WILチュートリアル (Visual C (MFCベースアプリケーション)

FAST Vision Library シリーズ

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

画

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◎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。

目 次

[1]

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 ··· 11

6 .画像の２値化 ··· 13

7 .カメラからの画像入力 ··· 15

8 .オーバーレイ表示 ··· 19

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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。

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。

WIL チュートリアル(FVCL)

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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。

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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。

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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。 ※ 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

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

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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

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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

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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。

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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。 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。 #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

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

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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。

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3. OnBnClickedButtonLoadImage()内の処理を追加します。 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) 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 } } }

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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。 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。 FVCL::CFvImage m_image; CEvView m_view; FVCL::CFvOverlay* m_overlay; FVCL::CFvImage m_imagebin; //２値画像用メモリ 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。")); }

}

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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。

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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。 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。 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。 FVCL::CFvImage m_image; CEvView m_view; FVCL::CFvOverlay* m_overlay; FVCL::CFvImage m_imagebin; //２値画像用メモリ FVCL::CFvVideoFVC05 m_video; //画像入力ボード制御 #include “FVCLvideo.h”

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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; } } }

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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 Open(INT,INT) ボード ID 無視 - FVC06 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

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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。 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。 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 );

}

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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。 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。 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。 3.。

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 #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

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

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

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CEvView FVCL::CFvDisplay 画像ビュー ：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。 オーバーレイ ：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。

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

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// 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)); //線色の設定 pen.SetWidth(2); //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)); //線色の設定 GdiRect->SetPen(pen); } m_view.ReDraw(); //描画更新 }

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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。

WILチュートリアル(FVCL) Vol.2

2008 年 10 月 第 2 版 第 1 刷発行

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