图象处理: 寻找激光点

简介

本示例程序将演示如何找到视频图像里的一个激光点，并在这个点上标记出一个十字准心。

程序窗口如图所示：

程序开始后首先调用用于选择视频设备的内置对话框 (.ShowDeviceSettingsDialog)。 而后，依次执行以下几个步骤：

• 创建一个全局变量 overlayBitmap 用于访问 OverlayBitmap；
• 将图像缓存的色彩格式设置为 ICRGB24 (.MemoryCurrentGrabberColorformat = ICRGB24)，这样程序的算法就能虑除红色；
• 开启 OverlayBitmap (.OverlayBitmap.Enable)，并将其设置与显示分支中，这样一来，十字准心就不在图像缓存中了，进而不会影响到搜寻算法。

[C#]
private TIS.Imaging.OverlayBitmap overlayBitmap;

[C#]
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{

    icImagingControl1.ShowDeviceSettingsDialog();

    if (!icImagingControl1.DeviceValid)
    {
        cmdStartLive.Enabled = false;
        cmdSettings.Enabled = false;
    }

    // The color format of the image buffers is set to ICRGB24.
    icImagingControl1.MemoryCurrentGrabberColorformat = TIS.Imaging.ICImagingControlColorformats.ICRGB24;

    // The overlaybitmap position is set in the display path.
    icImagingControl1.OverlayBitmapPosition = TIS.Imaging.PathPositions.Display;
    overlayBitmap = icImagingControl1.OverlayBitmapAtPath[TIS.Imaging.PathPositions.Display];

    // Enable the overlay.
    overlayBitmap.Enable = true;

    // Save current frame to the ImageActiveBuffer.
    icImagingControl1.LiveCaptureContinuous = true;

    cmdFindLaser.Enabled = false;
    cmdStoplive.Enabled = false;
}

用户点击 find! 按钮后，程序将调用 findLaserPoint。 如果找到了激光点，则这个方法返回 True 值，通过变量 xLaser 及 yLaser 获取这个点的坐标值。 而后在这个点的位置（xLaser 和 yLaser）上标记出十字准心。

[C#]
private void cmdFindLaser_Click(object sender, EventArgs e)
{
    int xLaser, yLaser;

    // Clear the overlay.
    overlayBitmap.Fill(overlayBitmap.DropOutColor);

    if (findLaserPoint(out xLaser, out yLaser))
    {
        DrawCrosshairs(xLaser, yLaser);
    }
    else
    {
        MessageBox.Show("No laser point found!");
    }
}

在cmdFindLaser_Click中调用的方法 findLaserPoint执行搜寻图像中激光点的具体操作。

通过调用ImageBuffers.Activebuffer，它将图像缓存中的最近一帧图像赋值给 imagebuffer。

激光点的搜寻工作只针对每个像素的红色分量值。

图象缓存中像素的引用方式是：行 x 与列 y 组成的坐标。

为了获取每个像素的红色分量值，每个 x 的值都首先需要乘以3，因为 RGB24 色彩格式为每个像素提供了3bytes， 而后，因为色彩值分量的存储顺序为“蓝、绿、红”，所以需要再加2。

纵向坐标 y 也需要重新计算一遍，因为每幅图像都是上下颠倒地被存储在图象缓存中的。

这些计算结果都被存储在变量 indexXred 与 indexY中，imagebuffer 将使用它们作为访问每个像素点的参数。

激光点在图像中都不只一个像素那么大。 为了计算出激光点的中心位置，程序使用 redPixel 用以统计所有激光点像素。 此外，坐标值x 与 y也通过变量 xLaser 和 yLaser 进行累积。 在整幅图像处理完之后，经过累积的x和y的值－xLaser 和 yLaser 将被所找到的象素点的数目 redPixel 除。 这样就获得了激光点的中心位置。

具体的处理过程需要在两个 for 循环内完成， 它们分别被用于遍历一幅图像的每一行和每一列。 如果当前像素点的红色分量值大于事先设定的阈值 (230)，该像素就被视为一个激光点像素。 这个方法最后计算所有激光点像素区域的中心， 并返回其坐标值。

[C#]
private bool findLaserPoint(out int xLaser, out int yLaser)
{
    TIS.Imaging.ImageBuffer imagebuffer = icImagingControl1.ImageActiveBuffer;
    int redPixel = 0;
    xLaser = 0;
    yLaser = 0;

    // Check each pixel in the image if the red value is greater than the desired threshold (230).


    for (int y = 0; y < imagebuffer.Lines; y++)
    {
        for (int x = 0; x < imagebuffer.PixelPerLine; x++)
        {
            // x and y index for the imagebuffer.
            int indexXred = x * 3 + 2;
            int indexY = imagebuffer.Lines - y - 1;

            if (imagebuffer[indexXred, indexY] > 230)
            {
                // Count red pixels.
                redPixel++;

                xLaser = xLaser + x;
                yLaser = yLaser + y;
            }
        }
    }
    // Calculate the center of all red pixels.
    if (redPixel > 0)
    {
        xLaser = xLaser / redPixel;
        yLaser = yLaser / redPixel;

        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

十字准心由两条红线交叉构成，同时附有白色文字用以显示其位置坐标。具体做法是两次调用 overlayBitmap.DrawLine 用于划线，一次调用 overlayBitmap.DrawText 用以生成坐标文字。

[C#]
private void DrawCrosshairs(int x, int y)
{
    overlayBitmap.DrawLine(Color.Red, x, y - 10, x, y + 10);
    overlayBitmap.DrawLine(Color.Red, x - 10, y, x + 10, y);
    overlayBitmap.DrawText(Color.White, x + 3, y + 2, x.ToString() + "," + y.ToString());
}