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學(xué)習(xí)目標
- area_object_model_3d()
- distance_object_model_3d()
學(xué)習(xí)內(nèi)容
算子簡介
| 函數(shù)名 | 解釋 |
|---|---|
| area_object_model_3d() | 計算三維對象模型所有面的面積。 |
| distance_object_model_3d() | 計算一個三維對象模型的點到另一個三維對象模型的距離。 |
1、area_object_model_3d()
area_object_model_3d( : : ObjectModel3D : Area)
??函數(shù)說明：計算三維對象模型中所有面的面積。三維對象模型需要面或三角形。生成的區(qū)域返回到Area中。
??函數(shù)參數(shù)：
????ObjectModel3D：輸入 3D對象模型句柄；
????Area：輸出計算出的面積；
Halcon例程
無
2、distance_object_model_3d()
distance_object_model_3d( : : ObjectModel3DFrom, ObjectModel3DTo, Pose, MaxDistance, GenParamName, GenParamValue : )
??函數(shù)說明：計算三維對象模型ObjectModel3DFrom中的點到三維對象模型ObjectModel3DTo中的點、三角形、多邊形或基本體的距離。距離存儲為三維對象模型ObjectModel3DFrom中名為“&distance”的擴展屬性。該屬性隨后可以使用get_object_model_3d_params進行查詢，也可以使用select_points_object_model_3d或其他使用擴展屬性的運算符進行處理。
??目標數(shù)據(jù)（點、三角形、多邊形或基本體）是基于ObjectModel3DTo中包含的屬性選擇的。它是根據(jù)數(shù)據(jù)的存在順序選擇的：基本體、三角形、多邊形和點。作為這種自動目標數(shù)據(jù)選擇的替代方案，還可以使用通用參數(shù)“distance _to”設(shè)置目標數(shù)據(jù)類型（見下文）。在計算到生成的三角形的距離之前，操作符會對一般的非三角形多邊形進行內(nèi)部三角化。因此，使用三角化對象調(diào)用操作符比使用具有不同多邊形面的對象調(diào)用操作符更快。
??MaxDistance可用于限制要計算的距離值的范圍。如果“最大距離”設(shè)置為0，則會計算所有距離。如果將“MaxDistance”設(shè)置為另一個值，則不處理距離將超過“MaxDistances”的點，并將其設(shè)置為“MaxDistrict”。因此，將MaxDistance設(shè)置為不同于0的值可以顯著加快此運算符的執(zhí)行。
??如果Pose是非空元組，則在計算距離之前，它必須包含應(yīng)用于ObjectModel3DFrom中的點的姿勢?？梢允褂猛ㄓ脜?shù)“inverse_pose”反轉(zhuǎn)姿勢。
??根據(jù)目標數(shù)據(jù)類型（點、三角形或基本體），可以使用多種方法計算距離。其中一些方法在ObjectModel3DTo的元素上計算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以加快距離計算。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以使用運算符prepare_object_model_3d進行預(yù)計算。這允許多次調(diào)用distance_object_model_3d來重用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而節(jié)省每次調(diào)用重新計算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的時間。對于具有非三角形多邊形面的對象，操作符prepare_object_model_3d可以額外執(zhí)行三角測量并將其保存到對象，以進一步加速distance _object_model_3d操作符。只有當通用參數(shù)“distance _to”設(shè)置為“triangles”時，才會執(zhí)行此三角測量。請注意，與操作符triangulate_object_model_3d相反，此三角測量不會清除多邊形屬性。
??在計算到點或到三角形的距離時，我們可以選擇通過將通用參數(shù)“store_closest_index”設(shè)置為“true”來返回ObjectModel3DFrom中每個點的最近點或三角形的索引。索引存儲為三維對象模型ObjectModel3DFrom中名為“&closest_index”的擴展屬性。請注意，使用“體素”方法時無法計算最接近的索引。如果點與其最近元素的距離超過在MaxDistance中設(shè)置的最大距離，則最近的索引將設(shè)置為-1。
??可以計算到點、三角形或到基本體的帶符號距離。因此，必須將通用參數(shù)“signed_dances”設(shè)置為“true”。請注意，將“體素”方法與點到點距離結(jié)合使用時，無法計算帶符號距離。
??下面解釋了不同的目標類型和方法，并描述了它們的優(yōu)點和缺點。請注意，我們會根據(jù)目標數(shù)據(jù)類型自動選擇默認方法?？梢允褂梅盒蛥?shù)“method”重寫此方法。
??【Distance to points】:以下方法可用于計算點到點之間的距離：
| 方法 | 解釋 |
|---|---|
Linear search |
對于ObjectModel3DFrom中的每個點，將計算到ObjectModel3DTo中所有點的距離，并使用最小距離。此方法不需要預(yù)先計算的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且對于ObjectModel3DTo中的少量點來說是最快的。 |
KD-Tree |
