NIVisionAssistant中文入门教程（图像识别教程）

前言 1 2 2 4 5 8第三章Image功能 3.43DView3D视图 20 3.15RunLabVIEWVI运行LabVIEWVI 第四章Color功能 第六章Binary功能 8.1OCR/OCV字符识别/字符验证 146 151 8.5QRCodeReader读取QR二维条码 8.6PDF417CodeReader读取PDF417堆叠式二维条码 第九章导出VI 1一个门外汉开始做技术支持，给客户做实验，选硬件(包括相机、光源、镜头),当然也要给客户进行分析图像效果，NIVision2013年8月2NI公司的视觉开发模块是专为开发机器视觉和科学成像应用的工程师及科学家而设套包含各种图像处理函数的功能库，它将400多种函数集成到LabVIEW和MeasurementNI视觉开发模块供从事开发机器视觉和科学图像应用的科学家●用于计算82个参数的颗粒分析(Blobanalysis),包括●包括用于1维和2维代码和OCR读取工具。打开软件后出现主界面，如图1-1所示。3出出=Ac0vs1=ssssog81-页图1-2欢迎界面在欢迎界面中有四个按钮和一个下拉菜单，其中OpenImage是打开图像，打开图像后4进入图像处理界面，如图1-3所示，在这个界面中可以进行图像的基本处理功能。的图1-3没有选择图片界面AcquireImage是进入采集图像界面，如图1-4所示。要想用这里的函数进行采集图像，需要安装NI的采集驱动，并更换相机的驱动为NI的驱动，在MAX里面正确配置相机参数，才能在这里打开。5SolutionWizard按钮是打开范例向导，这里包含一些视觉助手的范例。SolutionWizard按钮是打开范例向导，这里包含一些视觉助手的范例。,这里功能是选择导出图像处理程序的语言，FeEetWestImssecssrCrenseleBne强性日90B问理默认是LabVIEW。在欢迎界界面点击OpenImage按钮后会提示选择图片，如果没有选择图片，进入图像处理界面后，软件如图1-5所示。6eee◆X圆图1-5没有选择图片的处理界面现在点击左下角的图像处理功能是不起作用的，提示在选择这些步骤前请采集图像或者选择图像，如图1-6所示。Acquisitionbeforecallingt图1-6提示错误现在通过菜单File->OpenImage来选择要处理的图片。选择好图像后的界面如图1-7所示。7图像预览区，当加载多张图片时候，可以在这里进行切换不同的置工置图1-7选择好图像界面其中图像预览区是当选择多张图片时，可以在这里进行切换，从而验证处理程序在不同图像时是否满足处理需要。处理步骤区是显示不同的处理脚本，双击每一个步骤可以进行修改参数。图像显示区是显示原图像和选择处理函数后的图像。8机的本身驱NIDirectShowUSB可以直接使用。如图2-1所示，这里选用的是德国映美精1394相机。更换为NI驱动后，如图2-2所示。9+《分SCSI和RAID控制器中处理器视盘器NI驱动+因人体学输入设备声音、视频和游戏控制器通用串行总线控制器进入Acquire图2-2更换成NI驱动Image界面，如图2-3所示。图2-3相机采集界面选择AcquireImage(1394,GigE,orUSB)功能，出现相机列表，如图2-4所示。图2-4相机列表0V图2-5相机属性设置页选择好相机，设置好参数，点击进行连续采集图像，如图2-6所示。29廿三30廿四31图2-6相机采集图像关闭采集界面后，软件进入图像处理界面，这时候可以对图像进行处理。Image功能面板如图3-1和图3-2所示。SetCoordinateSystem:Buldsacoordinatesystembasedonthelocationanorientationofareferencefeature.CalibrationfromImage:Appliesthecalibrationinformationsavedinanimagetthecurrentimage.orientationofareferencretrievesthem.CalibrationfromImage:Appliesthecallbrationinformationsavedinanimagetothecurrentimage.LabVIEWVI.最小值、最大值、平均值、标准偏差、像素总数等信息，如图3-3和图3-4所示。我们还图3-3直方图结果图3-4直方图结果选择不同的ROI工具，选择不同的区域，有不同的结果。