HALCON 2D转换详解：像素与亚像素坐标系统

"这篇文档是Halcon参考手册的第二十七章，主要讲解了在2D图像处理中的转换技术，特别是坐标系统的使用。包括像素精确坐标系和亚像素精确坐标系，详细介绍了Halcon标准坐标系以及非标准笛卡尔坐标系。" 在计算机视觉和机器学习领域，HALCON是一款强大的图像处理软件，它提供了丰富的工具和算法来处理各种图像分析任务。本章节主要关注的是图像中的位置表示，这是进行图像识别、测量和定位等任务的基础。 转换在图像处理中至关重要，因为它们允许我们将一个坐标系统中的信息转换到另一个坐标系统。在2D图像中，位置通常由坐标对(x, y)表示。由于像素是图像的基本单位且是离散的，所以坐标通常是整数，但有时需要亚像素级别的精度，比如当目标位于像素边界时。 27.1 2D Transformations 部分详细阐述了HALCON中的转换机制。首先，像素坐标系是基于整数的，原点位于图像的左上角，行坐标从0到图像高度-1，列坐标从0到图像宽度-1。这种坐标系简洁明了，但在需要更高精度时会受限。 亚像素精确坐标系则是为了解决这个问题。在HALCON中，有三种亚像素坐标系：像素中心坐标、边心坐标和极坐标。像素中心坐标是HALCON的标准亚像素坐标，其原点位于每个像素的中心，提供更精确的定位。这意味着，例如，一个像素(6, 5)在亚像素坐标下会变为(6.0, 5.0)，并且每个像素覆盖了一个0.5像素宽和高的区域。 27.1.1 Halcon标准坐标系进一步解释了像素中心坐标系的细节，图像的左上角坐标为(-0.5, -0.5)，右下角为(m-0.5, n-0.5)，这里的m和n是图像的高度和宽度。这种坐标系与3D相机坐标系的x平面投影相对应，行坐标代表y轴，列坐标代表x轴。 27.1.2 HALCON非标准笛卡尔坐标系讨论了坐标系旋转的情况。当图像围绕其原点旋转90度时，坐标轴也会相应旋转，这对某些特定的应用场景非常有用，例如当图像的捕获方向改变时。 理解这些坐标系统是正确应用HALCON进行2D图像处理的关键。通过这些转换，我们可以更准确地定位图像中的对象，进行几何变换，以及与真实世界的测量对应起来。这对于自动化生产和质量控制等工业应用尤其重要。在实际操作中，用户需要根据具体需求选择合适的坐标系统，并正确进行坐标转换以确保计算结果的准确性。