图像与几何算子
本文按“你要解决什么问题”来组织内置图像算子，给出选型建议与常见坑。全部算子接受 IMAGE / vIMAGE 输入，输出写到变量池；多数可配合 Region 做局部处理。
算子名以程序编辑器“工具选择器”中实际显示为准；同组算子常共享同一套流程，下述为典型用途与参数要点。
1. 预处理：降噪与平滑
| 算子 | 用途 | 要点 |
|---|---|---|
| Blur | 简单均值模糊 | 快，去孤立噪点 |
| Gaussian | 高斯模糊 | 最常用，去高斯噪声，边缘保留好于均值 |
| Median | 中值滤波 | 去椒盐噪声的默认选择 |
| Bilateral | 双边滤波 | 去噪同时保留边缘（代价是慢） |
| Filter2D | 自定义卷积核 | 需要自己设计核时用 |
坑：滤波核尺寸都是奇数；越大越糊，先小后大试。去完噪再进阈值 / 边缘，结果会稳很多。
2. 二值化：Threshold 家族
| 算子 | 用途 |
|---|---|
| Threshold | 固定阈值（THRESH_BINARY 等模式），照明稳定时的首选 |
| Adaptive Threshold | 自适应阈值，照明不均 / 背景渐变时的首选 |
输出：二值图（8U，0/255）。很多流程是 灰度 → 阈值 → 形态学 → 连通域/区域分析 的经典链，阈值是第一步质量闸门。
3. 边缘检测
| 算子 | 用途 | 典型参数 |
|---|---|---|
| Canny | 多级边缘检测，输出细边缘 | 双阈值（低/高）、孔径 |
| Sobel | 一阶导数，输出梯度幅值/方向 | ksize=1/3/5 |
| Laplacian | 二阶导数，找过零点 | 对噪声敏感，常先 Gaussian |
选型：要完整轮廓线用 Canny；要做梯度方向分析（如求直线角度）用 Sobel。
4. 形态学
| 算子 | 用途 |
|---|---|
| Dilate / Erode | 膨胀 / 腐蚀：扩张或收缩前景 |
| MorphologyEx | 开运算（去小杂点）/ 闭运算（填小孔）等组合 |
典型用法：二值化后先 开运算去孤立噪点，再 闭运算连通断开的缺陷，最后交给连通域统计。核形状与尺寸直接决定效果。
5. 图像算术与逻辑
| 算子 | 用途 |
|---|---|
| Add / Subtract / Multiply / Divide | 像素级四则（可带标量） |
| Add Weighted | 加权融合（两张图按权重相加，常用于叠加差异高亮） |
| Bitwise And / Bitwise Or | 位运算，与掩码配合裁剪 ROI 的常用手段 |
典型用法：差分检测（同一产品 OK 图与当前图相减，差异即疑似缺陷）、Bitwise And 把图像裁剪到 Region 内。
6. 几何变换
| 算子 | 用途 |
|---|---|
| Flip | 镜像翻转 |
| Rotate | 旋转 |
| Resize | 缩放（线性 / 最近邻等插值） |
| Warp Affine | 仿射变换（3 点）——倾斜矫正、二维码平台透视近似 |
| Warp Perspective | 透视变换（4 点）——真正的透视矫正 |
选型：只有平移+旋转+缩放用 Affine；物体有透视形变（拍斜了）用 Perspective。变换后记得同步更新后续算子的坐标（检测框坐标会跟着变）。
7. 通道与色彩
| 算子 | 用途 |
|---|---|
| Split / Merge | 通道拆分 / 合并（BGR→单通道→处理→合回） |
| Convert | 位深 / 通道数转换（8U ↔ 16U ↔ 32F、灰度 ↔ 彩色） |
坑：深度学习与 OCR 一般要求 8U 3 通道输入；模板匹配对不同位深支持不同，先统一 Convert 再进下一级能省很多排查时间。
8. 直方图
| 算子 | 用途 |
|---|---|
| Calc Hist | 计算灰度/彩色直方图（配合用户视图观察分布） |
| Equalize Hist | 直方图均衡化：低对比度图像增强 |
9. 匹配与定位
| 算子 | 用途 | 输出 |
|---|---|---|
| Match Template | 模板匹配：在一张大图里找已知小图的位置 | 匹配结果位置与分数 |
模板匹配适合刚性目标（形状固定、旋转小）。旋转 / 缩放大时考虑标定 + 几何工具，或换深度学习定位。
10. 区域（Region）分析
| 算子 | 用途 |
|---|---|
| Connected Components | 连通域分析：把二值图拆成独立区域并编号 |
| Bounding Rect | 求区域的外接矩形 |
| 区域生成 / 组合类 | 以几何（矩形 / 圆 / 多边形 / 圆环）生成掩码 |
经典流程示例（缺陷计数）：
Convert(灰度) → Threshold(找暗点) → MorphologyEx(开运算去噪)
→ Connected Components(拆分缺陷) → 统计数量/面积 → IF 判断是否超标
坑：Region 与图像必须同尺寸；用 Bitwise And 或 SplitRegions 类工具把处理限制在 ROI 内，能显著提速并减少误检。
11. 图像 IO
Load Image / Save Image：支持常见图片格式；路径可用 $(SolutionDir) 宏（见 总览）避免硬编码绝对路径。
选型速查
| 症状 | 首选算子 |
|---|---|
| 图有椒盐噪声 | Median |
| 照明不均匀 | Adaptive Threshold |
| 找圆 / 找直线 | 几何拟合类（圆/线）配合边缘预处理 |
| 找已知图案的位置 | Match Template |
| 检查区域连通性 / 计数 | Threshold → MorphologyEx → Connected Components |
| 拼图 / 大图切块 | Resize / ROI 切分 → 批量 vIMAGE |