图3-5为直线ROI,统计直线上的像素点的信息，图3-6为矩形ROI,统计矩形区域里面的像素点信息。图3-5直线ROI唱图3-6矩形ROIEXCEL文件和TXT文件等。画完一条线的同时，按住CTRL不放，另外再画一条或更多条线。在线剖面图中会按画线的后顺序导出为(X坐标、Y坐标、灰度值)二不能当作步骤在检查中使用。其测量效果如图3-7所示。图3-7线剖面图计算、测量、统计关于图像中的一个ROI的相应信息。点击此函数后，其界面如图3-8图3-8测量界面其中，MeasureMeasurement供选择的项有点、线、角度、面积，如图3-9所示。在右下角为选择了的测量方式对应的结果，如图3-10所示。图3-9测量方式Redutt.XFos:=13EndY-Mean-10.StdLev-0Max-12.00H图3-10测量结果在一个三维坐标系中显示图像的光强。界面如图3-11所示。o图3-113D视图左下角的3DView选项卡里有方向、压缩、反转、高度、角度等可用选项，用于调整适的角度与位置，来查看图像的3D视图。此3D视图是关于灰度的视图。此函数仅供验证效善图像的质量，如改变亮度，增强对比度、改变伽玛值等。点击函数后，出现如图3-12所图3-12亮度调节选项图3-13为调整了增大图像的亮度，减小对比度，减小伽马值的效果。图3-14模式匹配后得到点参数设置界面。如图3-15所示。图3-15建立坐标系统参数设置界面在参数设置选项卡中，有下列参数可供使用。Mode:坐标系运动模式女生毒1-PatternMa图3-16坐标系运动模式如图3-16所示，从左到右，为水平运动、垂直运动、水平和垂直运动、水平和垂直带X-AxisAngle:X轴角度，只有在Mode选为水平和垂直带角度运动时可用。图中为模下面看一个实例，如图3-17所示，计算图像中大圆的直径。图3-17建立坐标系实例当图像位置发生变化时，如果没有使用坐标系统，找不到大圆，如图3-18所示，使用坐标系统，可以找到大圆。如图3-19所示。图3-18没有使用坐标系，找不到大圆图3-19建立坐标系，找到大圆用屏蔽加以解释。功能界面如图3-20所示。图3-20图像屏蔽界面在图，使用ROI工具，设置了一个ROI,然后点击左下角的配角选项卡中的SetROI即来的感兴趣区域。再详细看一下Mask选项卡，如图3-21所示。Browse.然后点击SetROI按钮将ROI转换为屏蔽，也可以查找另一张图像，将此图像作为屏蔽；下面一个区域为屏蔽哪里的像素(可单选ROI外面、ROI里面)、抽出屏蔽的区域(仅当屏蔽将全部变为0)。图3-22为创建ROI为屏蔽，并屏蔽ROI外面的像素，抽出这些像素，这样图3-22图像屏蔽后效果修改图像的几何表示法。如图3-23所示。图3-23几何功能界面个选项。其中对称选项共有水平、垂直、中心三种对称方法。如图3-24所示。图3-24几何功能选项而旋转，则可以指定角度，将原始图像旋转一定的角度。角度值≥0,按逆时针方法旋转。如图3-25所示。图3-25几何旋转重取样则包含了插值方法(zeroorder零阶插值，又叫最近邻插值；Bi-Liner双线样条插值)、保持比率(保持原始图像的长宽比)、X分辨率、Y分辨率(将X、Y轴的分辨率设置为多少像素，如果不保持比率，这二者是可以单独设置的)。如图3-26所示。图3-26几何重抽样=8:-empty-图3-27图像缓存配置界面我们可以选择需要将图像复制到哪个缓存空间(如果已经存储了图像的空间，是不能再复制图像的)。通常我们在使用VDM开发时，经常要牵涉到图像复制与缓存的问题，因此图像缓存是一个需要重点把握的函数。很多时候，往往因图像缓存调用不正确，使图像处理结果不正确。图3-28将前面步骤的图像保存到缓存中，供后续的步骤使用。图3-28保存图像图3-29读取缓存图像当前面有缓存过图像后，选择重新获得操作选项，将可以选择前面缓存的某个图像，如图3-29所示。当前面没有缓存过图像时，10个缓存区全部是灰色不可用的。从文件中打开一幅新的图像用于后续的步骤。效果如图3-30所示。选择一幅新的图像后，将可以利用新的图像进行后续的处理，而左上角的原始图像依然存在于系统中，也可以用于后续的处理。图3-30获取图像效果选择图像标定功能，出现选择标定类型对话框，如图3-31所示。◎simplecalbratontocalbrateytoarealworldcoordnatethroughscaworldpointsandthecorrespondingpixelcoordithegridtogeneratethelistofpi选择OpenIamge…,选择标定模板图像，如图3-33所示。