Halcon斑點分析官方示例講解

官方示例中有許多很好的例子可以幫助大家理解和學習Halcon,下面舉幾個經典的斑點分析例子講解一下

Crystals

圖中显示了在高層大氣中採集到的晶體樣本的圖像。任務是分析對象以確定特定形狀的頻率。重要的對象之一是六角形。

首先,使用read_image從文件中讀取圖像。由於晶體的對比度相對較低且結合了不均勻的背景,因此使用局部閾值執行對象的分割。該輪次由平均過濾器mean_image確定。選擇濾光罩的尺寸,使其具有暗區寬度的大約三倍。 dyn_threshold現在將平滑的和原始的灰色進行比較,選擇那些通過8個灰度值的對比而變暗的像素。connection將對象分為連接的組件。下圖显示了此初始分割的結果。

read_image (Image, 'crystal')
mean_image (Image, ImageMean, 21, 21)
dyn_threshold (Image, ImageMean, RegionDynThresh, 8, 'dark')
connection (RegionDynThresh, ConnectedRegions)

現在的任務是僅選擇六邊形的晶體。為此,首先變成他們的凸包,這就像在每個區域周圍都使用橡皮筋。在這些區域中,選擇那些具有較大的(select_shape)並具有給定灰度值分佈(select_gray)的對象。確定選擇的參數,以便僅保留相關的晶體如下圖。

shape_trans (ConnectedRegions, ConvexRegions, 'convex')
select_shape (ConvexRegions, LargeRegions, 'area', 'and', 600, 2000)
select_gray (LargeRegions, Image, Crystals, 'entropy', 'and', 1, 5.6)

源程序

* crystal.hdev: extraction of hexagonally shaped crystals via local thresholding and region post-processing
* 
dev_close_window ()
dev_update_window ('off')
* ****
* step: acquire image獲取圖像
* ****
read_image (Image, 'crystal')
get_image_size (Image, Width, Height)
dev_open_window_fit_image (Image, 0, 0, Width, Height, WindowID)
set_display_font (WindowID, 12, 'mono', 'true', 'false')
dev_set_draw ('margin')
dev_set_line_width (2)
dev_display (Image)
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* ****
* step: segment image分割圖像
* ****
* -> using a local threshold
mean_image (Image, ImageMean, 21, 21)
dyn_threshold (Image, ImageMean, RegionDynThresh, 8, 'dark')
* -> extract connected components
connection (RegionDynThresh, ConnectedRegions)
dev_display (ConnectedRegions)
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* ****
* step: process regions處理區域
* ****
shape_trans (ConnectedRegions, ConvexRegions, 'convex')
select_shape (ConvexRegions, LargeRegions, 'area', 'and', 600, 2000)
select_gray (LargeRegions, Image, Crystals, 'entropy', 'and', 1, 5.6)
dev_display (Image)
dev_display (Crystals)
Atoms

專業顯微鏡能夠確定單個原子的大致位置,這對於例如分析PN結晶體的晶格變化很有用,使用分水嶺方法在這類圖片上細分效果很好。在這裏,每個暗區作為單個區域返回。因為在圖像的外部原子僅部分可見,第一個任務是僅提取那些不靠近圖像邊界的原子。最後提取不規則,這是通過尋找形狀(被擠壓)的異常原子實現的。

gauss_filter (Image, ImageGauss, 5)
watersheds (ImageGauss, Basins, Watersheds)

select_shape (Basins, SelectedRegions1, 'column1', 'and', 2, Width - 1)
select_shape (SelectedRegions1, SelectedRegions2, 'row1', 'and', 2, Height - 1)
select_shape (SelectedRegions2, SelectedRegions3, 'column2', 'and', 1, Width - 3)
select_shape (SelectedRegions3, Inner, 'row2', 'and', 1, Height - 3)
select_shape (Inner, Irregular, ['moments_i1','moments_i1'], 'or', [0,9.5e8], [1.5e8,1e10])

