VisionPro 机器视觉案例 之 钟表时间识别

第五篇 机器视觉案例 之 钟表时间识别

1.案例要求

2.实现思路

2.1 设定一个旋转起点，根据每一个指针的旋转角度算出当前的时间

时针每小时旋转30°，分针每分钟旋转6°，秒针每秒钟旋转6°
假设12刻度是旋转起点，时针旋转了90°那么90/30=3，即当前时针指在3点

2.2 可以使用测量线线夹角的工具CogAngleLineLineTool或者点点角工具CogAnglePointPointTool来测量角度

如果使用前者需要获得每一个指针所在的直线，与过钟表圆心的一条线
如果使用后者需要获得每一个指针上的一点，与钟表的原点

2.3 由于控件之间输入输出使用的是弧度，所以需要在代码中将弧度转为角度

3.使用控件

3.1 图像转换工具 —— CogImageConvertTool

3.2 模板匹配工具 —— CogPMAlignTool

模板匹配到分别匹配三个指针
时针：

3.3 找圆工具 —— CogFindCircleTool

找圆工具用来获取钟表的圆心坐标，先用模板匹配匹配到钟表大致位置，再将坐标输入给找圆工具，告诉大致位置

3.4 点点夹角工具 —— CogAnglePointPointTool

3.5 画线工具 —— CogCreateLineTool

画一条过圆心直线

3.6 线线夹角工具 —— CogAngleLineLineTool

图中黄色弧线即为测得角度

4.代码逻辑

4.1 方式一：点点夹角

```csharp

```csharp
	CogAnglePointPointTool app1 = mToolBlock.Tools["CogAnglePointPointTool1-时针"]as CogAnglePointPointTool;
    CogAnglePointPointTool app2 = mToolBlock.Tools["CogAnglePointPointTool2-分针"]as CogAnglePointPointTool;
    CogAnglePointPointTool app3 = mToolBlock.Tools["CogAnglePointPointTool3-秒针"]as CogAnglePointPointTool;
    double angleh = app1.Angle;
    double angle1 = CogMisc.RadToDeg(angleh);
    double anglem = app2.Angle;
    double angle2 = CogMisc.RadToDeg(anglem);
    double angled = app3.Angle;
    double angle3 = CogMisc.RadToDeg(angled);
    //弧度转角度 CogMisc.RadToDeg()
    //Math.PI
	//double angle1 = angle * (180 / Math.PI);
    //常量：值可以用但不可以改，每个字母都大写
    int hour;
    angle1=Math.Ceiling(angle1); //向上取整 Math.Ceiling()
    int minute;
    angle2 = Math.Ceiling(angle2); //向上取整
    int second;
    angle3 = Math.Ceiling(angle3); //向上取整
    
    if(angle1 <= 180 && angle1 > 0)
    {
      hour = (int)(angle1 / 30) + 3;
    }
    else if(angle1<=0&&angle1>=-90)
    {
      hour = (int) (angle1 / 30) + 3;
      if(hour == 0)  hour = 12;
     }
    else
   {
     hour = (int) (angle1 / 30) + 3+12;
   }//时针逻辑
    if(angle2 <= 180 && angle2 >= -90)
    {
      minute = (int) (angle2 / 6) + 15;  
    }
    else
    {
      minute = (int) (angle2 / 6) + 15 + 60;
      }//分针逻辑
    if(angle3 <= 180 && angle3 >=-90)
    {
      second = (int) (angle3 / 6) + 15;
    }
    else
    {
      second = (int) (angle3 / 6) + 15 + 60;
    }//秒针逻辑
	label.SetXYText(200,200,hour.ToString()+":"+minute.ToString()+":"+second.ToString());
    label.Color = CogColorConstants.Black;
    label.Font = new Font("楷体",30);

4.2 方式二：线线夹角

```csharp
	CogAngleLineLineTool all1 = mToolBlock.Tools["CogAngleLineLineTool1-时针"] as CogAngleLineLineTool;
    CogAngleLineLineTool all2 = mToolBlock.Tools["CogAngleLineLineTool2-分针"] as CogAngleLineLineTool;
    CogAngleLineLineTool all3 = mToolBlock.Tools["CogAngleLineLineTool3-秒针"] as CogAngleLineLineTool;
    
    double angle1 = all1.Angle*(180/Math.PI);
    double angle2 = all2.Angle*(180/Math.PI);//弧度转角度
    double angle3 = all3.Angle*(180/Math.PI);
    label1.SetXYText(100,50,angle1.ToString("F0") +" "+ angle2.ToString("F0") +" "+ angle3.ToString("F0"));
    if(angle1 < 0)
    {
      angle1 = angle1 + 360;
    }
    if(angle2 < 0)
    {
      angle2 = angle2 + 360;
    }
    if(angle3 < 0)
    {
      angle3 = angle3 + 360;
    }
    int hour = (int) (angle1 / 30) % 12;
    if (hour == 0) hour = 12; 
    int minute =(int) (angle2 / 6) % 60;
    int second =(int) (angle3 / 6) % 60;
   
    label.SetXYText(200,150,hour.ToString()+":"+minute.ToString()+":"+second.ToString());
    label2.SetXYText(100,100,angle1.ToString("F0")+" " + angle2.ToString("F0")+" " + angle3.ToString("F0"));
    label.Font = new Font("楷体",50);
    label.Color = CogColorConstants.Black;
    label1.Font = new Font("楷体", 50);
    label1.Color = CogColorConstants.Red;
    label2.Font = new Font("楷体", 50);
    label2.Color = CogColorConstants.Green;

5.实现效果

5.1 方式一效果图

5.2 方式二效果图

6.知识点总结

6.1 角度转弧度方法

6.1.1 CogMisc.RadToDeg()

6.1.2 弧度*(180/Math.PI)

角度 = 弧度*（180/Π）
ps：C# 中 Π是一个常量 用Math.PI表示

6.2 线线夹角工具与点点夹角工具区别

点点夹角更便利，线线夹角可以更改0点位置

6.3 double类型的向上取整与向下取整

6.3.1 Math.Ceiling() 向上取整

6.3.2 Math.Floor() 向下取整