标定模板图像是指在相同的硬件条件，即相机，镜头固定，工作距离不变，在视野内放置一块已经知道网格尺寸信息的标定板，拍摄得到的一张图片。Next>>图3-33选择标定图像模板角度校正用于图像发生角度变化的情况，非线性校正用于图像发生桶型畸变，枕型畸变情况。点击Next>>进入二值化设置对话框，如图3-34所示。dotsofthegnidfromthebac图3-34图像标定步骤二点的直径应该在6-10个像素，点之间的距离应该在30个像素左右。点击Next>>进入定义点间隔设置对话框，如图3-35所示。Ifthegiddoesnotcovertheentreimage,drawaregionofinterestaroundthegridoraportionofthegndtoleamthecalbratoninformatonorlyinthis图3-35图像标定步骤三这里，在XSpacing中输入水平两点之间距离0.5,YSpacing中输入垂直两点之间距离点击Next>>进入设置标定坐标，如图3-36所示。StepSpedfyaCalibrationoftheXaxisrelativetothehorizontalalineintheimagetospecfyth校正后的图像，如图3-37所示。定后图像。图3-38为图像标定效果，图3-39为图像标定后使用图像校正效果，显示图像图3-38图像标定图3-39图像校正效果在图像覆盖一些信息，比如在图像放置直线，矩形，圆等ROI工具，叠加图片，添加文字信息等，如图3-40所示。也可以用LabVIEW写个VI来计算。在用LabVIEW保存VI为前期版本9.0,不能用，只能用LabVIEW2009创建的VI才可用，以后版本改正了这个问题。如图3-41所示。??00000图3-42运行VI前面板运行VI的程序框图，如图3-43所示。记第一个点X第一个点Y第二个点X两点距离第二个点Y图3-43运行VI的程序框图创建好VI后，回到视觉助手，使用RunLabVIEWVI功能，出现如图3-44界面。图3-44运行LabVIEWVI设置界面在VIPath选择刚才创建的VI路径，然后点击VIControls页，如图3-45所示。应起来，如图3-46至图3-49所示。图3-46第一个点X坐标第二个点X第二个点Y第一个点XImageCalibration1EdgeDetector1第二个点Y第一个点X第一个点Y图3-47第一个点Y坐标图3-48第二个点X坐标第二个点X第一个点X第一个点Y图3-49第二个点Y坐标如图4-1所示。下面逐一介绍。ColorPlaneExtraction:Extractsthethreecolorplanes(RGB,HSV,orHSL)fromanimage.image.ColorLocation:Locatescolorsinacolorimage.4.1ColorOperators彩色运幅图像各像素点进行加计算，最大值取255(彩色图像对应如RGB,灰度图对应灰度级，二值化图像只有0、1两个值)。等操作。图4-2为一张彩色图像减去一个颜色常量的效果。图4-2彩色图像减操作图4-3为两张彩色图像加的效果。图4-3彩色图像加操作效果4所示。图4-4抽取颜色平面选项抽取颜色平面列表框中共有以下项目可供选择：●ImageSource—原始输入图像。●RGB-RedPlane—从RGB图像中抽取红色平面。●RGB-GreenPlane—从RGB图像中抽取绿色平面。●RGB-BluePlane—从RGB图像中抽取蓝色平面。●HSL-HuePlane—从HSL图像中抽取色相(色调)平面。●HSL-SaturationPlane—从HSL图像中抽取饱和度平面。●HSL-LuminancePlane—从HSL图像中抽取亮度平面。●HSV-ValuePlane—从HSV图像中抽取值平面。●HSI-IntensityPlane—从HIS图像中抽取强度平面。这个函数的作用是将彩色图像转换成灰度图像。很多时候，我们的相机是彩色的，但是我们更希望得到一幅灰度图像，又或者我们的处理函数只能接受灰度图像。这时就需要使用这个函数将彩色图像转换成灰度图像。RGB、HSL、HSV、HIS颜色空间可以参考相关的资料了解其定义。图4-5彩色图像抽取HSV值平面4.3ColorThreshold彩色阈值对彩色图像的三个平面应用阈值处理，并将结果放置到一幅8位的图像中。点击函数，进入配置界面，如图4-6所示。图4-6彩色二值化设置界面以达到要求。