《机器视觉技术》课件-第8章图像的采集保存与读取

机器视觉技术1——程光主编李一男副主编2目录1机器视觉概述2机器视觉系统构成3NI视觉平台的搭建4LabVIEW编程环境与基本操作5LabVIEW编程结构6LabVIEW数组、簇、图形编程7字符串、文件I/O和属性节点编程8图像的采集保存与读取9相机标定10图像处理11视觉分拣12基于OpenCV的视觉分拣第八章图像的采集保存与读取38.1采集单幅图像采集单幅图像是最基本的图像采集操作，我们通常使用IMAQdxGrab进行采集。IMAQdxGrab方式的图像采集程序框图如图8-1所示：图8-1利用IMAQdxGrab进行图像采集第八章图像的采集保存与读取48.1采集单幅图像第1步：通过IMAQdxOpenCamera.vi，打开相机。第2步：通过IMAQdxConfigureGrab.vi，配置相机准备采集。第3步：通过IMAQCreate.vi，为图像数据创建一个数据缓冲区。第4步：通过IMAQdxGrab.vi，采集图像，并把它放入之前创建好的数据缓冲区中，并放入采集图像中进行显示。第5步：图像数据缓冲区一旦释放，前面板上就看不到采集的图像了，因此通过一个延时程序，等待用户停止。第6步：调用IMAQdxCloseCamera.vi，关闭相机。第7步：调用IMAQDispose.vi，释放占有的图像数据缓冲区。第八章图像的采集保存与读取58.1采集单幅图像第1步：通过IMAQdxOpenCamera.vi，打开相机。第2步：通过IMAQdxConfigureGrab.vi，配置相机准备采集。第3步：通过IMAQCreate.vi，为图像数据创建一个数据缓冲区。第4步：通过IMAQdxGrab.vi，采集图像，并把它放入之前创建好的数据缓冲区中，并放入采集图像中进行显示。第5步：图像数据缓冲区一旦释放，前面板上就看不到采集的图像了，因此通过一个延时程序，等待用户停止。第6步：调用IMAQdxCloseCamera.vi，关闭相机。第7步：调用IMAQDispose.vi，释放占有的图像数据缓冲区。第八章图像的采集保存与读取6其中，第三步和第七步是创建图像数据缓冲区和释放图像数据缓冲区。这是因为每帧图像的数据量都特别大，如果在处理图像的过程中直接传递图像数据，则非常耗时。最好的方式是仅仅传递指向该数据缓冲区的引用。IMAQCreate.vi完成的就是创建图像数据缓冲区并返回指向该数据缓冲区的引用的过程。单幅图像采集的运行结果，如图8-2所示。其中，最下方信息分别表示分辨率、当前倍数、图像位深、灰度值和当前XY坐标。图8-2单幅图像采集第八章图像的采集保存与读取78.2连续采集图像连续采集图像只需要在采集单幅图像的基础上加入WHILE循环结构即可。下面将详述讲解如何进行连续图像采集。连续图像采集的程序框图如图8-3所示。图8-3连续采集图像第1步：通过IMAQdxOpenCamera.vi，打开相机。第2步：通过IMAQdxConfigureGrab.vi，配置相机准备采集。第3步：通过IMAQCreate.vi，为图像数据创建一个数据缓冲区。第八章图像的采集保存与读取8第4步：通过IMAQdxGrab.vi，采集图像。采集图像放在了WHILE循环内，因此将进行连续采集，直到按下停止按钮。第5步：通过VisionAcquisition可得到采集单张图像的时间。第6步：调用IMAQdxCloseCamera.vi，关闭相机。第7步：调用IMAQDispose.vi，释放占有的图像数据缓冲区。第八章图像的采集保存与读取98.3利用快速VI采集图像快速VI是将资源开启、获取、关闭包装成一个ExpressVI，帮助使用者快速完成图像采集的相关设定，直接将图像输出到Labview前面板上。快速采集VI可在【视觉与运动--》VisionExpress--》VisionAcquisition】中找到。如图8-4所示。将【VisionAcquisition】直接拖动到程序框图上，即可自动弹出启动设定界面。图8-4VisionAcquisition位置第八章图像的采集保存与读取10①设定取像来源（SelectAcquisitionSource）左侧【AcquisitionSourcesforLocalhost】中可以检测目前安装在电脑上所有相机名称，选择【NI-IMAQdxDevices】中的相机【cam0：BalslerGenICamSource】为本次取像用的相机，接着可以按下右方取像按键（分别为读取单张和连续读取），测试相机是否正常初始化并取到像；右下角是相机的基础数值。如图8-5所示。图8-5设定取像来源第八章图像的采集保存与读取11②设定取像类型（SelectAcquisitionType）共分成4种类型：取单张图像（SingleAcquisitionwithprocessing）连续取像（ContinuousAcquisitionwithinlineprocess）一次取固定张图像，边取像边处理（FiniteAcquisitionwithinlineprocessing）一次取固定张图像，当所有图像读取完后再处理（FiniteAcquisitionwithpostprocessing）如图8-6所示。图8-6设定取像类型第八章图像的采集保存与读取12这里我们先选择【连续取像】模式，然后继续往下设定。③设定取像参数「ConfigureAcquisitionSettings」可根据环境来调整相机的参数，勾选【ShowAllAttributes】可显示相机的全部参数，可以改变增益值（Gain）、Gamma、取像模式等，使图像达到理想效果。设定过程中可以同时按下右上方的【Test】来观察设定的结果，设定好后，点击Next进行下一步设定。如图8-7所示。图8-7设定取像参数第八章图像的采集保存与读取13④设定是否保存图像（ConfigureImageLoggingSettings）若将【EnableImageLogging】勾选，表示将获取到的图像储存到下方指定的文件夹中，并可设定储存的图像格式。但是，若开启此功能将降低取像速度。此项默认为不勾选。如图8-8所示。图8-8设定是否保存图像第八章图像的采集保存与读取14⑤设定输入与输出「SelectControls/Indicators」可依据需要，设定图像的输入输出参数，设置好后，按下【Finish】即可完成设定。如图8-9所示。完成上述五步操作后，在程序框图上将自动生成图像采集的程序代码，如图8-10所示。图8-9设定输入与输出图8-10快速VI自动生成的程序代码第八章图像的采集保存与读取158.4图像的保存当我们通过以上方法获得图像数据后，在接下来的图像处理中，最常见的操作就是对图像进行保存与读取。图像保存VI可在【视觉与运动--》VisionUtilities--》Files--》IMAQWriteFile2】中找到。如图8-11所示。图8-11图像文件操作VI第八章图像的采集保存与读取168.4图像的保存图像文件操作VI支持读写的图像文件格式有BMP、JEPG、JEPG2000、PNG、PNGwithVisioninfo和TIFF。这里，我们保存图片格式为PNG，实现采集一张图像并保存到指定路径（FilePath）。如图8-12所示。图8-12保存图像文件第八章图像的采集保存与读取17另一个方法实现采集图像并保存，就是利用快速采集VI，通过设置第四步中的是否保存图像，将图像保存到指定路径。如图8-13所示。图8-13保存图像第八章图像的采集保存与读取188.5图像的读取图像读取VI可在【视觉与运动--》VisionUtilities--》Files--》IMAQReadFile】中找到。程序框图