分水嶺方法劃分圖像

結果圖

源程序

* atoms.hdev: Locates irregularities in an atomic grid structure
* 
dev_close_window ()
dev_update_window ('off')
* ****
* Acquire image獲取圖像
* ****
read_image (Image, 'atoms')
get_image_size (Image, Width, Height)
crop_rectangle1 (Image, Image, Height / 2, 0, Height - 1, Width - 1)
get_image_size (Image, Width, Height)
dev_open_window_fit_image (Image, 0, 0, -1, -1, WindowID)
set_display_font (WindowID, 14, 'mono', 'true', 'false')
dev_set_draw ('margin')
dev_set_line_width (2)
dev_display (Image)
disp_message (WindowID, 'Original image', 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* ****
* Segment image分割圖像
* ****
* -> Using watershed
gauss_filter (Image, ImageGauss, 5)
watersheds (ImageGauss, Basins, Watersheds)
dev_display (Image)
dev_set_colored (12)
dev_display (Watersheds)
disp_message (WindowID, 'Watersheds', 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* ****
* Process regions處理區域
* ****
* -> Skip regions at the border of the image
smallest_rectangle1 (Basins, Row1, Column1, Row2, Column2)
select_shape (Basins, SelectedRegions1, 'column1', 'and', 2, Width - 1)
select_shape (SelectedRegions1, SelectedRegions2, 'row1', 'and', 2, Height - 1)
select_shape (SelectedRegions2, SelectedRegions3, 'column2', 'and', 1, Width - 3)
select_shape (SelectedRegions3, Inner, 'row2', 'and', 1, Height - 3)
* -> Select irregularly shaped atoms
select_shape (Inner, Irregular, ['moments_i1','moments_i1'], 'or', [0,9.5e8], [1.5e8,1e10])
dev_display (Image)
dev_set_line_width (1)
dev_set_color ('white')
dev_display (Inner)
dev_set_line_width (3)
dev_set_color ('red')
dev_display (Irregular)
disp_message (WindowID, 'Defects', 'window', 12, 12, 'black', 'true')
Analyzing Particles

本示例的任務是分析液體中的顆粒。此應用程序的主要困難是存在兩種類型的物體:大的明亮物體和對比度低的小物體。此外,還存在噪音干擾。

該程序使用兩種不同的方法分別對兩類對象進行分段:全局閾值和局部閾值。通過附加的后處理,可以以可靠的方式提取小顆粒。

threshold (Image, Large, 110, 255)
dilation_circle (Large, LargeDilation, 7.5)

complement (LargeDilation, NotLarge)
reduce_domain (Image, NotLarge, ParticlesRed)
mean_image (ParticlesRed, Mean, 31, 31)
dyn_threshold (ParticlesRed, Mean, SmallRaw, 3, 'light')
opening_circle (SmallRaw, Small, 2.5)
connection (Small, SmallConnection)

源程序

* particle.hdev: Measurement of small particles
* 
dev_update_off ()
dev_close_window ()
dev_open_window (0, 0, 512, 512, 'black', WindowID)
set_display_font (WindowID, 14, 'mono', 'true', 'false')
read_image (Image, 'particle')
dev_display (Image)
dev_disp_text ('Original image', 'window', 12, 12, 'black', [], [])
dev_disp_text ('Press Run (F5) to continue', 'window', 'bottom', 'right', 'black', [], [])
stop ()
threshold (Image, Large, 110, 255)
* Dilate regions with a circular structuring element
dilation_circle (Large, LargeDilation, 7.5)
dev_display (Image)
dev_set_draw ('margin')
dev_set_line_width (3)
dev_set_color ('red')
dev_display (LargeDilation)
dev_set_draw ('fill')
dev_disp_text ('Exclude large areas from processing', 'window', 12, 12, 'black', [], [])
dev_disp_text ('Press Run (F5) to continue', 'window', 'bottom', 'right', 'black', [], [])
stop ()
* Continue to calculate small regions
* Return the complement of a region
complement (LargeDilation, NotLarge)
reduce_domain (Image, NotLarge, ParticlesRed)
mean_image (ParticlesRed, Mean, 31, 31)
* Segment the image using a local threshold
dyn_threshold (ParticlesRed, Mean, SmallRaw, 3, 'light')
opening_circle (SmallRaw, Small, 2.5)
connection (Small, SmallConnection)
dev_display (Image)
dev_set_colored (12)
dev_display (SmallConnection)
dev_disp_text ('Extracted small particles', 'window', 12, 12, 'black', [], [])
dev_disp_text ('Press Run (F5) to continue', 'window', 'bottom', 'right', 'black', [], [])
stop ()
* Continue to select several regions and to get information
dev_set_color ('green')
dev_display (Image)
dev_set_draw ('margin')
dev_display (SmallConnection)
Button := 1
* Define limits for the displayed message at the end of the while-loop.
MaxRow := 450
MaxColumn := 440
MinRow := 40
MinColumn := 100
while (Button == 1)
    dev_disp_text (['Select object with left mouse button','Right button to quit'], 'window', 12, 12, 'black', 'box_color', '#fce9d4dd')
    dev_set_color ('green')
    get_mbutton (WindowID, Row, Column, Button)
    dev_display (Image)
    dev_display (SmallConnection)
    dev_set_color ('red')
    select_region_point (SmallConnection, SmallSingle, Row, Column)
    dev_display (SmallSingle)
    count_obj (SmallSingle, NumSingle)
    if (NumSingle == 1)
        intensity (SmallSingle, Image, MeanGray, DeviationGray)
        area_center (SmallSingle, Area, Row, Column)
        * Limit the message so that it is displayed entirely inside the graphics window.
        if (Row > MaxRow)
            Row := MaxRow
        endif
        if (Column > MaxColumn)
            Column := MaxColumn
        endif
        if (Row < MinRow)
            Row := MinRow
        endif
        if (Column < MinColumn)
            Column := MinColumn
        endif
        dev_disp_text (['Area = ' + Area,'Intensity = ' + MeanGray$'.3'], 'image', Row + 10, Column - 90, 'black', 'box_color', '#fce9d4dd')
    endif
endwhile
dev_set_line_width (1)
dev_update_on ()
Extracting Forest Features from Color Infrared Image