如图4-7,图4-8所示，可以把深蓝色的胶囊提取出来。图4-7提取深蓝色胶囊设置界面图4-8提取深蓝色胶囊效果4.4ColorClassification颜色分类基于样本的颜色来分类图像。功能界面如图4-9所示。图4-9颜色分类界面使用这个功能，要先创建颜色分类样本，如图4-10至图4-12所示。心1.CickFiebpenImages.2.Navigatetotheappropriateimage.3.Drawaregionofnterest(Ror)aroundthesampleyouwanttoadd.4.Usethetabsbelowthedisplaywindowtoadjusttheparameters.5.IfaClassLabelhasnotbeencrestedforthesample,cickAddClass.6.SelecttheappropratedlassintheClassestable.图4-10颜色分类样本训练州dassify.earestNeighbor TochangethedasstowhichathebrowseranddickRelabel.图4-12颜色分类样本训练当创建完颜色样本后，保存文件，在图ROI种颜色有创建样本，将会识别出该种颜色，如图4-13至图4-16所示。图4-13颜色分类效果图4-14颜色分类效果Label图4-15颜色分类结果图4-16颜色分类显示训练好样本后，测试结果如图4-17、图4-18所示。一2阳：图4-17颜色分割效果图4-18颜色分割显示使用这个函数根据图像模板相关颜色信息来比较一个图像或者图像区域的颜色内容。这个函数不能修改图像。颜色匹配要先创建颜色模板，如图4-19所示。图4-19颜色匹配模板学习创建好图像模板后，保存文件，然后在图像显示区用ROI工具选择检测区域，如果是类似的颜色，检测通过，如果颜色不一样，检测失败，如图4-20至图4-23所示。口口区口口区工图4-20颜色匹配通过1只:园x图4-22颜色匹配失败10图4-23颜色匹配失败结果首先要创建颜色模板，如图4-24所示。图4-24颜色定位模板学习在左下角的参数设置区设置要找的数量、分数、搜索策略，图4-25颜色定位设置图4-26、图4-27为颜色定位结果。图4-26颜色定位结果结果找到了4个满足要求的区域，得到中心坐标和分数。Results…1234图4-27颜色定位结果首先创建颜色模板，在图像上需要创建颜色模板的地方画个区域，如图4-28所示。图4-28颜色模式匹配模板学习可以设置参数，参数跟上面差不多，多一个搜索角度，如图4-29所示。图4-29颜色模式匹配参数设置设置好参数后，得到如图4-30所示结果。图4-30颜色模式匹配结果image.Filters:Preparesanimageforprocessingsothatyoucanextractonlytheinformationyouneedfromtheimage.image.watershedsegmentation.theimage.对一幅图像应用查找表以改善对比度与亮度。在查找表列表框中，有以下功能可用：PowerValue:幂运算的指数，默认值为1.5。例如，选择SquareRoot平方根，PowerValue值为1.5时，效果如图5-2所示。图5-2查找表实例1111111313图5-3滤波器选项图5-4滤波器实例对灰度图进行形态学操作。1图5-5灰度形态学选项八灰度形态学操作，包括以下操作，如图5-5所示。●Dilate:灰度级膨胀操作。膨胀增强了每个像素的亮度当这些像素的周围有更高的亮度时。●Erode灰度级腐蚀操作。腐蚀减弱了每个像素的亮度当这些像素的周围有更低的●Close:闭操作。灰度级先腐蚀再膨胀。闭操作去除了亮区域中孤立的暗点并且平滑了边界。●Open:开操作。灰度级先膨胀再腐蚀。开操作去除了暗区域中孤立的亮点并且平滑了边界。●ProperClose:适当的闭操作。有限双重结合闭操作和开操作。适当的闭操作去除亮区域中孤立的暗点并且平滑暗区域边界。●ProperOpen:适当的开操作。有限双重联合开操作和闭操作。适当的开操作去除暗区域中孤立的亮点并且平滑亮区域边界。●AutoMedian:自动中值。双重结合开和闭操作。自动中值生成简单的拥有较少细节的目标●StructuringElement:结构化元素(又可叫掩模等)。二维数组当作二值化屏蔽来定义像素的领域。可以通过点击元素来修改结构化元素。元素为黑，它的值为1,为白，值为0。当值是1时对应的像素被当作领域，它的值在形态学操作时被将被使用。