ObjectModel3DTo中的點被組織在KD樹中，這加快了搜索最近點的速度。這棵樹的建造非常有效。搜索時間與ObjectModel3DTo中的點數(shù)近似為對數(shù)。但是，搜索時間不是恒定的，并且可能會根據(jù)查詢點在ObjectModel3DFrom中的位置而顯著變化。 |
Voxel |
ObjectModel3DTo中的點被組織成體素結(jié)構(gòu)。這種體素結(jié)構(gòu)允許在幾乎恒定的時間內(nèi)進行搜索，即獨立于ObjectModel3DFrom中查詢點的位置和ObjectModel3DTo中的點的數(shù)量。 |
????請注意，準備此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要幾秒鐘或幾分鐘的時間。但是，可以使用prepare_object_model_3d對ObjectModel3DTo執(zhí)行預(yù)計算，其中Purpose設(shè)置為“distance_computerion”。
??【Distance to triangles】:計算到三角形的距離，支持以下方法：
| 方法 | 解釋 |
|---|---|
Linear search |
對于ObjectModel3DFrom中的每個點，將計算到ObjectModel3DTo中所有三角形的距離，并使用最小距離。此方法不需要預(yù)先計算的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且對于ObjectModel3DTo中的少量三角形來說是最快的。 |
KD-Tree |
ObjectModel3DTo中的三角形被組織在KD樹中，這加快了搜索最接近的三角形的速度。這棵樹的建造是有效的。搜索時間大約是ObjectModel3DTo中三角形數(shù)量的對數(shù)。但是，搜索時間不是恒定的，并且可能會根據(jù)查詢點在ObjectModel3DFrom中的位置而顯著變化。 |
Voxel |
ObjectModel3DTo中的三角形以體素結(jié)構(gòu)進行組織。這種體素結(jié)構(gòu)允許在幾乎恒定的時間內(nèi)進行搜索，即獨立于ObjectModel3DFrom中查詢點的位置和ObjectModel3DTo中三角形的數(shù)量。 |
????請注意，準備此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要幾秒鐘或幾分鐘的時間。但是，可以使用prepare_object_model_3d對ObjectModel3DTo執(zhí)行預(yù)計算，其中Purpose設(shè)置為“distance_computerion”。為了創(chuàng)建體素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對三角形進行采樣?？梢允褂猛ㄓ脜?shù)“sampling_dist_rel”和“samplings_dist_abs”設(shè)置相應(yīng)的采樣距離。
????默認情況下，使用0.03的相對采樣距離。請注意，此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)僅為近似數(shù)據(jù)。一些距離可能偏離了采樣距離的大約10%。在這些情況下，返回的距離將始終大于實際距離。
??【Distance to primitive:】 由于ObjectModel3DTo只能包含一個基元，因此從查詢點到該基元的距離是線性計算的。無法創(chuàng)建或使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
????請注意，計算與segment_object_model_3d或fit_primitives_object_model_3d擬合的基元平面的距離可能很慢，因為這些平面包含用于擬合平面的點的復(fù)雜凸包。如果只需要到平面的距離，并且應(yīng)忽略邊界，則建議使用參數(shù)為“primitive_parameter_pose”的get_object_model_3d_params獲取平面姿態(tài)，并使用gen_plane_object_model_3d創(chuàng)建新平面。
??函數(shù)參數(shù)：
????ObjectModel3DFrom：輸入 源3D對象模型句柄；
????ObjectModel3DTo：輸入目標3D對象模型句柄；
????Pose：輸入源三維對象模型在目標三維對象模型中的姿勢；
????MaxDistance：輸入感興趣的最大距離；
????GenParamName：輸入通用輸入?yún)?shù)的名稱；默認: [ ]；參考: ‘distance_to’, ‘invert_pose’, ‘method’, ‘output_attribute’, ‘sampling_dist_abs’, ‘sampling_dist_rel’, ‘signed_distances’, ‘store_closest_index’；
????GenParamValue：輸入通用輸入?yún)?shù)的值；默認: [ ]；參考: ‘a(chǎn)uto’, ‘false’, ‘kd-tree’, ‘linear’, ‘points’, ‘polygons’, ‘primitive’, ‘triangles’, ‘true’, ‘voxel’
??除了上述參數(shù)之外，還可以設(shè)置以下參數(shù)來影響距離計算。如果需要，可以分別使用GenParamName和GenParamValue指定這些參數(shù)及其相應(yīng)的值。以下所有參數(shù)都是可選的。
【‘distance_to’】：此參數(shù)可用于明確設(shè)置計算距離的目標數(shù)據(jù)。
| 參數(shù)名 | 解釋 |
|---|---|
'auto' |
（默認）自動設(shè)置目標數(shù)據(jù)。將查詢以下屬性列表，列表中第一個出現(xiàn)的屬性將用作目標數(shù)據(jù)：“基本體”、“三角形”、“點”。 |
'primitive' |
計算到ObjectModel3DTo中包含的基本體的距離。 |
'triangles' |
計算到ObjectModel3DTo中包含的三角形的距離。 |
'points' |
計算到ObjectModel3DTo中包含的點的距離。 |
