F_VN_LocateCircularArcExp

Syntax

Definition:

FUNCTION F_VN_LocateCircularArcExp : HRESULT
VAR_INPUT
    ipSrcImage             : ITcVnImage;
END_VAR
VAR_IN_OUT
    stCircularArc          : TcVnCircularArc;
    aCenter                : TcVnPoint2_REAL;
END_VAR
VAR_INPUT
    fSearchRadius          : REAL;
    fArcDirectionRad       : LREAL;
    eEdgeDirection         : ETcVnEdgeDirection;
    fMinStrength           : REAL;
    fAngleStepRad          : LREAL;
    nMaxThickness          : UDINT;
    bInvertSearchDirection : BOOL;
    nSubpixelsIterations   : UDINT;
    fApproxPrecision       : REAL;
    eAlgorithm             : ETcVnEdgeDetectionAlgorithm;
    ipContourPoints        : Reference To  ITcVnContainer;
    hrPrev                 : HRESULT;
END_VAR

Inputs

Name	Type	Description
ipSrcImage	ITcVnImage	Source image (1 channel)
fSearchRadius	REAL	Input search radius (starting from aCenter, should be greater than the actual circle radius but aCenter + fSearchRadius should be within the image borders)
fArcDirectionRad	LREAL	Input search starting direction in radian. Valid range is [-pi, +pi], where right is 0 rad, top is -pi/2 rad and bottom +pi/2 rad. The circular arc should at least be valid in range fArcDirectionRad +- 4 * fAngleStepRad)
eEdgeDirection	ETcVnEdgeDirection	Specification of the edge direction to search for
fMinStrength	REAL	Specification of the minimum strength (intensity difference) of the edge to search for
fAngleStepRad	LREAL	Search step in rad (should be chosen so that about 20 - 60 steps are available for the whole arc. In most cases 0.1 rad (5.7 deg) is a good value)
nMaxThickness	UDINT	Specification of the maximum thickness of the edge to search for, which means fMinStrength must be reached within nMaxThickness pixels
bInvertSearchDirection	BOOL	If true, the search starts from outside the circular arc in direction of the center
nSubpixelsIterations	UDINT	Specifies the number of subpixels (for INTERPOLATION, 10 - 20 usually is sufficient) or maximum number of iterations for optimizing the parameters (for APPROX_ERF and APPROX_GAUSSIAN, 50 - 100 usually is sufficient)
fApproxPrecision	REAL	Specifies the approximation precision for APPROX_ERF and APPROX_GAUSSIAN (0.001 usually is sufficient, unused for INTERPOLATION)
eAlgorithm	ETcVnEdgeDetectionAlgorithm	Selection of the edge detection algorithm
ipContourPoints	Reference To ITcVnContainer	Returns the subpixel accurate contour (optional, set to 0 if not required; ContainerType_Vector_TcVnPoint2_REAL; Non-zero interface pointers are reused.)
hrPrev	HRESULT	HRESULT indicating the result of previous operations (If SUCCEEDED(hrPrev) equals false, no operation is executed.)

In/Outputs

Name	Type	Description
stCircularArc	TcVnCircularArc	Returns the circular arc parameters
aCenter	TcVnPoint2_REAL	Input estimated circle center (only used as a starting point to search for the circle contour, not used for the circle center estimation)

Return value

HRESULT

Weiterführende Informationen

Die Funktion F_VN_LocateCircularArcExp ist die Expert-Variante von F_VN_LocateCircularArc. Sie enthält zusätzliche Parameter.

Parameter

Eingangsbild

Das Eingangsbild ipSrcImage muss ein 1-kanaliges Grauwertbild sein.

Kreisbogen ^{(Rückgabewert)}

Der Parameter stCircularArc gibt den lokalisierten Kreisbogen als Struktur vom Typ TcVnCircularArc zurück.

Geschätzter Mittelpunkt

Der geschätzte Mittelpunkt aCenter des Kreisbogens muss angegeben werden, um die Position der Suchlinien zu definieren.

