LabVIEW Vision三点计算圆心半径

石鑫华视觉

我们知道，不在一条直线上的三个点（一条直线上，则直径是无穷大的），是可以拟合得到一个圆的，这样就可以求得圆心、半径（直径）等。那么在LabVIEW Vision中，如何来实现这个要求呢？本视觉论坛提供两种方法：

方法一：
比较简单的方法，因为三点是可以拟合成圆的，那么直接使用NI Vision中的拟合圆IMAQ Fit Circle函数来处理。
方法二：使用数学方法进行计算，来得到相应的圆心、半径等数据。计算原理，可以自行百度搜索，可查看本贴的word文档，也提供了一种计算原理，本贴的计算原理，也是使用这种计算方法。
下面来看一下效果：
先看一下程序框图：

三点计算圆心半径的程序示例框图
上述框图中，提供了上面的两种方法。上面的是函数是方法二的，使用数学方法计算三点拟合圆心和半径。下面的则是使用拟合圆函数来拟合圆心和半径。可以比较两种方法得到的数据是不是一样的。







上面的效果，两种方法得到的结果数据是一样的。也就是两种方法都是可行的。
下面再看一下，如果三个点在一条直线上的情况：


如果三点共线，数学计算方法，得到的结果是inf或nan无效数据。而拟合圆函数得到的结果是0并返回错误，错误内容是不要提供共线点。
在上面的效果中，在数学计算方法中，还使用了覆盖圆弧功能。但是在这里有点不好计算，或者是不太好判断三个点的角度。我们知道覆盖圆弧功能是要提供起点角度和终点角度的：

覆盖弧函数
但是这里，只有三个点，该如何确定起点和终点，比较麻烦，作者年纪大了，没有考虑太详细，到底该如何确认起点和终点的角度该如何确定。就比如说（200，200），（300，100），（400，200），这样三个点，表现出来，其实就是一个圆的上半弧，这里按第1点、第2点、第3点排序，那就应该是顺时针的，而在NI Vision中，则是逆时针来定义角度的，所以这里的覆盖弧的起点角度应该是第3点的、终点角度是第1点。而如果说（200，200），（300，100），（400，200），这样三个点，表现出来的是一个圆的下半弧。同样按第1点、第2点、第3点排序，则是逆时针的，这里覆盖弧的起点是第1点，逆时针经过第3点，终点角度则是第2点。另外，又还有一些比较特殊的点，例如说前面的下半弧的第三点，按理说应该是360度，这时计算角度，则可能是0度，而如果是用0度时，则得到的弧也是不一样的。所以，这里如果要覆盖弧，那么可能与期望的有一些差别。如果没有考虑清楚，还有可能有一点没有落在弧上（这种情况肯定是不对的）。所以，覆盖弧时，至少要保证3个点在圆弧上，但是到底是顺时针、逆时针，是包含三个点的小弧，还是包含三个点的大弧（效果图中的2、3图），那还得计算和判断。
示例函数版本LabVIEW2020SP1+Vision 2020SP1
示例（只有数学计算方法）：
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示例：数学计算方法+拟合圆方法：
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覆盖点函数：
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三点计算圆心半径函数（付费）：
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三点计算圆心半径圆心文档：
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