halcon知识：矩阵专题【01】

一、提要    

        本文聊聊Halcon的矩阵操作。在做一些实验的时候，常常用matlab方便，其实，熟悉halcon的学者，也可用halcon实现常规的数学实验。本人认为halcon是一个很丰富的资源，甚至超过Opencv，专门挤出时间研究halcon的矩阵是非常核算的付出。

二、矩阵相关算子

2.1 矩阵如何创建

 create_matrix( : : Rows, Columns, Value : MatrixID)

参数表：( : : Rows-矩阵行数, Columns-矩阵列数, Value-矩阵元素值元组 : MatrixID-矩阵索引号)

说明：这里创建矩阵，要求将矩阵所有元素确定地传进，其格式为1X（rows*columns）维度。

Rows:=4
Cols:=4
Value:=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]
create_matrix(Rows,Cols,Value,MatrixID )

2.2 矩阵元素的读取

get_value_matrix( : : MatrixID, Row, Column : Value)

参数表：( : : MatrixID--矩阵的索引号, Row--用tuple指定的多行, Column--用tuple指定的多列 : Value--用tuple指定的输出)

              另一种情况，如果只访问一个值，那么Row, Column以数量形式给出就可以了

说明：参考示例

1）访问一个值 

get_value_matrix(  MatrixID, 5, 7 ，Value)    *Value中获得5行7列的值

2）访问多个值

2.3 获取矩阵大小

get_size_matrix(matrix_id,rows,cols)

2.4 创建对角矩阵或获取矩阵的对角元素

        运算符 get_diagonal_matrix 生成一个新的矩阵 Vector 并将 Matrix 的对角元素复制到这个新矩阵。矩阵由矩阵句柄 MatrixID 定义。矩阵向量具有一列和 n 行，其中 n = 对角线元素的数量。运算符返回矩阵 Vector 的矩阵句柄 VectorID。可以访问矩阵的元素，例如使用运算符。

1 对于方阵

方阵的对角线有第0、-1、1、-2、2...个如：

 2 非方阵矩阵

2.5 得到矩阵的全部元素

• get_full_matrix(MatrixID, Values)

将全部矩阵的元素获取出来：

 2.6 得到矩阵的子矩阵

• get_sub_matrix( : : MatrixID, Row, Column, RowsSub, ColumnsSub : MatrixSubID)

得到MatrixID矩阵中，以Row, Column开始单元的， RowsSub个行, ColumnsSub个列的子矩阵。

2.7 设置矩阵元素值

• set_value_matrix(matrix_1_id,1,1,-10)

        此语句将矩阵matrix_1_id的1行1列赋值为-10

2.8 设置整个矩阵元素值

• set_full_matrix(matrix_1_id,1)

        此句将整个矩阵matrix_1_id元素刷新为1.

2.9 求逆矩阵

• invert_matrix( : : MatrixID, MatrixType, Epsilon : MatrixInvID)

运算符 invert_matrix 计算由矩阵句柄 MatrixID 定义的矩阵的逆矩阵。使用结果生成一个新矩阵 MatrixInv，并返回该矩阵的矩阵句柄 MatrixInvID。可以用get_full_matrix访问矩阵的元素。

对于 Epsilon = 0，计算倒数。可以通过 MatrixType 选择 Matrix 的类型。支持以下值：“general”表示一般，“symmetric”表示对称，“positive_defined”表示对称正定，“tridiagonal”表示三对角线，“upper_triangular”表示上三角，“permuted_upper_triangular”表示置换上三角，“lower_triangular”用于下三角矩阵，'permuted_lower_triangular' 用于置换下三角矩阵。

对于 Epsilon > 0，使用奇异值分解 (SVD) 计算伪逆。在计算过程中，所有小于 Epsilon * 最大奇异值的奇异值都设置为 0。对于这些值，不进行内部除法以防止被零除。如果使用 SVD 算法计算方阵，则计算需要更多时间。矩阵的类型必须设置为 MatrixType = 'general'。

2.10 取矩阵的逆

invert_matrix_mod

运算符 invert_matrix_mod 计算由矩阵句柄 MatrixID 定义的矩阵的逆矩阵。

输入矩阵被结果覆盖。可以访问矩阵的元素，例如使用运算符 get_full_matrix。

其它内容同invert_matrix。