Falls die Position des Kreismittelpunkts unbekannt ist, muss sie ggfs. vorher mittels einer Objektdetektion ermittelt werden.

Suchradius

Der Suchradius fSearchRadius legt die Länge der Suchlinien vom Kreismittelpunkt aus in Pixel fest. Der Suchradius sollte etwas größer als der tatsächlich Kreisradius definiert werden, damit die Kantenlokalisierung eindeutig ausgeführt werden kann.

Suchrichtung

Die Suchrichtung fArcDirectionRad legt fest, in welcher Kreisrichtung mit der Kantensuche begonnen werden soll (ausgehend vom Kreismittelpunkt). Der Wert ist in Radiant anzugeben und hat einen Wertebereich von [-π, π]. Dabei korrespondiert rechts mit 0, oben mit –π/2 und unten mit π/2. Der Kreisbogen muss von fArcDirectionRad aus mindestens in Bereich von +- 0,4 vorhanden sein, um erkannt zu werden. Es wird empfohlen, die Mitte des Kreisbogens anzuvisieren.

Radialer Suchlinien-Abstand ^(Expert)

Der radiale Suchlinien-Abstand fAngleStepRad legt fest, wie groß die Winkelschritte zwischen den Suchlinien sind. Er wird in Radiant angegeben. Der Abstand sollte so gewählt werden, dass der gesamte Kreisbogen in etwa 20 - 60 Schritte aufgeteilt ist. In den meisten Fällen ist 0,1 rad (5,7°) ein passender Wert.

Suchrichtungs-Invertierung ^(Expert)

Mit dem Boolean bInvertSearchDirection kann die Suchrichtung invertiert werden. In diesem Fall heißt dies folgendes:

FALSE: Suche vom Kreismittelpunkt nach außerhalb des Kreisbogens.
TRUE: Suche von außerhalb des Kreisbogens zum Kreismittelpunkt

Kontur-Punkte ^{(Expert, Rückgabewert)}

Der Container ipContourPoints gibt die gefundenen Kantenpunkte des Kreisbogens zurück und ist daher vom Typ ContainerType_Vector_TcVnPoint2_REAL. Dabei enthält der Container je einen Punkt pro erfolgreich gefundener Suchlinie.

Wenn die Rückgabe der Kantenpunkte nicht benötigt wird, kann der Parameter auf 0 gesetzt werden.

	Kreisbogen stCircularArc Aus der Menge dieser Punkte wird der Kreisbogen stCircularArc approximiert.

Parameter zur Kantenlokalisierung

Die restlichen Parameter sind ausführlich im Kapitel Kantenlokalisierung erklärt.

Anwendung

Die Lokalisierung eines Kreisbogens mit Expert-Parametern sieht z.B. so aus:

hr := F_VN_LocateCircularArc(
    ipSrcImage         :=  ipImageIn,
    stCircularArc      :=  stArc,
    aCenterPoint       :=  aCenter,
    fSearchRadius      :=  270,
    fArcDirectionRad   :=  2.1,
    eEdgeDirection     :=  TCVN_ED_LIGHT_TO_DARK,
    fMinStrength       :=  100,
    fAngleStepRad      :=  40,
    nMaxThickness      :=  10,
    bInvertSearchDirection :=  FALSE,
    nSubpixelsIterations   :=  100,
    fApproxPrecision   :=  0.0001,
    eAlgorithm         :=  TCVN_EDA_APPROX_ERF,
    ipContourPoints    :=  ipEllipseContour,
    hrPrev             :=  hr
);

Die lokalisierten Punkte können mit der Funktion F_VN_DrawContours visualisiert werden.

hr := F_VN_DrawContours(ipEllipseContour, -1, ipImageRes, aColorGreen, 5, hr);

Beispiele

Locate Circular Arc

Required License

TC3 Vision Metrology 2D

System Requirements

Development environment	Target platform	PLC libraries to include
TwinCAT V3.1. 4024.44 or later	PC or CX (x64) with PL50, e.g. Intel 4-core Atom CPU	Tc3_Vision