●Size:结构元素的尺寸，可用的值有3x3、5x5和7x7。,数值越大，效果越明显。●#ofIterations:迭代次数。仅对膨胀、腐蚀两个函数有效。例如，选择Erode腐蚀，Size选择5X5,#ofIterations为1的效果如图5-6所示。图5-6灰度形态学实例图5-7为选择Truncate,HighPass的效果。图5-7傅里叶滤波实例二值化图像(字面意思阈值图像),这里是对灰度图像进行二值化处理，彩色图像不能二值化图像提供多种方法，如图5-8所示，主要分手动二值化和自动二值化，自动二图5-9手动二值化选项当选择ManualThreshold手动二值化时，可以手动调整ThresholdRange阈值范围，从而得到所需的目标。ThresholdRange阈值范围为128时，效果如图5-10所示。图5-10阈值为128图5-11阈值为183当二值化方法选择AutoThreshold:Metric时，效果如图5-13所示。图像二值化后效果如图5-14所示。图5-图5-14自动二值化在图5-15配置页面中，有以下信息：NumberofZones:区域数。Connectivity4/8:四连通/八连通。Display:标记为二进制输出。ImageSourcewithSeparationOverlay:原始图像覆盖分割。图5-15分水岭配置界面分水岭分割效果如图5-16、图5-17所示。图5-16分水岭分割效果Dssiay-0perators运算跟Color里面的运算是差不多的，灰度图的运算是跟常数、灰度图像进行运算。图5-18灰度图运算选项图5-19灰度图像加常量505.8Conversion转换类型将灰度图由X位深度转换成Y位深度图。如将8位灰度图转换成16位深度图。将16位图转换成8位或浮点型等。可用选择的类型有8位、16位、浮点。如图5-20所示。以设置。如图5-21所示。在图中，我们可以看到如下一些信息：From:图像源的位深度To:需要转换成图像的位深度Method:转换方法(仅当大位深度向小位深度转换时有效。)AdjustDynamic:动态调整。动态调整图像以便当前的最大最小值能适应新图像的最大最小值。所有像素的强度在它们的范围内是线性分布的。Shift#:移位数。对高位图像进行移位变成低位图像。如一个12位的图像中一点为111111110000,转换成8位的图，如果8位截取12位中的最高有效位，则为11111111,截取最低有效位则为11110000。选择移位多少，对于得到的图像效果影响较大。例如，首先用ROI工具画一个区域，结果如图5-22所示。图5-22定量分析值等信息，如图5-23所示。MaximalValue图5-23定量分析结果例如，首先用ROI工具画一个区域，结果如图5-24所示。图5-24质心进入该函数界面如图5-25所示。图5-25纹理缺陷检测选择左下角的Main中的New按钮创建样本，如图5-26、图5-27所示。1.Openatextureimagethatcontansadefect.2.SeleetawavelettypeandadjusttheHaralckfesturemotors3.Veweachwave'letband.4.EnablethechedthoxfortheselectedwaveletbandIfthetexturedefectswaveletbandincreasesthetimerequiredtoprocesstheinspectonmage.图5-26纹理缺陷样本训练5487图5-27纹理缺陷样本训练了，如图5-28、图5-29红色区域所示。生四D总图5-28纹理缺陷检测结果图5-29纹理缺陷检测结果Binary功能只能处理二值化后的图像。其中有BasicMorphology基础形态学、ParticleAnalysis:Displaysmeasurement图6-1Binary功能像定量分析。如图6-2所示。其中许多二值图中的形态学方法同灰度图中的形态学方法类似，可以参考。图6-2二值形态学Open:开操作Close:闭操作GradientIn:梯度内，提取粒子内部轮廓(梯度内，包含梯度)GradientOut:梯度外，提取粒子外部轮廓(梯度外)●Thick:加粗，利用指定的掩模添加一些粒子来改变目标的形状。可用于填充洞和沿着边缘正确的角度平滑目标。●Thin:变细，利用指定的掩模消除一些粒子来改变目标形状。可用于消除背景上独立的像素和沿着边缘正确的角度平滑目标。