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VBAI教程 第9章 寻找特征(1)

时间:2012-08-11来源:shixinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次
Vision Builder for AI入门教程

第九章 定位特征(1)

        做机器视觉检查,其首要目标就是要寻找、定位我们需要的特征,只有找到了我们需要的特征,那样才可能为后面更进一步的测量测试与分析提供必要条件。因此定位特征,在机器视觉中是非常重要的一步。本章将为大家介绍VBAI中的定位特征的函数石鑫华视觉网www.shixinhua.com拥有版权。
定位特征选项卡
图9-1 定位特征选项卡
定位特征函数选项卡如图9-1所示。其中共有Find Edges寻找边缘点、Find Straight Edge寻找直边、Find Circular Edge寻找圆、Match Pattern匹配模板、Geometric Matching几何匹配、Set Coordinate System设置坐标系、Detect Objects检测目标、Match Color Pattern匹配彩色模板、Adv.Straight Edge高级直边等九个函数。下面分别介绍之。

Find Edges寻找边缘点

寻找边缘点。定位并且计算图像中沿某条线上的亮度变化点。这里的某条线,实际上也就是ROI-兴趣区域。利用ROI工具进行设置,可以为直线、折线、手绘线、矩形、旋转矩形、椭圆(圆)、环、封闭折线、封闭手续线。设置好ROI后,函数就在此ROI上寻找强度有变化的点。其效果如图9-2所示。
寻找边缘点
图9-2 寻找边缘点
如图9-2所示,在一条封闭的手绘线中,寻找到了许多的边缘点。对应的点都用序号和小方框标记出来了。下面来看其配置选板。如图9-2所示,为其配置主体,和以前介绍的其它函数的配置主体类似。也有步骤名、兴趣区域、改变兴趣区域、参考坐标系等。注意其中的ROI是灰色禁用的,也就是说,其只能是常量,而不能设置为整幅图像。因为此函数本质上是找线上的强度变化点,因此其ROI只能为某条线或线段,必须由用户指定,当然如果前面有设置如线一样的ROI的步骤,也可以使用前面步骤中的ROI。改变ROI位置与参数坐标系是可以进行设置的,只要前面步骤有对应的步骤系,就可以设置。如图9-3所示。注意一个细节,当ROI设置为前面某个步骤的ROI时,坐标系是灰色禁用的,即无法利用已经建立的坐标系进行坐标系跟随操作。
寻找边缘点主体
图9-3 寻找边缘点主体
图9-4为寻找边缘点设置选项卡,其中的参数有:
Look for:查找边缘点类型分为First第一点,First & Last Edge第一点和最后一点,All Edges所有点,Best Edge最佳点四个选项。
Edge Polarity:边缘点极性。All Edges分为所有点,Dark to Bright Only仅黑到白(暗到亮、上升沿Rising)的点,仅白到黑(亮到暗、下降沿Falling)的点。
Auto Setup:自动设置。选择此项时,下面包含的参数将会自动设置。如果不选择,则需要手动设置对应的参数。
Minimum Edge Strength:最小边缘强度。即边缘点与他周围点的强度差的最小值。如果边缘很变化很明显,此值越大越稳定。如果边缘变化不明显,则需要将此值设置的比较小,这样利于找到边缘,但是稳定性会下降。
Kernel Size:内核尺寸。边缘检查内核的尺寸。石鑫华视觉网shixinhua.com全球首发。
Projection Width:投影宽度。指定与搜索方向垂直的方向上的像素数,以计算沿着兴趣区域上所有点的边缘剖面强度。
Edge Strength Profile:边缘强度剖面图。沿着搜索线上的边缘对比度图示。
 
