【机械视觉】C#+visionPro联合编程———【二、位深图(CogImage8Grey)，使用Bitmap和CogImageFileTool操作图像方式，以及图片读取和存储的2个实例】

位深类型	数据范围	典型应用场景	VisionPro 类名
8 位灰度	0-255（256级灰度）	普通工业检测（表面缺陷、OCR）	`CogImage8Grey`
16 位灰度	0-65535（高动态范围）	医疗影像、高精度测量（半导体）	`CogImage16Grey`
24 位彩色	RGB各8位（共24位）	颜色识别、复杂场景分类	`CogImage24PlanarColor`
12 位/10 位	0-4095 或 0-1023	工业相机原生数据（需转换为高位深）	需通过 `CogImageConvert` 转换

2. 位深图的关键特性

动态范围：位深越高，可区分的灰度级越多（如 16 位图像能捕捉微弱对比度差异）。
数据精度：高位深图像在数学运算（如亚像素测量）中误差更小。
内存占用：16 位图像的内存是 8 位图像的两倍，需注意性能优化。

二、C# 中操作位深图的流程与代码

1. 创建位深图

(1) 创建 8 位灰度图

// 创建一个 640x480 的 8 位灰度图（初始值为0）
CogImage8Grey image8 = new CogImage8Grey(640, 480);

(2) 创建 16 位灰度图

// 创建一个 1024x1024 的 16 位灰度图（初始值为0）
CogImage16Grey image16 = new CogImage16Grey(1024, 1024);

2. 位深转换

(1) 16 位转 8 位（动态范围压缩）

// 定义转换参数：线性缩放（16位范围0-65535 → 8位范围0-255）
CogImageConvertParams convertParams = new CogImageConvertParams();
convertParams.ScalingMethod = CogImageScalingMethodConstants.Linear;
convertParams.LinearScaling = new CogLinearScaling(0, 65535, 0, 255); // 输入范围 → 输出范围

// 执行转换
CogImage8Grey image8 = CogImageConvert.GetInt8Image(image16, convertParams);

(2) 8 位转 16 位（扩展位深）

// 直接复制数据（8位值0-255 → 16位值0-255，高位填充0）
CogImage16Grey image16 = CogImageConvert.GetInt16Image(image8);

3. 访问像素数据

(1) 读取/修改 16 位图像像素值

// 获取像素访问器
CogImage16GreyPixelAccess accessor = image16.GetPixelAccess(CogImageDataModeConstants.ReadWrite);

// 读取像素 (x=100, y=200)
ushort pixelValue = accessor.GetPixel(100, 200);

// 修改像素 (x=100, y=200)
accessor.SetPixel(100, 200, 32768); // 设置为 32768（16位中间值）

(2) 遍历图像区域（ROI）

// 定义 ROI（矩形区域）
CogRectangle roi = new CogRectangle(0, 0, 100, 100);
CogImage16GreyPixelAccess accessor = image16.GetPixelAccess(roi, CogImageDataModeConstants.Read);

for (int y = 0; y < roi.Height; y++)
{
    for (int x = 0; x < roi.Width; x++)
    {
        ushort value = accessor.GetPixel(x, y);
        // 处理像素值（如阈值过滤）
    }
}

三、VisionPro 工具与位深图的兼容性

1. 工具支持情况

VisionPro 工具	支持的位深	注意事项
CogPMAlignTool	8位、16位灰度	训练图像与运行时图像的位深需一致，否则自动转换可能降低匹配精度。
CogCaliperTool	8位、16位灰度	高位深图像在亚像素边缘检测中精度更高。
CogBlobTool	8位灰度	16位图像需先转换为8位（通过 `CogImageConvert`）。
CogOCRTool	8位灰度	直接输入16位图像会抛出异常，需提前转换。

2. 示例：在 16 位图像上运行 PMAlign 工具

CogPMAlignTool pmTool = new CogPMAlignTool();
pmTool.Pattern.TrainImage = image16; // 直接使用16位图像训练
pmTool.InputImage = image16;         // 输入16位图像
pmTool.Run();

if (pmTool.Results.Count > 0)
{
    double score = pmTool.Results[0].Score;
    Console.WriteLine($"匹配分数: {score}");
}

五、注意事项

内存管理
- 16 位图像占用内存较大，处理大尺寸图像时需避免内存溢出（使用 GC.Collect() 或分块处理）。
- 及时释放 VisionPro 对象：
```
image16.Dispose(); // 显式释放资源
```
相机配置
- 确保相机输出位深与 VisionPro 工具兼容（如 GigE Vision 相机需设置 PixelFormat 为 Mono16）。

异常处理

try
{
    pmTool.Run();
}
catch (CogException ex)
{
    // 处理位深不匹配错误（如输入了24位彩色图到灰度工具）
    MessageBox.Show($"VisionPro 错误: {ex.Message}");
}

六、总结

在 C# 与 VisionPro 联合编程中，位深图是处理高精度视觉任务的核心。通过合理选择位深、正确转换格式，并匹配 VisionPro 工具的特性，可显著提升检测系统的性能与可靠性。关键点包括：