Size:掩模的尺寸●Square/Hexagon:掩模形状，正方形和六边形。例如，选择Erodeobject,效果如图6-3所示。图6-4所示。]]图6-4高级形态学选项●Removesmallobjects:去除小目标。小目标由腐蚀数(Iterations迭代)决定。去除大目标。大目标由腐蚀数(Iterations迭代)决定。●ConvexHull:计算目标的凸壳。经处理后，粒子没有凹下去的地方。●Skeleton:骨架。骨架M函数会有较多的树枝突起，而骨架L函数会较少。SKIZ算法同骨架M算法类似，但是会影响背景。此算法比较耗时。使用此算法时会有Mode(方法)选项。●Separateobjects:分离目标。打断狭窄的峡并且分离接触的目标。●Labelobjects:标记目标，以不同颜色将粒子标记出来。●Distance:距离。给每个像素分配一个灰度值，此值等于到目标边界的最短距离，当然此目标可能会有孔洞。●Danielsson:达尼森算法。同距离算法类似，但是其使用了更多精确的算法。●Segmentimage:分割图像。将一幅图像分割成片段，每个片段的中心都在目标上，因此这些片段都不会重叠并且脱离空白区域。四/八连通、Square/Hexagon正方形I六边形等参数，前面已经介绍过，不做详细解释。例如，二值化后的图像如图6-5所示。图6-5二值化后图像图6-6去除小粒子然后选择填充孔洞，效果如图6-7所示。图6-7填充孔洞或保留。其配置选板如图6-8所示。ParameterRange 图6-8粒子过滤选项其中的参数有粒子过滤要求列表，参数范围(最小值、最大值)、坐标系(像素或真实)、不包括间隔(当选择时，范围为[-,最小值]&[最大值，+],当不选择时，范围为[最小值，最大值])、当前参数显示(最小值、最大值、平均值)、动作(去除、保留)、重置、连通方法等。除了第一个可选项较多，其它参数都简单明了，不多加解释。过滤要求列表解释如下所示。●CenterofMassXandCenterofMassY:粒子质心的坐标(X、Y)●FirstPixelXandFirstPixelY:粒子第一点(粒子中最上最左的点)的坐标(X、Y)●BoundingRect(Left,Right,Top,andBottom)边界矩形(左右上下)●Left:粒子最左边点坐标-X●Top:粒子最上边点坐标-Y●Right:粒子最右边点坐标-X●Tottom:粒子最下边点坐标-Y11●MaxFeretDiameterEndXandMaxFeretDiameterEndY:最大FERET直径结束X●MaxHoriz.SegmentLength(Left,Right,andRow):最大水平段长(左X坐标、右X坐标、Y坐标),即一个粒子中沿水平方向最长的那条线的左边点X,右边点X,●BoundingRect(Width,Height,andDiagonal):边界矩形(宽、高、对角线)●Hole'sPerimeter:粒子中所有洞的周长(和)。●EquivalentEllipse(MajorAxis,MinorAxis,andMinorAxis(Feret)):等效椭圆(等效椭圆长轴长度、短轴长度以及用Feret为长轴面积与粒子相等的椭圆的短轴)(长边、短边、对角线和以Feret为最长边面积与粒子相等的矩形的短边)Area:粒子面积(不含洞)●Orientation:方向。通过粒子的质心拥有最小惯性矩的直线(与水平方向)的角度。●MaxFeretDiameterOrientation:最大Feret直径●%Area/(Particle&Holes'Area):粒子面积占整个粒子面积(包含粒子与洞)的百分●ElongationFactor:延长因子。最大Feret直径/等Feret粒子形状越接近矩形，紧密因子越接近1。粒子的形状越接近圆，海伍德圆度因子越接近1。Sum…:和。各种相对于X、Y轴的动量合。●MomentofInertia…:粒子质心动量。●Norm.MomentofInertia…:归一化惯性矩●HuMoment…:源于普通惯性矩测量。图6-9所示。53233MeanValue全图6-9面积过滤设置设置完参数后，效果如图6-10所示。图6-10面积过滤后效果图6-11为二值化后图像，图6-12为二值化图像反转后效果。图6-12二值化图像反转使用这个函数测量图像中的粒子形状。设置面板如图6-13所示。图6-13粒子分析面板可以参考，如图6-14所示。