本示例的任務是在圖中所示的彩色紅外圖像中檢測不同的對象類別:樹(針恭弘=叶 恭弘和落恭弘=叶 恭弘),草地和道路

圖像數據是彩色紅外圖像,由於其特定的顏色,可以非常輕鬆地提取道路。需要做到那樣的話,要將多通道圖像拆分為單通道。

read_image (Forest, 'forest_air1')
decompose3 (Forest, Red, Green, Blue)
threshold (Blue, BlueBright, 80, 255)
connection (BlueBright, BlueBrightConnection)
select_shape (BlueBrightConnection, Path, 'area', 'and', 100, 100000000)

山毛櫸樹根據其在紅色通道中的強度和最小大小進行分割

threshold (Red, RedBright, 120, 255)
connection (RedBright, RedBrightConnection)
select_shape (RedBrightConnection, RedBrightBig, 'area', 'and', 1500, 10000000)
closing_circle (RedBrightBig, RedBrightClosing, 7.5)
opening_circle (RedBrightClosing, RedBrightOpening, 9.5)
connection (RedBrightOpening, RedBrightOpeningConnection)
select_shape (RedBrightOpeningConnection, BeechBig, 'area', 'and', 1000, 100000000)
select_gray (BeechBig, Blue, Beech, 'mean', 'and', 0, 59)

草地具有相似的光譜特性,但亮度略高

union1 (Beech, BeechUnion)
complement (BeechUnion, NotBeech)
difference (NotBeech, Path, NotBeechNotPath)
reduce_domain (Red, NotBeechNotPath, NotBeechNotPathRed)
threshold (NotBeechNotPathRed, BrightRest, 150, 255)
connection (BrightRest, BrightRestConnection)
select_shape (BrightRestConnection, Meadow, 'area', 'and', 500, 1000000)

使用分水嶺方法提取針恭弘=叶 恭弘樹,並在盆地內部增加閾值

union2 (Path, RedBrightClosing, BeechPath)
smooth_image (Red, RedGauss, 'gauss', 4.0)
invert_image (RedGauss, Invert)
watersheds (Invert, SpruceRed, Watersheds)
select_shape (SpruceRed, SpruceRedLarge, 'area', 'and', 100, 5000)
select_gray (SpruceRedLarge, Red, SpruceRedInitial, 'max', 'and', 100, 200)
gen_empty_obj (LocalThresh)
count_obj (SpruceRedInitial, NumSpruce)
dev_update_var ('off')
dev_update_pc ('off')
for i := 1 to NumSpruce by 1
    select_obj (SpruceRedInitial, SingleSpruce, i)
    min_max_gray (SingleSpruce, Red, 50, Min, Max, Range)
    reduce_domain (Red, SingleSpruce, SingleSpruceRed)
    threshold (SingleSpruceRed, SingleSpruceBright, Min, 255)
    connection (SingleSpruceBright, SingleSpruceBrightCon)
    select_shape_std (SingleSpruceBrightCon, MaxAreaSpruce, 'max_area', 70)
    concat_obj (MaxAreaSpruce, LocalThresh, LocalThresh)
endfor
opening_circle (LocalThresh, FinalSpruce, 1.5)

