c)；int A=q CvPointLeft_Topx-q_CvLeft Bottomx；int B=q CvPointLeft Top. y-q CvLeft Bottom, y；double C=A*A+B*B；定义行列式DoubleARR9 = q CvPointLeft_Top. x,q CvPointLeft Top. y,ltq_CvLeft Bottom. xtq CvLeft Bottom, y,1,q CvPointRightid. x,q_CvPointRi(?ht_Mid. y, 1;cvInitMatHead

22、er(&Ma,3t 3,CV 64FC1,ARR):Area=abs(cvDet(&Ma)；WIDE=Area/sqrt(C)；/在窗口中显示长和高char chi10,ch210；itoa(HIGH,chl,10)；itoa(WIDE,ch2,10)；SetDlgltemText(IDC LONG,chi):SetDlgltemText(IDC_SHORT.ch2)；cvSaveImage( T(w./Result Imagejpgn),m plplImageSource):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

23、调用上面那段函数void c DialogTeclarn：:OnBnClickedButtonRectangle0/ TODO：在此添加控件通知处理程序代码f_MakeRec t ang1eW i d t h()；2.2.5老师写的显示图片的函数voidc DialogTeclarn：f Contro1ShowImage(Ip11mage水&e plplImageShow,CWnd*e pCWndControl, IplImage *e plplImageSource)i f(NULL=e pCWndControl) (NULL=e plplImageSource)return；CRect q

24、 CRectControl；e pCWndCon t ro1- Xie tC1i en t Rec t(&q CRectControl):if(NULL!=e plplImageShow)cvReleaseImage(&e plplImageShow)；e plplImageShow二NULL；e pIp1ImageShow=cvCreateImage(cvSize(q CRectContro1. Width(),q CRectContro1. Height(),IPL DEPTH_8Ute plplImageSource-nChannels):cvResize(e plplImageSour

25、ce,e plplImageShow):HDC q_HDCControl=e pCWndControl-GetDC()-GetSafeHdc ()；unsigned int q piBuffersizeof(BIWPINFOHEADER) +sizeof(RGBQUAD)*256:BITMAPINFO *e_pBITMAPINFODisplay=(BITMAPINFO *)qpiBuffer；BITMAPINFOHEADER *e pBITMAPINFOHEADERDisp1ay=&(e pBITMAPINFODisplay-bmiHeader)；memset(e pBITMAPINFOHEADERDisplay,0.sizeof(*e pBITMAPINFOHEADERDisplay):e pBITMAPINFOHEADERDisplay-biSize=sizeof(BITOPINFOHEADER)；3e pBITMAPINFOHEADERDisplay-biWidth=e plpl ImageShow-width；e pBITMAPINFOHEADERDisp1ay-biHeight=-e plpl