WILチュートリアル (Visual C (MFCベースアプリケーション)

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なおふじつぐ
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1 FAST Vision Library シリーズ画像処理ライブラリ WIL チュートリアル (FVCL) 第 2 版 FAST Vision Library シリーズ WIL Ver1.1 ( 株 ) ファースト

2 ( 株 ) ファーストは同社が提供していない装置における同社製ソフトウェアハードウェアの使用または信頼性についてはいかなる責任も負いません ( 株 ) ファーストは本書で記載されているソフトウェアハードウェアの内容商品価値又は特定の使用目的に対する責任に対して明示又は黙示に関わらずいかなる保証も行いません本書の内容は予告なしに変更することがあります内容の変更について ( 株 ) ファーストはいかなる責任も負いません本書あるいは関連ソフトウェアにおける誤りから生じる損害について ( 株 ) ファーストはいかなる責任も負いません本書の内容の一部または全部を転載することは固くお断りします御注意 Microsoft, Windows, Visual Studio, Visual C++, Visual C#, Visual Basic は米国 Microsoft Corporation の登録商標です.NET は米国 Microsoft Corporation の商標です Windows XP は米国 Microsoft Corporation の商品名です Intel, MMX, Pentium は米国 Intel Corporation の登録商標ですその他文中における会社名商品名は各社の登録商標または商標です文中では商標シンボル ((R) (TM) (C) 等 ) の表記は省略致します

3 目次 1. 開発環境の準備 1 2. プロジェクトの作成 3 3. ライブラリの初期化 5 4. 画像表示の準備 7 5. 画像ファイルの読み込み画像の 2 値化カメラからの画像入力オーバーレイ表示 19 [1]

4 [2]

本書では WIL(FVCL) の初期設定 ~ 画像の 2 値化までの流れについて説明します WIL チュートリアル (FVCL) 1. 開発環境の準備 WIL を使用したプログラム開発を始める前にまず VisualStudio のパス設定を行う必要があります尚本初期設定は WIL をはじめてお使い頂く際に一度行えば結構です 1.

5 本書では WIL(FVCL) の初期設定 ~ 画像の 2 値化までの流れについて説明します WIL チュートリアル (FVCL) 1. 開発環境の準備 WIL を使用したプログラム開発を始める前にまず VisualStudio のパス設定を行う必要があります尚本初期設定は WIL をはじめてお使い頂く際に一度行えば結構です 1.Microsoft Visual Studio 2005 を起動します 2. ツールメニューのオプションを選択しますオプションダイアログが表示されます 3. 左側メニューのプロジェクトおよびソリューションの VC++ ディレクトリを選択します 4. 右側のドロップダウンリストディレクトリを表示するプロジェクトでインクルードファイルを選択し WIL のインクルードファイルのパスと EVC のインクルードパスを指定しますデフォルトでは C:\Program Files\FAST\WIL\Include C:\Program Files\FAST\WIL\EVC となります -1-

$ファイルのパスを指定します標準のディレクトリ構成でインストールした場合には C:\Program Files\FAST\WIL\Lib です$

6 5. ライブラリのパスを通します右側のドロップダウンリストライブラリファイルでライブラリファイルを選択し WIL の lib ファイルのパスを指定します標準のディレクトリ構成でインストールした場合には C:\Program Files\FAST\WIL\Lib です -2-

7 2. プロジェクトの作成開発環境の設定が終わったら新規プロジェクトを作成します 1. メニューからファイル (F) -> 新規作成(N) -> プロジェクト(P) を選択し新しいプロジェクトダイアログを表示させます 2. プロジェクトの種類を Visual C++ に設定しテンプレート (T) を選択しますテンプレートに MFC アプリケーションを選択しプロジェクト名場所を設定して OK をクリックしてください今回はプロジェクト名を Sample1 としますアプリケーションの種類はダイアログベースを指定してくださいこの後に表示されるウィザードでは変更点が無いので説明を省略します -3-