源程序

dev_close_window ()
dev_update_window ('off')
read_image (Forest, 'forest_air1')
get_image_size (Forest, Width, Height)
dev_open_window (0, 0, Width, Height, 'black', WindowHandle)
decompose3 (Forest, Red, Green, Blue)
dev_display (Red)
threshold (Blue, BlueBright, 80, 255)
connection (BlueBright, BlueBrightConnection)
select_shape (BlueBrightConnection, Path, 'area', 'and', 100, 100000000)
dev_set_color ('red')
dev_set_draw ('margin')
dev_display (Path)
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()
threshold (Red, RedBright, 120, 255)
connection (RedBright, RedBrightConnection)
select_shape (RedBrightConnection, RedBrightBig, 'area', 'and', 1500, 10000000)
closing_circle (RedBrightBig, RedBrightClosing, 7.5)
opening_circle (RedBrightClosing, RedBrightOpening, 9.5)
connection (RedBrightOpening, RedBrightOpeningConnection)
select_shape (RedBrightOpeningConnection, BeechBig, 'area', 'and', 1000, 100000000)
select_gray (BeechBig, Blue, Beech, 'mean', 'and', 0, 59)
dev_display (Red)
dev_display (Beech)
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()
union1 (Beech, BeechUnion)
complement (BeechUnion, NotBeech)
difference (NotBeech, Path, NotBeechNotPath)
reduce_domain (Red, NotBeechNotPath, NotBeechNotPathRed)
threshold (NotBeechNotPathRed, BrightRest, 150, 255)
connection (BrightRest, BrightRestConnection)
select_shape (BrightRestConnection, Meadow, 'area', 'and', 500, 1000000)
dev_display (Red)
dev_display (Meadow)
disp_continue_message (WindowHandle, 'black', 'true')
stop ()
union2 (Path, RedBrightClosing, BeechPath)
smooth_image (Red, RedGauss, 'gauss', 4.0)
invert_image (RedGauss, Invert)
watersheds (Invert, SpruceRed, Watersheds)
select_shape (SpruceRed, SpruceRedLarge, 'area', 'and', 100, 5000)
select_gray (SpruceRedLarge, Red, SpruceRedInitial, 'max', 'and', 100, 200)
gen_empty_obj (LocalThresh)
count_obj (SpruceRedInitial, NumSpruce)
dev_update_var ('off')
dev_update_pc ('off')
for i := 1 to NumSpruce by 1
    select_obj (SpruceRedInitial, SingleSpruce, i)
    min_max_gray (SingleSpruce, Red, 50, Min, Max, Range)
    reduce_domain (Red, SingleSpruce, SingleSpruceRed)
    threshold (SingleSpruceRed, SingleSpruceBright, Min, 255)
    connection (SingleSpruceBright, SingleSpruceBrightCon)
    select_shape_std (SingleSpruceBrightCon, MaxAreaSpruce, 'max_area', 70)
    concat_obj (MaxAreaSpruce, LocalThresh, LocalThresh)
endfor
opening_circle (LocalThresh, FinalSpruce, 1.5)
dev_set_line_width (2)
dev_set_color ('red')
dev_display (Red)
dev_display (FinalSpruce)
dev_set_color ('green')
dev_display (Beech)
dev_set_color ('yellow')
dev_display (Meadow)
Checking a Boundary for Fins

本示例的任務是檢查塑料零件的外邊界。在這種情況下,某些對象會显示鰭

程序首先提取背景區域(鰭显示為壓痕)

binary_threshold (Fin, Background, 'max_separability', 'light', UsedThreshold)

然後使用形態學運算符關閉背景區域中的壓痕

 closing_circle (Background, ClosedBackground, 250)

封閉區域與原始區域之間的顯著差異是鰭

 difference (ClosedBackground, Background, RegionDifference)
 opening_rectangle1 (RegionDifference, FinRegion, 5, 5)

源程序

* fin.hdev: Detection of a fin
* 
dev_update_window ('off')
read_image (Fins, 'fin' + [1:3])
get_image_size (Fins, Width, Height)
dev_close_window ()
dev_open_window (0, 0, Width[0], Height[0], 'black', WindowID)
set_display_font (WindowID, 14, 'mono', 'true', 'false')
for I := 1 to 3 by 1
    select_obj (Fins, Fin, I)
    dev_display (Fin)
    binary_threshold (Fin, Background, 'max_separability', 'light', UsedThreshold)
    dev_set_color ('blue')
    dev_set_draw ('margin')
    dev_set_line_width (4)
    dev_display (Background)
    disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
    stop ()
    closing_circle (Background, ClosedBackground, 250)
    dev_set_color ('green')
    dev_display (ClosedBackground)
    disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
    stop ()
    difference (ClosedBackground, Background, RegionDifference)
    opening_rectangle1 (RegionDifference, FinRegion, 5, 5)
    dev_display (Fin)
    dev_set_color ('red')
    dev_display (FinRegion)
    area_center (FinRegion, FinArea, Row, Column)
    if (I < 3)
        disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
        stop ()
    endif
endfor
Bonding Balls

本示例的任務是檢查圖中PCB板所示的球形鍵合直徑

球形鍵的提取有兩個步驟:首先,通過分割亮區來定位裸片,然後將它們轉換為最小的矩形

threshold (Bond, Bright, 100, 255)
shape_trans (Bright, Die, 'rectangle2')

現在,使用reduce_domain處理模具內部的區域。在此ROI中,程序檢查與線材相對應的深色區域

reduce_domain (Bond, Die, DieGrey)
threshold (DieGrey, Wires, 0, 50)
fill_up_shape (Wires, WiresFilled, 'area', 1, 100)

刪除不相關的結構,並按預定順序排列鍵提取所需的特徵

opening_circle (WiresFilled, Balls, 15.5)
connection (Balls, SingleBalls)
select_shape (SingleBalls, IntermediateBalls, 'circularity', 'and', 0.85, 1.0)
sort_region (IntermediateBalls, FinalBalls, 'first_point', 'true', 'column')
smallest_circle (FinalBalls, Row, Column, Radius)