图6-14粒子分析选项比如选择Area面积分析，将得到二值图像上所有粒子的面积，结果如图6-15、图6-16原吗叫图6-15面积分析效果Results123456789图6-16面积分析结果6-17所示，可以创建模板，加载模板，设置最小分数，标度不变性(如果选择，则无论大图6-17形状匹配设置首先点击CreateTemplate,创建模板，在弹出的对话框里，选择要匹配的形状，如图6-18所示。0图6-18形状匹配模板学习工值评博用面地主量r功康现状T配ag图6-19形状匹配结果使用这个函数来找在一个图像圆形粒子的中心和半径。设置参数面板如图6-20所示。在这个面板上可以得到圆的数量，设置半径范围为10-100,结果如图6-21所示。细M图6-21圆检测结果EdgeDetector:Detectsedgesingrayscaleimages.objectedges.GeometricMatching:ChecksthepresenceofatemplateintheentireimageorinaregionofinterestbasedongeometricContourAnalysisAnalyzeobjectsfordefects.Caliper:Displaystheresultsofthemeasurementperformedontheselectedpoints.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ROI这里EdgeDetector边缘检测有2个功能，包括SimpleEdgeTool简单边缘工具和边缘在图像构成。例如，当你设定绝对价值128,边时就会发生转型128以上。AdvancedEdgeTool高级边缘工具参数设置面板如图7-3所示。33其中的参数有：●Lookfor:查找边缘点类型分为第一点，第一点和最后一点，所有点，最佳点四个选项。●EdgePolarity:边缘点极性。分为所有点，仅仅黑到白(暗到亮)的点，仅仅白到黑(亮到暗)的点。●KernelSize:内核尺寸。边缘检查内核的尺寸。Fixed固定双线性插值。●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。●MinimumEdgeStrength:最小边缘强度。即边缘点与他周围点的亮度差的最小值。●EdgeStrengthProfile:边缘强度剖面图。沿着搜索线上的边缘对比度图示。●EdgesFound:找到的边缘数量。在图7-4中，利用AdvancedEdgeTool功能，设置好参数后可以找到2个边缘点。图7-4边缘检测实例找直线设置参数面板，如图7-5所示。AutoSetup 图7-5找直线参数设置在图中，我们可以看到寻找直线需要设置的参数有很多。下面来看看每个参数的意义与设置。●Direction:ROI中搜索线的方向。右边下拉框中可供选择的有LefttoRight从下到上。●EdgePolarity:边缘极性。可供选择的有AllEdges所有点、DarktoBrightOnly仅黑到白、BrighttoDarkOnly仅白到黑。●Lookfor:查找哪个点。可供选择的有FirstEdge第一点、BestEdge最佳点。●AutoSetup:自动设置。如果选择，其下面的参数将根据ROI内容自动设置。如果没选择，将手动设置。●MinimumEdgeStrength:最小边缘强度。●KernelSize:算子尺寸(大于3的奇数)。Projectionwidth:投影宽度(大于1奇数)。●Gap:间隔。即搜索线之间的距离。寻找直线函数以及其它找圆等函数，是在ROI中设置N条直线，沿着直线方向寻找边缘点。然后再以这些点拟合成直线、圆等。因此理论上Gap值越小，这些点越多，间距越小，拟合出来的线越接近实际的线。●EdgeStrengthProfile:边缘强度剖面图。是指单条线的剖面图。●SearchLineIndex:搜索线索引。需要查看哪一条搜索线的剖面图，通过这里选设置中的参数，就只有这些，设置好后，如果图像质量好，那么很容易找到直线，如图7-6所示。图7-6找直线下面再看一看高级选项卡，其中的一些边缘点的数据，可以为我们合理设置参数提供依据。如图7-7所示。为Signaltonoiseratio,信号噪声比，其中STR、TNR、SNR的单位都是分贝。deg图7-8找直线结果生一9日8M图7-10高级找直线用这个功能可以一次找多条直线，例如参数设置如图7-11所示。图7-12设置直线数量StraightEdgesRequested指定想要找的直线的如图7-12所示。结果如图7-13所示。