8 -4-

9 3. ライブラリの初期化準備が完了したら早速コーディングを始めましょう 1. ソリューションエクスプローラより Sample1Dlg.cpp を開き WIL ライブラリの初期化 ( ライセンスチェック ) 関数を記述します WIL のほとんどの機能はこの処理を行わなければ使うことができません BOOL CSample1Dlg CSample1Dlg::OnInitDialog() //~~~~~~ 中略 ~~~~~~~ // TODO: 初期化をここに追加します FVCL::InitVisionLibrary(); // WIL 初期化 OnInitDialog() は MFC でダイアログ生成した際必ず呼び出されます 2.EVC ライブラリのリソースを連結します EVC ライブラリを使うには必ずこの処理が必要です BOOL CSample1Dlg CSample1Dlg::OnInitDialog() //~~~~~~ 中略 ~~~~~~~ // TODO: 初期化をここに追加します FVCL::InitVisionLibrary(); // WIL 初期化 FVCL::EVCbasic::DLLChainResource( NULL ); // EVC リソースの連結 -5-

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11 4. 画像表示の準備 1. リソースビューより IDD_SAMPLE1_DIALOG をダブルクリックし表示します 2. ツールボックスより Picture Control を選択し IDD_ SAMPLE1_DIALOG に貼り付けますここが画像表示領域となります -7-

12 3. 貼り付けた Picture Control のプロパティを表示し ID を任意の名称に変更します本チュートリアルでは ID を IDC_STATIC_IMAGE_VIEW と変更します -8-

13 4. コントロールの変数を追加します貼り付けた Picture Control を右クリックして変数の追加 (B) を選択し変数追加ウィザードを表示します変数の種類を CStatic に任意の変数名を記入して完了をクリックします本チュートリアルでは変数名を m_dummy とします -9-

14 5. コーディングを行いますソリューションエクスプローラより Sample1Dlg.h を開きコードの上の方に WIL ヘッダファイルのインクルード宣言を行います #pragma once #include "FVCLbasic.h" // 画像処理クラスヘッダ #include "EVCbasic.h" // GUI ライブラリヘッダ 6.Sample1Dlg.h の下の方に画像メモリ管理クラス画像ビュークラスオーバーレイクラスの変数を宣言します afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon(); DECLARE_MESSAGE_MAP() FVCL::CFvImage m_image; // 画像メモリ管理クラス CEvView m_view; // 画像ビュークラス -10-

15 5. 画像ファイルの読み込み 1. ツールボックスよりダイアログへボタンコントロールを追加しプロパティより Caption を bmp ファイルの読込 ID を IDC_BUTTON_LOAD とします 2. bmp ファイルの読込ボタンをダブルクリックし BN_CLICKED イベントハンドラ (OnBnClickedButtonLoadImage) を作成します -11-

3. OnBnClickedButtonLoadImage() 内の処理を追加します void CSample1Dlg::OnBnClickedButtonLoadImage() FVCL::CFvImageFileBmp pimagefile;//bmp ファイル読み込みクラスのオブジェクト生成 CFileDialog

16 3. OnBnClickedButtonLoadImage() 内の処理を追加します void CSample1Dlg::OnBnClickedButtonLoadImage() FVCL::CFvImageFileBmp pimagefile;//bmp ファイル読み込みクラスのオブジェクト生成 CFileDialog dlg(true,_t("bmp"),null,ofn_filemustexist OFN_HIDEREADONLY, _T("Imagefile(*.bmp) *.bmp; All files(*.*) *.* "), this); if(idok == dlg.domodal()) if(! pimagefile.load(dlg.getfilename(), &m_image)) // 画像のロード MessageBox(_T(" ファイルロード失敗 ")); else m_view.setimage(&m_image); // 画像をビューに設定します m_view.update(true); // ビューの表示を更新します 4. プログラムを保存しビルド実行してみましょう bmp ファイルの読込をクリックし任意の Gray 画像をロードします左図のように画像が表示されれば成功です画像上で左クリックし Ctrl キー + マウスホイールで画像の倍率が変わることを確認しましょう補足として画像表示の操作を行うライブラリをいくつか挙げます表示倍率の縮小 :CEvView::DoReduce() 表示倍率の拡大 :CEvView::DoExpand() 表示倍率をビューに合わせる :CEvView::FitImageSize() 処理範囲設定 :CEvView::SetCursorType(FVCL::CursorType::PROCAREA) Aスコープ表示 :CEvView::SetCursorType(FVCL::CursorType::ASCOPE) -12-