源代碼

* ball.hdev: Inspection of Ball Bonding
* 
dev_update_window ('off')
dev_close_window ()
dev_open_window (0, 0, 728, 512, 'black', WindowID)
read_image (Bond, 'die/die_03')
dev_display (Bond)
set_display_font (WindowID, 14, 'mono', 'true', 'false')
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
threshold (Bond, Bright, 100, 255)
shape_trans (Bright, Die, 'rectangle2')
dev_set_color ('green')
dev_set_line_width (3)
dev_set_draw ('margin')
dev_display (Die)
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
reduce_domain (Bond, Die, DieGrey)
threshold (DieGrey, Wires, 0, 50)
fill_up_shape (Wires, WiresFilled, 'area', 1, 100)
dev_display (Bond)
dev_set_draw ('fill')
dev_set_color ('red')
dev_display (WiresFilled)
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
opening_circle (WiresFilled, Balls, 15.5)
dev_set_color ('green')
dev_display (Balls)
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
connection (Balls, SingleBalls)
select_shape (SingleBalls, IntermediateBalls, 'circularity', 'and', 0.85, 1.0)
sort_region (IntermediateBalls, FinalBalls, 'first_point', 'true', 'column')
dev_display (Bond)
dev_set_colored (12)
dev_display (FinalBalls)
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
smallest_circle (FinalBalls, Row, Column, Radius)
NumBalls := |Radius|
Diameter := 2 * Radius
meanDiameter := mean(Diameter)
minDiameter := min(Diameter)
dev_display (Bond)
disp_circle (WindowID, Row, Column, Radius)
dev_set_color ('white')
disp_message (WindowID, 'D: ' + Diameter$'.4', 'image', Row - 2 * Radius, Column, 'white', 'false')
dev_update_window ('on')
Surface Scratches

本示例檢測金屬表面上的划痕
分割的主要困難是背景不均勻以及划痕是薄的結構。可以使用局部閾值解決這兩個問題。即算子mean_image和dyn_threshold,在connection后,將小對象(主要是噪聲)移除

mean_image (Image, ImageMean, 7, 7)
dyn_threshold (Image, ImageMean, DarkPixels, 5, 'dark')
connection (DarkPixels, ConnectedRegions)
select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 10, 1000)

選擇的一部分是划痕,但是如果我們仔細觀察,就會發現它們被部分分割了。為了解決這個問題,我們將所有分割部分再次合併到一個大區域中。通過應用dilation_circle將具有給定最大距離的物體組合在一起。最終獲得正確形狀的划痕。由於膨脹的緣故,使用skeleton將形狀變薄到一個像素的寬度

union1 (SelectedRegions, RegionUnion)
dilation_circle (RegionUnion, RegionDilation, 3.5)
skeleton (RegionDilation, Skeleton)
connection (Skeleton, Errors)

最後一步是區分表面上的小點和划痕。這是通過使用大小作為特徵的select_shape實現的。

select_shape (Errors, Scratches, 'area', 'and', 50, 10000)
select_shape (Errors, Dots, 'area', 'and', 1, 50)

源代碼

* This programm shows the extraction of surface scratches via
* local thresholding and morphological post-processing
* 
dev_update_off ()
dev_close_window ()
* 
* Step 1: Acquire image
* 
read_image (Image, 'surface_scratch')
get_image_size (Image, Width, Height)
dev_open_window_fit_image (Image, 0, 0, Width, Width, WindowID)
set_display_font (WindowID, 16, 'mono', 'true', 'false')
dev_set_draw ('margin')
dev_set_line_width (4)
dev_display (Image)
Message := 'This program shows the extraction of'
Message[1] := 'surface scratches via local thresholding'
Message[2] := 'and morphological post-processing'
disp_message (WindowID, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* 
* Step 2: Segment image
* 
* Using a local threshold
mean_image (Image, ImageMean, 7, 7)
dyn_threshold (Image, ImageMean, DarkPixels, 5, 'dark')
* 
* Extract connected components
connection (DarkPixels, ConnectedRegions)
dev_set_colored (12)
dev_display (Image)
dev_display (ConnectedRegions)
Message := 'Connected components after image segmentation'
Message[1] := 'using a local threshold.'
disp_message (WindowID, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* 
* Step 3: Process regions
* 
* Select large regions
select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 10, 1000)
dev_display (Image)
dev_display (SelectedRegions)
disp_message (WindowID, 'Large Regions', 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowID, 'black', 'true')
stop ()
* 
* Visualize fractioned scratch
open_zoom_window (0, round(Width / 2), 2, 303, 137, 496, 3, WindowHandleZoom)
dev_set_color ('blue')
dev_display (Image)
dev_display (SelectedRegions)
set_display_font (WindowHandleZoom, 16, 'mono', 'true', 'false')
disp_message (WindowHandleZoom, 'Fractioned scratches', 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowHandleZoom, 'black', 'true')
stop ()
* 
* Merge fractioned scratches via morphology
union1 (SelectedRegions, RegionUnion)
dilation_circle (RegionUnion, RegionDilation, 3.5)
dev_display (Image)
dev_display (RegionDilation)
Message := 'Region of the scratches after dilation'
disp_message (WindowHandleZoom, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowHandleZoom, 'black', 'true')
stop ()
skeleton (RegionDilation, Skeleton)
connection (Skeleton, Errors)
dev_set_colored (12)
dev_display (Image)
dev_display (Errors)
Message := 'Fractioned scratches merged via morphology'
disp_message (WindowHandleZoom, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
disp_continue_message (WindowHandleZoom, 'black', 'true')
stop ()
* 
* Distinguish small and large scratches
close_zoom_window (WindowHandleZoom, Width, Height)
select_shape (Errors, Scratches, 'area', 'and', 50, 10000)
select_shape (Errors, Dots, 'area', 'and', 1, 50)
dev_display (Image)
dev_set_color ('red')
dev_display (Scratches)
dev_set_color ('blue')
dev_display (Dots)
Message := 'Extracted surface scratches'
Message[1] := 'Not categorized as scratches'
disp_message (WindowID, Message, 'window', 440, 310, ['red','blue'], 'true')