灵活使用 CogImageConvert 处理位深转换。
优先在高精度场景（如医疗、半导体）使用 16 位图像。
注意工具链的位深兼容性（如 CogBlobTool 仅支持 8 位）

使用Bitmap和CogImageFileTool处理图像方式

在 C# 与 VisionPro 联合编程中，System.Drawing.Bitmap 是 .NET 标准库中的图像处理类，而 CogImageFileTool 是 VisionPro 提供的专门用于加载和保存图像文件的工具。两者在图像处理中有不同的适用场景和操作方式。

CogImageFileTool

使用CogImageFileTool 直接处理图像
CogImageFileTool 是 VisionPro 提供的专用工具，支持多种格式（BMP、TIFF、JPEG等），并自动处理位深、颜色空间等细节。

1. 加载图像

/// 加载方式一
CogImageFileTool imageFileTool = new CogImageFileTool();
// 设置文件路径
imageFileTool.Filename = "image.tif";
// 运行工具加载图像
imageFileTool.Run();
// 获取图像（自动识别为 CogImage8Grey 或 CogImage24PlanarColor）
ICogImage cogImage = imageFileTool.OutputImage;
// 显示图像（使用 VisionPro 控件）
cogRecordDisplay1.Image = cogImage;

/// 加载方式二
CogImageFileTool fileTool = new CogImageFileTool();
fileTool.Operator.Open("./1.png", CogImageFileModeConstants.Read);
// 2 运行工具
fileTool.Run();
// 3 获取CogImageFileTool工具的输出图
cogRecordDisplay1.Image = fileTool.OutputImage;
cogRecordDisplay1.Fit(); // 自适应大小
// 4 图片自适应
cogRecordDisplay1.Fit(); // 自适应大小

2. 保存图像

///保存方式一
CogImageFileTool imageFileTool = new CogImageFileTool();
// 设置输出路径和格式
imageFileTool.Filename = "output.bmp";
imageFileTool.FileFormat = CogImageFileFormatConstants.BMP;
// 输入图像（假设是 VisionPro 处理后的结果）
imageFileTool.InputImage = processedImage;
// 运行工具保存图像
imageFileTool.Run();

/// 保存方式二
CogImageFileTool fileTool = new CogImageFileTool();
fileTool.InputImage = cogRecordDisplay1.Image; // 把控件显示的图片作为CogImageFileTool输入图
fileTool.Operator.Open("./1.png", CogImageFileModeConstants.Write); // 写入CogImageFileTool工具里面
// 运行工具
fileTool.Run();

Bitmap

System.Drawing.Bitmap 是 .NET 标准库中的图像处理类。VisionPro 的核心图像类型是 CogImage8Grey（8位灰度）和 CogImage24PlanarColor（24位彩色），而 Bitmap 是通用图像格式。二者转换需注意像素格式和内存管理。

加载

方式一
Bitmap map = Image.FromFile("./1.png") as Bitmap;

//c# 位图转成vp的8位的灰图
CogImage8Grey imageGrey = new CogImage8Grey(map);
cogRecordDisplay1.Image = imageGrey; //显示8位灰图进行展示
方式二
Bitmap map = new Bitmap("./1.png");

//c# 位图转成vp的8位的灰图
CogImage8Grey imageGrey = new CogImage8Grey(map);
cogRecordDisplay1.Image = imageGrey; //显示8位灰图进行展示

存储

string fileName = path + @"\1.png";
//CreateContentBitmap() 把cogRecordDisplay1工具里面图片取出创建成位图 创建
Bitmap map = cogRecordDisplay1.CreateContentBitmap(Cognex.VisionPro.Display.CogDisplayContentBitmapConstants.Image) as Bitmap;
//save() 保存位图，参数1路径，参数2转成图片的格式
 map.Save(fileName, ImageFormat.Png);

图像间的转换

1. Bitmap → CogImage

(1) 灰度图像转换

// 加载 Bitmap（假设为8位灰度格式）
Bitmap bitmap = new Bitmap("image_gray.bmp");

// 转换为 CogImage8Grey
CogImage8Grey cogImage8Grey = new CogImage8Grey(bitmap);

// 释放 Bitmap 资源（重要！避免内存泄漏）
bitmap.Dispose();

(2) 彩色图像转换

Bitmap bitmap = new Bitmap("image_color.bmp");

// 转换为 CogImage24PlanarColor（注意颜色通道顺序：RGB）
CogImage24PlanarColor cogColorImage = new CogImage24PlanarColor(bitmap);

// 若需要 BGR 顺序（某些相机格式）
CogImage24PlanarColor cogColorBGR = CogImageConvert.GetPlanarColorImage(
    bitmap, 
    CogImageFormatConstants.BGR
);

bitmap.Dispose();

2. CogImage → Bitmap

(1) 灰度图像转换

CogImage8Grey cogImage8Grey = CogImageFileTool.Load("image_gray.bmp") as CogImage8Grey;