17 6. 画像の 2 値化 Sample1 でロードした画像を 2 値化してみましょう 1. 画像の2 値化を行うには 2 値化した画像を保存するメモリを新たに追加する必要があります Sample1Dlg.h 内で下記のように画像メモリを一枚宣言してください FVCL::CFvImage m_image; CEvView m_view; FVCL::CFvOverlay* m_overlay; FVCL::CFvImage m_imagebin; //2 値画像用メモリ 2. 次に画像読込ボタンのときと同じ要領でダイアログにボタンを追加し名前を画像の2 値化 ID を IDC_BUTTON_BINARIZE とします 3. 画像の2 値化ボタンのイベントハンドラを追加し OnBnClickedButtonBinarize() 内の処理を追加します void CSample1Dlg::OnBnClickedButtonLoadImage() FVCL::Conversion::CFvBinarize binarize; //2 値化クラスのオブジェクト生成 binarize.setsrcimage(0,&m_image); // 入力画像の設定 binarize.setdstimage(0,&m_imagebin); // 出力画像の設定 if(binarize.validate()) // 出力画像を入力画像の型に合わせる binarize.setthreshold(100); //2 値化閾値の設定 binarize.execute(); //2 値化実行 m_view.setimage( &m_imagebin ); m_view.update(true); else int error_code = binarize.geterrorcode(); // エラーコードの取得 if(error_code == FVCL_ErrorCode::HAVE_NOT_IMAGE) MessageBox(_T(" 入力画像または出力画像が設定されていません ")); else if(error_code == FVCL_ErrorCode::FAILED_TO_ALLOCATE ) MessageBox(_T(" メモリが不足しています ")); -13-

Validate() を行うと出力画像の大きさが強制的に入力画像の大きさに合わせられますので自分で画像メモリのサイズを合わせる必要がありません又 Validate() はエラーコードを取得できますので GetErrorCode() によってエラーコードを取得しています Execute() もエラーコード取得できますがこの例では行っていませんエラーを取得できるメソッドは WIL

18 Validate() を行うと出力画像の大きさが強制的に入力画像の大きさに合わせられますので自分で画像メモリのサイズを合わせる必要がありません又 Validate() はエラーコードを取得できますので GetErrorCode() によってエラーコードを取得しています Execute() もエラーコード取得できますがこの例では行っていませんエラーを取得できるメソッドは WIL リファレンスマニュアルに記述がありますのでご覧下さいすべての画像処理の実行は Execute() メソッドで行いますたとえば 2 値計測の場合は FVCL::CFvBlob::Execute() グレイサーチの場合は FVCL::CFvGSearch::Execute() のようになります本ライブラリの画像処理は下記の手順を基本とします基本画像操作画像解析備考入力設定 SetSrcImage SetSrcImage 処理対象画像を設定します出力設定 SetDstImage SetResult 出力画像または出力データ配列を受け取るオブジェクトを設定しますパラメータ調整クラス毎に異なります有効性検査 IsValid IsValid 入出力の有効性を検査します有効化 Validate - 出力画像のサイズや画像種別を調整します実行 Execute Execute 基本画像操作階調変換フィルタアフィンなどの画像操作ライブラリを指します画像解析 2 値計測サーチエッジ取得などの計測ライブラリを指します 4. プログラムを保存しビルド実行してみましょう画像ロード後画像の2 値化ボタンを押し左図のように画像が表示されれば成功です -14-