靈感來源於官方文檔

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油價大跌 陸新能源汽車銷售目標恐難達成

國際原油每桶已跌破 55 美元,這對大陸正在推動新能源汽車恐怕將踢到鐵板,尤其是明年銷售 50 萬輛的目標很難達陣。大陸正致力推動的新能源政策,也將出現減速的阻力,包括太陽能等替代能源產業,都在這次國際油價重跌後,面臨無以為繼的結果。   《南方周末》報導,國際油價下跌,新能源汽車首當其衝,其中以中國電動車龍頭企業比亞迪受傷最重,原本就賣不動的電動車,在油價直直落後,不少消費者根本對電動車無感。   據悉,工信部副部長蘇波除到比亞迪考察新能源汽車發展和推廣情況外,更召集相關部會舉行節能與新能源汽車產業發展部際聯席會議聯絡員會議,除了發改委、科技部、財政部等 18 個部際聯席會議成員單位,還邀請國管局、國土資源部參加,規模空前,顯見中國政府也預見新能源汽車受油價影響,政府訂定的銷售目標恐難以達陣。  

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Flutter開發初探

目前跨端開發比較熱門的就是 React NativeFlutter 了,到底該選哪門技術似乎也快成了大前端圈的一個熱門話題。對於web前端來說,基於web生態的 React Native 應該是一個更加順暢而自然的選擇;但 Flutter 讓人動心的地方就是高性能和 跨端UI一致性。而React Native 發展不太明朗和 Flutter 越發成熟的走勢對比促使我從觀望的心態轉為加入 Flutter

這裏主要就是記錄一下學習Flutter的一些感想和看法:

  • 包管理
  • 布局和樣式
  • json
  • 狀態管理

包管理

pubspec.yaml 文件的作用類似於 npmpackage.json ,而yaml格式也比json方便。但是不能用命令行自動安裝包卻讓習慣了npm的我覺得麻煩。因為Flutter 安裝依賴包是這麼一個流程:

  1. 打開pub.dev網站;
  2. 搜索需要的包,得到包的名稱和版本;
  3. 把包名稱和版本填入pubspec.yaml,最後才開始下載包。

我覺得應該直接命令行安裝包,讓它幫我們下載,名稱版本自動寫入pubspec.yaml。如果沒有指定版本就是默認下載最新版本,因為很多時候我們並不想知道版本號,給我個能用的最新的版本號就ok了。

布局和樣式

就和很多人想的一樣,為什麼不使用 jsx 或者 xml 格式進行布局,因為基於代碼的方式看起來太不直觀了,之所以這樣聽說主要是能更方便的和Dart的hot reload特性配合使用,代碼改動能立刻反映布局變化。但我還是期待有適配轉化 DSL 的框架出現。

Flutter一切都是widget,但是連很多屬性都當成widget 這就讓人有些看不明白了,比如 CenterAlignPadding,為什麼不把常用的樣式屬性都加入到布局組件裏面呢?這導致出現了這麼一種情況:嵌套嚴重,一個很簡單的功能需要層層嵌套才能實現,而且樣式也不能方便的復用。目前比較合理的建議就是適當抽取齣子組件減少嵌套。

Json

Dart 作為強類型的語言,一切皆是對象。Dart要方便操作json就得把json轉化為對象,這就意味着每用到一個json,就需要定義一個對應的類,這也是強類型語言的通病了。這絕對讓人很懷念 js/ts 這種對json操作非常自然順暢的弱類型/函數式語言。當然也不是沒有妥協的解決方案,比較方便的就是 json_model,Flutter實戰作者寫的一個工具庫,步驟也簡單:

  1. 在工程根目錄下創建一個名為 “jsons” 的目錄;
  2. 創建或拷貝Json文件到”jsons” 目錄中 ;
  3. 運行 pub run json_model (Dart VM工程)or flutter packages pub run json_model(Flutter中) 命令生成Dart model類,生成的文件默認在”lib/models”目錄下

狀態管理

Flutter 使用initStatesetState方法設置widget狀態,原理類似React。當然這隻是widget內部控制狀態用的,跨組件通信還是需要其他方案的。官方推薦是使用Provider,使用下來中規中矩吧,當然還可以使用大名鼎鼎的 Redux 以及 mbox。不過Redux本身就以過多的樣板代碼而出名,寫React的時候就不喜歡用,hooks 出來后就果斷就放棄Redux了。hooks才是真香啊,Flutter什麼時候才支持類似的函數式狀態管理方案呢?

總結

說了這麼多,本質就是為什麼 Flutter 不向以 React 為代表的 web 生態看齊?更大的原因是Flutter的很多理念和開發模式其實遠遠落後於 React 。這也是為什麼習慣 react/vue 的 web前端 對於Flutter 感覺很彆扭不順手的原因了。

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森林大火濃煙飄進雪梨 懸浮微粒濃度達危險等級

摘錄自2019年10月31日中央社報導

澳洲叢林大火的撲鼻濃煙壟罩澳洲最大城雪梨,遮蔽雪梨國家歌劇院(Opera House)、雪梨港灣大橋(Harbour Bridge )等地標,空氣中瀰漫嗆辣味,居民紛紛咳起嗽來,引發健康警告,空氣每百萬分之一的懸浮微粒濃度甚至高於曼谷、雅加達或香港等城市,公衛當局警告有呼吸道疾病的雪梨居民,避免外出活動。 

新南威爾斯省鄉村消防局(RFS)31日表示:「濃煙可能會持續好幾天,在週末期間某個階段才會清除。」 

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憂觸發地震 英暫停開採頁岩天然氣爭議作業

摘錄自2019年11月2日中央通訊社英國報導

英國政府2日宣布,由於有觸發地震的風險,將暫停在英格蘭以具爭議的液體壓裂法來開採頁岩天然氣蘊藏。

法新社報導,商業暨能源大臣李德森(Andrea Leadsom)說:「在檢視關於近期在普勒斯頓新路區(Preston New Road)地震活動的報告之後,顯然我們不能排除未來可能對當地社區造成無法接受的影響。」普勒斯頓新路區指的是能源企業Cuadrilla在英格蘭西北部蘭開夏郡(Lancashire)的開採場址。

液體壓裂法用於開採頁岩天然氣,是利用液壓壓裂岩層,汲取其中的天然氣。英國的北海石油與天然氣監管局(OGA)近期的報告提到,目前不可能精準預測水力壓裂法觸發地震的可能性,這讓英國首相強生(Boris Johnson)表示,他對頁岩天然氣的開採作業感到「非常憂慮」。

英國將於12月12日改選國會,預料此事會是競選期間的議題之一。根據英國國家審計部(National Audit Office),反對開採頁岩天然氣的英國群眾已從2013年的21%增加到40%,「大眾關注液體壓裂法引起的地震對環境及公共衛生的風險,以及現有環境法規的充足性」。

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北汽新能源捐予紅十字會10輛純電動車 提新戰略目標

2015年1月28日,北京新能源汽車股份有限公司向北京市紅十字會捐贈十輛純電動新能源汽車,包括5輛ES210、5輛E150EV,總價值達人民幣247.8萬元,定向用於貴陽市突發事件處置、緊急救援等方面。   日前,北汽新能源在剛舉辦的全球價值鏈大會上提出了「衛藍事業計畫2.0」的戰略目標,2020年前欲達到整車銷售20萬輛以上、降低碳排放20%以上的目標,成為『中國領先、國際一流』的新能源汽車領導品牌。其中,2015年欲達到整車銷售2萬輛以上,並繼續在中國深入開展徵集「衛藍先鋒」的企業社會責任之旅。   同時,北汽新能源還發佈了「441」充電業務戰略規劃,即加快完善體系建設、充電服務平臺、充電佈局和增值服務四大板塊;重點佈局北、上、廣、深四大城市;至2017年完成10000個自建公共充電設施,以加快衛藍事業的快速發展。

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查找算法系列文(一)一文入門二叉樹

微信公眾號:小超說

這是查找算法系列文章的第一篇,助你快速入門二叉樹

什麼是樹(Tree)?

我們首先來看一些圖片:

其中,第一、二、四個都是樹,第三個不是。樹的特點很明顯吧!