ssPreceisInages图7-13找多条直线使用这个函数来定位在一个圆形的区域(环)和一组搜索线之间的交点，找到最适合的通过测量，能得到圆心坐标、半(直)径、偏差等参数。参数设置面板如图7-14所示。InsidetoOutside-194-1图7-14找圆参数设置在图中，我们看到其与找直线的设置大体类似，仅仅只是方向不一样，找圆分为OutsidetoInside由外到内、InsidetoOutside由内到外。其它的参数与找直线的意思一样，不再多做介绍。图7-15找圆找圆的Advanced高级选项卡与寻找直线的类似，可以参考找直线中的高级选项。结果面板如图7-16所示，得到如下结果。CenterYPosition:圆心Y坐标Deviation:偏差●AverageSNR:平均信噪比图7-16找圆结果使用这个函数在图像绘制的一个矩形区域查找边缘和测量第一个和最后一个边缘之间Clamp面板如图7-17所示，可以查找水平边缘之间和垂直边缘之间的距离，从里往外图7-19、图7-20为Clamp实例，这里找到的距离不一定是实际最大最小值，跟所画图7-19从外往里找图7-20从里往外找首先创建模板，选择区域，如图7-21所示。在图7-22中可以设置模板忽略的区域，选择画笔形状，直接在模板画忽略的区域，效果如图7-23所示。C图7-22模板去除忽略区域图7-23模板去除忽略区域效果模板匹配设置参数面板如图7-24所示。180图7-24模板匹配参数设置●NumberofMatchestoFind:匹配数量。●MinimumScore:匹配的最小分数。VDM牵扯到的匹配函数，都有会有最小分值的选项。分值是匹配中的一个重要参数，是指寻找到的匹配与设定的模板的相似程度。VBAI中相机程度范围为0~1000分。即完全一样时为1000分。通常从某个原始图像中提取的模板在原始图像中会有1000分。各个匹配的分值我们可以在Limits规格中看到，参考这些分值，我们可以设置合理的最小分值。●SubpixelAccuracy:亚像素搜索。SearchforRotatedPatterns:搜索旋转模式。选择此选项后，在图像中会搜索有角度的匹配，如果没选择，那么只会寻找水平的匹配，旋转一点角度可能就找不着，所以通常的模式匹配中，会允许有一定的角度。允许的角度可以在下面的圆中用鼠标拖拉，也可以在AngleRange+/-(degrees)中设置。●MirrorAngle:为镜像角度。选择上此选项后，其镜像角度(+180度)也将允许被搜索。设置好参数后，结果如图7-25所示，结果得到定位坐标，角度，分数。图7-25模板匹配结果长许多，所以，要注意如何屏蔽不必要的区域，选择合ROI首先创建几何模板，选择区域，如图7-26所示。图7-26几何匹配模板学习图7-27模板参数设置在图图7-27中有很多参数，先看SpecifyCurveParameters指定曲线参数，其有下●ExtractionMode:抽取模式，分为Normal普通与UniformRegions均匀区域。曲线。其它所有特征全部置为黑色。如图7-28所示。图7-28几何匹配模板曲线000在图7-30中Setting参数设置如下。设置好参数后，得到如图7-31、图7-32所示几何匹配效果。图7-31几何匹配结果出灌□□图7-32几何匹配结果AnalyzeCurvatureCompareContours0000000图7-34轮廓分析结果形状检测参数设置界面如图7-35所示。图7-35形状检测参数设置人3图7-36形状选择图7-36中主要是设置要找的ShapeType形状类型在图7-37中主要设置形状检测最小分数，设置旋转及范围、尺寸变化范围、闭合等。设置好相关参数后，结果如图7-38所示。aa00止业山上里出 页 将图像中的某个区域与模板比较并返回差别。金板比较在细小缺陷检查中使用较多。下面来看一下其函数的具体设置。TemplateImageTemplateSize图7-39金板比对●StepName:步骤名。●TemplateImage:模板图像。●TemplateSize:模板尺寸。●NewTemplate:新建模板，点击后，将弹出如图所示的模板设置向导。其设置与几何匹配类似。设置完后，会要求保存模板，保存的路径显示在Templatepath中。●EditTemplate:编辑模板，对当前的模板重新编辑，使其更合理。●LoadfromFile:从文件中导入模板。●TemplatePath:当前模板的路径。点击NewTemplate创建新模板，选择要创建模板的区域，如图7-40所示。