19 7. カメラからの画像入力 Sample1 では BMP ファイルのロードを行って画像処理を行っていましたがカメラからの画像入力を行って画像処理をできるようにしてみましょう本チュートリアルでは画像入力ボード FVC05 を用いて画像入力を行います RICE-001(a/b) や FVC06 を使用する場合も同様の方法で使用することが可能ですが画像入力ボードごとに機能が異なるため設定できる関数等が異なります各画像入力ボードの機能詳細はリファレンスマニュアルをご参照ください 1. カメラから画像入力を行うためには画像入力ボード制御クラス (FVCL::CFvVideoFVC05) のインスタンスを用意します FVCL::CFvVideoFVC05 を使用するためにはインクードファイル FVCLvideo.h をインクルードする必要があります下記の 1 行を Sample1Dlg.h に追加してください #include FVCLvideo.h FVCL::CFvVideoFVC05 のインスタンスを生成します Sample1Dlg.h 内に下記の一行を追加してください FVCL::CFvImage m_image; CEvView m_view; FVCL::CFvOverlay* m_overlay; FVCL::CFvImage m_imagebin; FVCL::CFvVideoFVC05 m_video; //2 値画像用メモリ // 画像入力ボード制御 2. 画像入力ボードをオープンしカメラ設定ファイルからパラメータを読み込みます画像入力ボードのオープンとは PC 内にある画像入力ボードを探し引数で指定したボードを他のソフトウェアから制御できないように占有する処理のことを言います画像入力ボードのオープンに成功したら使用するカメラに合わせたパラメータを画像入力ボードに設定します画像入力ボードの設定は複雑であるため FAST からカメラ設定ファイルが提供されていますカメラ設定ファイルは WIL インストール先の \WIL\CameraFiles\ フォルダ配下に入れられています使用するカメラ設定ファイルを CFvVideoFVC05 に読み込ませることでカメラに合わせたパラメータで画像入力ボードが初期化されます画像の2 値化ボタンのときと同じ要領でダイアログにボタンを追加し名前をビデオオープン ID を IDC_BUTTON_VIDEO_OPEN としますビデオオープンボタンのイベントハンドラを追加し OnBnClickedButtonVideoOpen() 内の処理を追加します -15-

20 void CSample1Dlg::OnBnClickedButtonVideoOpen() if(true == m_video.open(-1, 0)) //(1) 画像入力ボードのオープン FVCL::CFvString path; path=_t("c:\\program Files\\FAST\\WIL\\CameraFiles\\FVC05\\"); path+=_t("fvc05_xc-hr50_hr57.ini"); // XC-HR50, XC-HR57 用カメラ設定ファイル if( false == m_video.loadinifile(path) ) //(2) カメラ設定ファイル読み込み FVCL::CFvString err_msg; err_msg.format( _T("LoadIniFile Error : code=%d"), m_video.geterrorcode() ); MessageBox( err_msg ); else // (3) カメラの画像サイズと画像メモリのサイズを合わせる m_video.changeimagesize(&m_image); MessageBox( _T(" 画像入力ボードオープン成功 ") ); else switch( m_video.geterrorcode() ) case FVCL_ErrorCode::ALREADY_OPENED: MessageBox(_T(" 既にオープンされています ")); break; case FVCL_ErrorCode::INVALID_PARAMETER: MessageBox(_T(" 引数が間違っています ")); break; case FVCL_ErrorCode::FAILED_TO_ALLOCATE: MessageBox(_T(" メモリの確保が失敗しました ")); break; case FVCL_ErrorCode::FAILED_TO_OPEN: MessageBox(_T(" キャプチャボードのオープンに失敗しました ")); break; -16-