其中每個元素叫做“節點”;用來連接相鄰節點之間的關係,我們稱之為“父子關係”。例如在圖一中,A節點是B節點的父節點,B節點是A節點的子結點,同時,B節點和Q節點是同一個父節點A的子節點,所以它們之間互相成為兄弟節點。我們把沒有父節點的節點稱為根節點,也就是圖一中的A節點。我們把沒有子節點的節點稱為恭弘=叶 恭弘子節點,比如圖一中的D、E、F、G節點。這些概念都是顯而易見,但卻是最基本的東西。

二叉樹

二叉樹,自然就是每個節點最多有兩個分支,即兩個子節點的一種樹,兩個分支分別稱為左子樹右子樹。還是那上面那張圖舉例,圖一、圖二和圖四都是二叉樹,因為它們每個節點都最多含有兩個子節點。其中,圖一又稱為滿二叉樹,圖四又稱為完全二叉樹。而之所以出現完全二叉樹的概念,其實是基於二叉樹的物理存儲方式。

二叉樹的存儲方法

  • 基於鏈表的鏈式存儲法
  • 基於數組的順序存儲法

鏈式存儲法:

我們為每個節點創建一個Node對象:

class Node{
		int data;
		Node left,right;
}

每個節點都是一個Node對象,它包含我們所需要存儲的數據,指向左子節點的引用,直向右子節點的引用,就像鏈表一樣將整個樹串起來。如果該節點沒有左子節點,則Node.left==null或者Node.right==null.

順序存儲法

我們把根節點儲存在下標為i=1的位置,那麼左子節點儲存在2*i=2的位置,右子節點儲存在下標為2*i+1=2的位置。依此類推,完成樹的存儲。藉助下標運算,我們可以很輕鬆的從父節點跳轉到左子節點和右子節點或者從任意一個子節點找到它的父節點。如果X的位置為i,則它的兩個子節點的下標分別為2i2i+1,它的父節點的位置為i/2(這裏結果向下取整)。

具體如下圖所示:可以發現,只有完全二叉樹存儲的效率才最高,最省內存

二叉樹的遍歷

二叉樹的遍歷操作主要有三種

  • 前序遍歷
  • 中序遍歷
  • 後序遍歷

前序遍歷是指,對於樹中的任意節點來說,先打印這個節點,然後再打印它的左子樹,最後打印它的右子樹。

中序遍歷是指,對於樹中的任意節點來說,先打印它的左子樹,然後再打印它本身,最後打印它的右子樹。

後序遍歷是指,對於樹中的任意節點來說,先打印它的左子樹,然後再打印它的右子樹,最後打印這個節點本身。

注意,這其中有點遞歸的味道

還是以剛才的圖為例:

  • 前序遍歷:A->B->D->E->C->F
  • 中序遍歷:D->B->E->A->F->C
  • 後序遍歷:D->E->B->F->C->A

具體的代碼實現(寫出遞歸即可):

public void preOrder(Node root){
	if(root==null) return;
	System.out.println(root.data);//打印root節點的值
    preOrder(root.left);
    preOrder(root.right);
}

public void inOrder(Node root){
	if(root==null) return;
	inOrder(root.left);
	Systrm.out.println(root.data);
	inOrder(root.right);
}

public void inOrder(Node root){
	if(root==null) return;
	inOrder(root.left)
	inOrder(root.right);
	Systrm.out.println(root.data);
}

二叉樹遍歷的時間複雜度是O(n),這是因為每個節點最多會被訪問兩次,(遞歸時函數進棧和出棧),所以遍歷操作的訪問次數跟節點的個數 n 成正比,也就是說二叉樹遍歷的時間複雜度是 O(n)。

展望

經過上面的介紹,我們已經大致對二叉樹有了一個基本的認識,那麼,二叉樹存在的意義是什麼呢?我們可以基於這種數據結構設計出哪些高效的算法呢?下一次我們將介紹二叉查找樹(Binary Search Tree),我們將定義一種數據結構並維護它的性質。

題外話:對於算法初學者,推薦一本十分 nice 的書籍 《算法第四版》,裏面各種配圖十分詳細。如果你需要电子版文件,後台回復算法4即可獲得下載鏈接。後台回復 算法01 送你一份 算法與數據結構思維導圖。最後,希望我們一起進步,一起成長!

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電動車在華銷售遇阻 特斯拉或裁三成中國員工

據彭博社3月9日報導,特斯拉中國區發言人Gary Tao週一接受電話採訪時表示,特斯拉將調整中國業務結構,裁減部分工作崗位,但他不知道會有多少職位受到影響。據《經濟觀察報》稍早報導,由於銷售業績未達預期,特斯拉將裁掉600名中國員工中的180人。   Tao說,此次人事調整從年初就開始了,但他拒絕透露更多細節。《經濟觀察報》稱,特斯拉的銷售、市場、公關、行政幾大部門都在裁員,其中銷售部門裁員比例最高,將達到50%。   而特斯拉的在華高管最近紛紛離職,其中包括特斯拉原中國區總裁吳碧瑄以及原市場業務副總裁金俊。馬斯克今年1月曾表示,由於消費者對如何給電動汽車充電的顧慮,特斯拉在華銷售緩慢。

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