HALCON Version 10.0
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Reference Manual
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Contents
1 1D Measuring 1
close_all_measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
close_measure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
fuzzy_measure_pairing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
fuzzy_measure_pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
fuzzy_measure_pos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
gen_measure_arc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
gen_measure_rectangle2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
measure_pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
measure_pos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
measure_projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
measure_thresh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
reset_fuzzy_measure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
set_fuzzy_measure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
set_fuzzy_measure_norm_pair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
translate_measure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 3D Matching 25
2.1 Shape-Based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
clear_all_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
clear_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
create_cam_pose_look_at_point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
create_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
find_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
get_shape_model_3d_contours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
get_shape_model_3d_params . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
project_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
read_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
trans_pose_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
write_shape_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2 Surface-Based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
clear_all_surface_matching_results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
clear_all_surface_models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
clear_surface_matching_result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
clear_surface_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
create_surface_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
find_surface_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
get_surface_matching_result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
get_surface_model_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
read_surface_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
refine_surface_model_pose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
write_surface_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3 3D Reconstruction 59
3.1 Binocular Stereo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
binocular_disparity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
binocular_disparity_mg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
binocular_distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
binocular_distance_mg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
disparity_image_to_xyz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
disparity_to_distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
disparity_to_point_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
distance_to_disparity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
essential_to_fundamental_matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
gen_binocular_proj_rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
gen_binocular_rectification_map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
intersect_lines_of_sight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
match_essential_matrix_ransac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
match_fundamental_matrix_ransac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
match_rel_pose_ransac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
reconst3d_from_fundamental_matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
rel_pose_to_fundamental_matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
vector_to_essential_matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
vector_to_fundamental_matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
vector_to_rel_pose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.2 Depth From Focus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
depth_from_focus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
select_grayvalues_from_channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.3 Multi-View Stereo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
clear_all_stereo_models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
clear_stereo_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
create_stereo_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
get_stereo_model_image_pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
get_stereo_model_object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
get_stereo_model_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
reconstruct_points_stereo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
reconstruct_surface_stereo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
set_stereo_model_image_pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
set_stereo_model_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
3.4 Photometric Stereo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
estimate_al_am . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
estimate_sl_al_lr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
estimate_sl_al_zc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
estimate_tilt_lr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
estimate_tilt_zc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
phot_stereo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
sfs_mod_lr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
sfs_orig_lr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
sfs_pentland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
shade_height_field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3.5 Sheet of Light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
apply_sheet_of_light_calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
clear_all_sheet_of_light_models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
clear_sheet_of_light_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
create_sheet_of_light_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
get_sheet_of_light_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
get_sheet_of_light_result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
get_sheet_of_light_result_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
measure_profile_sheet_of_light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
query_sheet_of_light_params . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
set_sheet_of_light_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4 3D Tools 139
4.1 3D Object Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
affine_trans_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
clear_all_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
clear_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
copy_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
get_object_model_3d_params . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
object_model_3d_to_xyz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
prepare_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
project_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
read_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
write_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
xyz_to_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
4.2 3D Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
fit_primitives_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
segment_object_model_3d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
5 Calibration 157
5.1 Binocular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
binocular_calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
5.2 Calibration Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
caltab_points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
create_caltab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
disp_caltab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
find_caltab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
find_marks_and_pose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
gen_caltab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
sim_caltab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
5.3 Camera Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
cam_mat_to_cam_par . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
cam_par_to_cam_mat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
read_cam_par . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
write_cam_par . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
5.4 Hand-Eye . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
hand_eye_calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
5.5 Monocular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
camera_calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
project_3d_point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
5.6 Multi-View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
calibrate_cameras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
clear_all_calib_data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
clear_all_camera_setup_models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
clear_calib_data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
clear_camera_setup_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
create_calib_data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
create_camera_setup_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
get_calib_data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
get_calib_data_observ_points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
get_camera_setup_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
query_calib_data_observ_indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
read_calib_data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
read_camera_setup_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
set_calib_data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
set_calib_data_calib_object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
set_calib_data_cam_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
set_calib_data_observ_points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
set_camera_setup_cam_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
set_camera_setup_param . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
write_calib_data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
write_camera_setup_model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
5.7 Rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
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