【‘method’】：此參數(shù)可用于明確設(shè)置要用于距離計算的方法。請注意，并非所有方法都可用于所有目標數(shù)據(jù)類型。有關(guān)可能的目標數(shù)據(jù)類型和方法對的列表，請參見上文。
| 參數(shù)名 | 解釋 |
|---|---|
'auto' |
（默認）對所使用的目標數(shù)據(jù)類型使用默認方法。 |
'linear' |
使用線性搜索來計算距離。 |
'kd-tree' |
使用KD樹計算距離。 |
'voxel'' |
使用體素結(jié)構(gòu)來計算距離。 |
【‘invert_pose’】：此參數(shù)可用于反轉(zhuǎn)“姿勢”中給定的姿勢。
| 參數(shù)名 | 解釋 |
|---|---|
'false' |
默認設(shè)置）姿勢不會反轉(zhuǎn)。 |
'true' |
姿勢是倒置(反轉(zhuǎn))的。 |
【‘output_attribute’】：此參數(shù)可用于設(shè)置存儲距離的屬性的名稱。默認情況下，距離存儲在ObjectModel3DFrom中名為“&distance”的擴展屬性中。然而，如果相同的3D對象模型用于該運算符的不同調(diào)用，則先前調(diào)用的結(jié)果將被覆蓋。這可以通過更改擴展屬性的名稱來避免。有效的擴展屬性名稱以“&”開頭。
【‘sampling_dist_rel’, ‘sampling_dist_abs’】：當**使用體素方法計算到三角形的距離時，使用這些參數(shù)。**為此，需要對三角形進行采樣。采樣距離可以使用“sampling_dist_abs”以絕對值設(shè)置，也可以使用“sampleling_dist_rel”相對于軸對齊邊界框的直徑設(shè)置。默認情況下，“sampling_dist_rel”設(shè)置為0.03。只能設(shè)置兩個參數(shù)中的一個。可以使用get_object_model_3d_params查詢軸對齊邊界框的直徑。請注意，體素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建非常耗時，通常使用prepare_object_model_3d離線執(zhí)行。
【‘store_closest_index’】：此參數(shù)可用于返回擴展屬性'&closest_index'中最近點或三角形的索引。
| 參數(shù)名 | 解釋 |
|---|---|
'false' |
（默認值）不返回索引。 |
'true' |
返回索引。 |
【‘signed_distances’】：此參數(shù)可用于計算三維對象模型ObjectModel3DFrom中的點到三維對象模型ObjectModel3DTo中的點、三角形或基元的帶符號距離。
| 參數(shù)名 | 解釋 |
|---|---|
'false' |
（默認值）返回無符號距離。 |
'true' |
返回帶符號的距離。 |
根據(jù)可用的目標數(shù)據(jù)（點、三角形或基本體），必須考慮以下特殊性：
| 參數(shù)名 | 解釋 |
|---|---|
Distance to points |
只有“kd-tree”和“l(fā)inear search”方法才支持有符號距離的計算。但是，只有當點法線可用于三維對象模型中的點或通過操作符set_object_model_3D_attrib_mod附加時，才能計算帶符號距離。 |
Distance to triangles |
可以為上面列出的所有方法計算符號距離。如果三角形法向量的點積小于零，則運算符返回負距離。否則，距離為正。 |
Distance to primitive |
計算到圓柱形、球形或長方體的有符號距離時，三維對象模型ObjectModel3DFrom的點在基本體內(nèi)部的距離為負，而所有其他點的距離為正。當計算到平面的有符號距離時，平面下的所有點都獲得負距離，而所有其他點都獲得正距離。 |
Halcon例程
set_object_model_3d_attrib.hdev 設(shè)置三維對象模型的屬性
scene_flow_globe.hdev 計算兩個立體圖像對之間的3D場景流，以恢復(fù)對象在3D中的運動
reconstruct_3d_object_model_for_matching.hdev 通過三維配準從多個視圖重建用于匹配的三維對象模型
measure_plant.hdev 在三維中測量植物特征
find_surface_model_noisy_data.hdev 在使用飛行時間（TOF）相機獲取的嘈雜3D場景中查找具有基于表面匹配的對象
find_deformable_surface_model.hdev 使用基于可變形曲面的匹配在三維場景中查找對象
compare_surface_sheet_of_light.hdev 使用未校準的光設(shè)置表進行3D表面比較
check_for_holes_sheet_of_light.hdev 使用校準的光設(shè)置表來驗證孔的存在和正確性
【3D Object Model之測量Features】 待更新算子
- area_object_model_3d()
- distance_object_model_3d()
- get_object_model_3d_params()
- max_diameter_object_model_3d()
- moments_object_model_3d()
- select_object_model_3d()
- smallest_bounding_box_object_model_3d()
- smallest_sphere_object_model_3d()
- volume_object_model_3d_relative_to_plane()
匯總
??本專欄博客匯總：Halcon算子匯總文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-829932.html
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到了這里，關(guān)于【四】3D Object Model之測量Features——area_object_model_3d()/distance_object_model_3d()算子的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