寻找边缘点设置
图9-4 寻找边缘点设置
设置好这些参数后, 基本上可以使用了。但是如果为了得到更好的效果,我们可以参看高级选项卡,查看设置的参数查找到的点的详细信息。如图9-5所示。
寻找边缘点高级选项
图9-5 寻找边缘点高级选项
在图中,可供我们参考的信息有:
Edge Strength Profile:边缘强度剖面图,是指沿着我们指定的线的灰度剖面图。其中还显示出了我们找到的点的大概位置,用黄色的竖线加数字标号表示。
Edge Points Found:寻找到的边缘点。用于指出我们找到的边缘的详细信息,如强度等。其中Strength为强度,值从0~1000,值越大,边缘越强;STR为Signal to threshold ratio,为信号阈值比;TNR为Threshold to noise ratio,阈值噪声比;SNR为Signal to noise ratio,信号噪声比,其中STR、TNR、SNR的单位都是分贝。
参考高级选项卡中的数据,然后在设置里合理进行设置后,我们就会寻找到一些点。这时我们就可以对此步骤进行测试规格设置。如图9-6所示。
寻找边缘点 测试规格设置
图9-6 寻找边缘点 测试规格设置
在图中,我们可以看到Pass Inspection if…,其意思为“通过检查当…(条件满足时)”,这个参数设置在后面的许多函数中都有,啥时通过检查的条件不一样罢了。在本函数中,当寻找到的边缘点数在我们设置的最小边缘点数与最大边缘点数之间时,即通过检查,否则为不通过。其中Minimum Number of Edges为最小边缘点数设置,Maximum Number of Edges为最大边缘点数设置,Number of Edges Found为我们找到的边缘点数。Steps Results为步骤结果,其中包含了每一个点的下列信息:
X Position:边缘点的X坐标。
Y Position:边缘点的Y坐标。
Distance:为边缘点到线的起始点的距离,这里没有标定时,单位为像素,如果标定过,则为标定后距离单位。、
Strength:为边缘强度。
SNR:信噪比。
Rising:是否为上升沿。是黑到白的上升沿,则为真,白到黑的下降沿,则为假。
当找到的点数在我们设置的规格范围内时,左下角的Steps Status步骤状态为绿色PASS灯,而不在范围内时,为红色FAIL灯。下面来看一个实例,如果按照上面的规格设置,我们将点的范围设置在8-12,图9-7的ROI结果为PASS,图9-8的结果为FAIL。而9-7与9-8两例的区别仅仅只是Minimum Edge Strength最小边缘强度由73变化为113。
寻找边缘点PASS
图9-7 寻找边缘点PASS
寻找边缘点为FAIL
图9-8 寻找边缘点为FAIL
检查状态图
图9-9 检查状态图
在图9-9中,即为图9-8、9-9的检查步骤图,检查步骤中第一步为采集图像(使用的是模拟采集打开图片方式),第二步为寻找圆,第三步为设置坐标系,第四步为寻找边缘点,第五步为设置检查状态。第二步、第三步请往后面看如何使用,第五步的设置检查状态,是函数选板Use Additional Tools使用额外工具中的第一个Set Inspection Status函数。因为此函数在后面的例子中经常会用到,因此在这里提前讲解。点击Use Additional Tools中的Set Inspection Status函数,进入配置界面如图9-10所示。
设置检查状态
图9-10 设置检查状态
此函数仅有一个主体选项卡,其各参数的意义如下:
Step Name:步骤名。
Inspection Status:检查状态。即设置检查的最后结果由什么条件来决定。其下有五个选项可供选择。
Set to FAIL if any previous step fails:设置为失败当本状态图前面任一步骤失败时。只能检查以当前状态图中的失败通过为判断基础。
Set to Fall if any step fails or if current value of Inspection Status is FAIL:设置为失败当前面任一步骤失败时或当前检查状态值为失败。使用此项是当前面也有同样的设置检查状态变量,以及不同的检查状态图时需要使用到。
Set to measurement Value:设置为指定的测量步骤的结果。即检查状态可以为前面任一步骤的结果。
Set to PASS:通过。即永远通过。
Set to FAIL:失败。即一直失败。
Inspection Status:根据当前选择的条件而得到的检查状态结果对比显示,Current Value为当前状态值,New Value为新状态值。
Update Number of Parts Inspected:更新检查零件数。选中此选项,表示根据检查状态值更新通过数、失败数以及检查零件数。默认为选中。
此函数,我们通常会选择当前面任一步骤失败时失败和等于指定的测量步骤的结果。而如果我们的检查没有使用此函数时,图9-9中右边的检查状态(Inspection Status)一直是PASS的。
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