// 转换为 Bitmap
Bitmap bitmap = cogImage8Grey.ToBitmap();

(2) 彩色图像转换

CogImage24PlanarColor cogColorImage = CogImageFileTool.Load("image_color.bmp") as CogImage24PlanarColor;

// 转换为 Bitmap（默认 RGB 顺序）
Bitmap bitmap = cogColorImage.ToBitmap();

图片读取和存储的二个实例

实例要求：

一、UI界面
二、操作效果
当点击读取图像按钮时，弹出文件选择框，选择好图片文件时，将图片显示在CogRecordDisplay控件中。当点击存储图像时将CogRecordDisplay中的图像存储在本地。

提示: 两个实例的效果是一样的只是实现方法不一样，一个使用的是CogImageFileTool操作图像方式，一个使用的是Bitmap操作图像方式。

实例一图片读取和存储的(使用CogImageFileTool处理图像方式)

项目源码

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }
    CogImageFileTool fileTool = new CogImageFileTool();
    // 读取
    // 采用CogImageFileTool 工具读取
    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog(); // 打开文件对话框
        ofd.Filter = "All Image Files|*.bmp;*.ico;*.gif;*.jpeg;*.jpg;*.png;*.tif;*.tiff;*.idb|Windows Bitmap(*.bmp)|*.bmp|Windows Icon(*.ico)|*.ico|Graphics Interchange Format (*.gif)|(*.gif)|JPEG File Interchange Format (*.jpg)|*.jpg;*.jpeg|Portable Network Graphics (*.png)|*.png|Tag Image File Format (*.tif)|*.tif;*.tiff|Image DataBase (*.idb)|*.idb;";
        ofd.Title = "选择图像";
        if (ofd.ShowDialog()==DialogResult.OK)
        {
            // Open() 打开一个路径上的资源
            // 参数1 文件路径
            // 参数2 资源是以读取的形式来进行操作
            // 1 添加输入图
            fileTool.Operator.Open(ofd.FileName, CogImageFileModeConstants.Read);

            // 2 运行工具
            fileTool.Run();

            // 3 获取CogImageFileTool工具的输出图
            cogRecordDisplay1.Image = fileTool.OutputImage;
            cogRecordDisplay1.Fit(); // 自适应大小

            // 4 图片自适应
            cogRecordDisplay1.Fit(); // 自适应大小
        }

    }


    // 存储
    private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        string fileName = Directory.GetCurrentDirectory() + @"./image"; // 文件路径
        if (!File.Exists(fileName))
        {
            Directory.CreateDirectory(fileName);
        }
        fileName =$"{fileName}/{DateTime.Now.ToString("HH-mm-ss")}.Png";

        // 创建CogImageFileTool
        CogImageFileTool fileTool = new CogImageFileTool();
        fileTool.InputImage = cogRecordDisplay1.Image; // 把控件显示的图片作为CogImageFileTool输入图
        fileTool.Operator.Open(fileName, CogImageFileModeConstants.Write); // 写入CogImageFileTool工具里面
        // 运行工具
        fileTool.Run();
    }
}

实例二图片读取和存储的(使用Bitmap处理图像方式)

项目源码

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }

    //读取 采用的是BitMap读取
    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        OpenFileDialog ofd  = new OpenFileDialog();
        ofd.Filter = "All Image Files|*.bmp;*.ico;*.gif;*.jpeg;*.jpg;*.png;*.tif;*.tiff;*.idb|Windows Bitmap(*.bmp)|*.bmp|Windows Icon(*.ico)|*.ico|Graphics Interchange Format (*.gif)|(*.gif)|JPEG File Interchange Format (*.jpg)|*.jpg;*.jpeg|Portable Network Graphics (*.png)|*.png|Tag Image File Format (*.tif)|*.tif;*.tiff;";
        ofd.Title = "选择图像";
        ofd.InitialDirectory = @"C:\"; //InitialDirectory 初始化对话框的路径
        if(ofd.ShowDialog()== DialogResult.OK)
        {
            //Image.FromFile 加载路径上资源
            //as Bitmap 转成位图
          Bitmap map =  Image.FromFile(ofd.FileName) as Bitmap;
            //c# 位图转成vp的8位的灰图
          CogImage8Grey imageGrey = new CogImage8Grey(map);
          cogRecordDisplay1.Image = imageGrey; //显示8位灰图进行展示
          cogRecordDisplay1.Fit();

        }
    }

    //写入
    private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
    {
     string path  = Directory.GetCurrentDirectory()+@"\data";
     if(!Directory.Exists(path))
     {
        Directory.CreateDirectory(path);
     }
     string fileName = path + @"\1.png";
        //CreateContentBitmap() 把cogRecordDisplay1工具里面图片取出创建成位图 创建
     Bitmap map = cogRecordDisplay1.CreateContentBitmap(Cognex.VisionPro.Display.CogDisplayContentBitmapConstants.Image) as Bitmap;
        //save() 保存位图，参数1路径，参数2转成图片的格式
      map.Save(fileName, ImageFormat.Png);
    }
}

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