21 このプログラムでは次のことが行われています (1) 画像入力ボードのオープン画像入力ボードを探し他のインスタンスから制御できないように占有するのがオープンの処理内容で Open 関数を用いて行います Open 関数は画像入力ボードに応じて関数が異なります関数第 1 引数第 2 引数第 3 引数 RICE-001(a/b) FVC05 FVC06 Open(INT,INT) ボード ID 無視 - Open(INT,INT) ボード ID 無視 - Open(INT,INT,INT) ボード ID コンフィグレーションチャネル (2) カメラ設定ファイルの読み込み使用するカメラのカメラ設定ファイルを指定します本チュートリアルでは XC-HR50,XC-HR57 用カメラ設定ファイルを指定しています (3) カメラから入力される画像サイズと画像メモリのサイズを一致させる画像入力を行う際にカメラから入力される画像サイズと画像メモリのサイズが不一致だった場合エラーとなってしまうため ChangeImageSize 関数を用いて画像メモリサイズをカメラの画像サイズに合わせます 3. 画像入力ボタンを作りボタンが押された瞬間にカメラから画像入力を行うようにしますビデオオープンボタンのときと同じ要領でダイアログにボタンを追加し名前をビデオ入力 ID を IDC_BUTTON_VIDEO_INPUT としますビデオオープンボタンのイベントハンドラを追加し OnBnClickedButtonVideoInput() 内の処理を追加します画像入力を開始する関数はいくつか用意されており用途に応じて使い分けていただく必要があります関数名機能関連関数 GrabImageSync 1 フレーム取り込み ( 取込完了まで関数から抜けてきません ) AbortCapture(*1) GrabImageASync 1 フレーム取り込み ( 取込開始命令を画像入力ボードに行った後即関数から抜けてきます ) GrabWait GrabStatus AbortCapture(*1) ContinuousGrab(*1) 連続取込 MemoryLock(*1) MemoryUnlock(*1) AbortCapture(*1) StopCapture(*1) NotifyCaptureNo(*1) QueryCaptureNo(*1) (*1)RICE-001(a/b) は未対応 -17-

本チュートリアルでは GrabImageSync 関数を用いて画像入力を行い取り込みが行われた画像を画面に表示します void CSample1Dlg::OnBnClickedButtonVideoInput() if( true == m_video.grabimagesync( &m_image )) // 画像入力 // 描画 m_view.

22 本チュートリアルでは GrabImageSync 関数を用いて画像入力を行い取り込みが行われた画像を画面に表示します void CSample1Dlg::OnBnClickedButtonVideoInput() if( true == m_video.grabimagesync( &m_image )) // 画像入力 // 描画 m_view.setimage(&m_image); m_view.update(true); else FVCL::CFvString err_msg; err_msg.format( _T("GrabImageSync Error : code=%d"), m_video.geterrorcode() ); MessageBox( err_msg ); 4. プログラムを保存し実行してみましょうビデオオープン後にビデオ入力ボタンを押すと画像入力が行われ画像が表示されれば成功です -18-

23 8. オーバーレイ表示 1. オーバーレイに対して図形や文字を表示することができます処理範囲や処理結果を画面上に表示させて視覚的に判りやすくさせることができますソリューションエクスプローラより Sample1Dlg.h を開きコードの上の方に WIL ヘッダファイルのインクルード宣言を行います #pragma once #include "FVCLbasic.h" // 画像処理クラスヘッダ #include "EVCbasic.h" // GUI ライブラリヘッダ 2.Sample1Dlg.h の下の方に画像メモリ管理クラス画像ビュークラスオーバーレイクラスの変数を宣言します afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon(); DECLARE_MESSAGE_MAP() FVCL::CFvImage m_image; // 画像メモリ管理クラス CEvView m_view; // 画像ビュークラス FVCL::CFvOverlay* m_overlay; // オーバーレイクラス 3.Picture Control 上に画像ビューを作成しオーバーレイを生成します BOOL CSample1Dlg::OnInitDialog() //~~~~~~ 中略 ~~~~~~~ // TODO: 初期化をここに追加します FVCL::InitVisionLibrary(); // WIL 初期化 FVCL::EVCbasic::DLLChainResource( NULL ); // EVC リソースの接続 CRect rect; // 四角形データ 3. m_dummy.getwindowrect( &rect ); // ピクチャーコントロールの範囲を取得 ScreenToClient( &rect ); //rect をクライアント座標 ( ダイアログ上の座標 ) に変換 m_view.create( IDC_STATIC_IMAGE_VIEW, rect, this ); // 画像ビューの生成 m_overlay = m_view.m_display.createoverlay(); // オーバーレイの生成 m_view.setfocusoption(fvcl::focusoption::ldown); // ビュー上での左クリック有効 -19-

24 画像ビューオーバーレイ : 指定した画像を表示する機能です画像のスクロールボタンクリックオーバーレイ表示機能などを持ちます : 線や文字などの図形を画像に重ねて表示するための透明のレイヤーです画像の表示や図形の表示はオーバーレイ上に書き込みますのでオーバーレイは必ず生成する必要がありますここで m_overlay = m_view.m_display.createoverlay() とありますがこれは CEvView クラスが内包する FVCL::CFvDisplay クラス内の CreateOverlay メソッドを呼び出すというコードになります CFvDisplay クラスにスクロールバーやオーバレイ描画機能を付加し使い易くしたのが CEvView となります FVCL::CFvDisplay の操作は CEvView のメンバ変数 m_display から操作します CEvView FVCL::CFvDisplay m_view.setfocusoption(fvcl::focusoption::ldown) は行わなくても動作上問題ありません 1. 今までと同じ要領でダイアログにボタンを追加し名前を描画 ID を IDC_BUTTON_DRAW とします 2. 描画したい図形を宣言します今回は FAST マークの周囲に矩形をその中心に十字線を表示させます void CDrawLineDlg::OnBnClickedDraw () FVCL::CFvGdiRectangle* GdiRect; // オーバーレイ表示用直線オブジェクト FVCL::CFvGdiLineSegment* GdiLineSeg_hrz; FVCL::CFvGdiLineSegment* GdiLineSeg_vrt; FVCL::CFvRectangle Rectangle; // 矩形 FVCL::CFvLineSegment LineSeg_hrz; // 横線 FVCL::CFvLineSegment LineSeg_vrt; // 縦線 -20-

25 // 描画線座標を設定 Rectangle.st.x = 100; Rectangle.st.y = 100; Rectangle.ed.x = 350; Rectangle.ed.y = 350; LineSeg_hrz.st.x = (Rectangle.ed.x + Rectangle.st.x)/2-10; LineSeg_hrz.st.y = (Rectangle.ed.y + Rectangle.st.y)/2; LineSeg_hrz.ed.x = (Rectangle.ed.x + Rectangle.st.x)/2+10; LineSeg_hrz.ed.y = (Rectangle.ed.y + Rectangle.st.y)/2; LineSeg_vrt.st.x = (Rectangle.ed.x + Rectangle.st.x)/2; LineSeg_vrt.st.y = (Rectangle.ed.y + Rectangle.st.y)/2-10; LineSeg_vrt.ed.x = (Rectangle.ed.x + Rectangle.st.x)/2; LineSeg_vrt.ed.y = (Rectangle.ed.y + Rectangle.st.y)/2+10; // オーバーレイへの図形新規作成 GdiRect = static_cast<fvcl::cfvgdirectangle*>(m_overlay->drawfigure(rectangle)) GdiLineSeg_hrz = static_cast<fvcl::cfvgdilinesegment*>(m_overlay->drawfigure(lineseg_hrz)); GdiLineSeg_vrt = static_cast<fvcl::cfvgdilinesegment*>(m_overlay->drawfigure(lineseg_vrt)); if( GdiLineSeg_hrz!= NULL && GdiLineSeg_vrt!= NULL) FVCL::CFvGdiPen pen; pen.setcol or(rgb(255,0,0)); pen.setwidth(2); // 線色の設定 // 線幅の設定 GdiLineSeg_hrz->SetPen(pen); // ペン設定の反映 GdiLineSeg_vrt->SetPen(pen); pen.setcolor(rgb(0,0,255)); GdiRect->SetPen(pen); m_view.redraw(); // 線色の設定 // 描画更新 -21-

26 3. 描画をクリックして矩形と十字が表示されれば成功です -22-

27 WIL チュートリアル (FVCL) Vol 年 10 月第 2 版第 1 刷発行発行所株式会社ファースト本社神奈川県大和市下鶴間ユーザサポート FAX TEL support@fast-corp.co.jp

28 B 再生紙を使用しています

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untitled WIL (Visual C++ 2005 MFC ) WIL (Visual C++ 2005) Visual C++ 2005 Visual C++ WIL MFC 0 Visual C++ 2005 WIL Visual C++ WIL 1. Microsoft Visual Studio 2005 2. 3. VC 4. WIL EVC C: Program Files FAST WIL Include