《机器视觉技术》课件-第10章图像处理

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的视觉分拣第十章图像处理3NI视觉开发模块包括NIVisionAssistant一个不需要编程就可以实现图像的分析、处理的快速成型环境，以及IMAQ视觉--拥有强大视觉处理函数的库。与其它视觉产品不同，NIVisionAssistant和IMAQ视觉的紧密协同工作简化了视觉软件的开发。NIVisionAssistant可自动生成LabVIEW程序框图，该程序框图中包含NIVisionAssistant建模时一系列操作的相同功能。打开NIVisionAssistant软件后出现欢迎界面，如图10-1所示：图10-1NIVisionAssistant欢迎界面第十章图像处理4如上图所示，在欢迎界面里有四个按钮和一个下拉菜单，其中OpenImage是打开图像：从本地或网络上打开图像文件；AcquireImage是采集图像：从相机中采集图像；SolutionWizard是解决办法向导：查看NI视觉助手中自带的例子；LanguageforGeneratedCode是生成代码语言：可选LabviewCode、CCode、.NETCode。我们通过OpenImage或AcquireImage即可打开一张图片，如图10-2所示：图10-2图像界面第十章图像处理5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。处理功能区包含了Image图像、Color彩色图、Grayscale灰度图、Binary二值图、MachineVision机器视觉、Identification识别等功能函数。处理步骤区去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。图像显示区是现实原图像和选择处理函数后的图像。本章将介绍常用图像处理函数的使用方法。第十章图像处理610.1.Image图像功能面板认知Image功能面板如图10-3所示：Image功能包含了Histogram直方图、LineProfile线剖面图、Measure测量、3DView3D视图、Brightness亮度、SetCoordinateSystem设置坐标系统、ImageMask图像掩模、Geometry几何学、ImageBuffer图像缓存、GetImage打开图像、ImageCalibration图像标定、CalibrationfromImage从图像标定、ImageCorrection图像校正、Overlay覆盖、RunLabviewVI运行LabviewVI。图10-3Image功能第十章图像处理710.1.Image图像功能面板认知1.Histogram直方图直方图函数，从函数解释信息上看，为统计每个灰度值的像素总数并且将他们用图表显示出来。点击此函数后，进入直方图界面如图10-4所示：在彩色图像设置界面可以看到，其中有ColorMode彩色模式，默认的是RGB模式，此外还有HSL、HSV、HSI等模式。然后就是Histogram直方图，横坐标是灰度坐标，综坐标是像素数量，用于显示每个灰度值对应的像素数量所占比重（没有具体的像素数量显示，但是可以看到其所占的比重和分布情况）。因为是彩色图像，所以有三种颜色的直方图。图10-4直方图配置界面第十章图像处理810.1.Image图像功能面板认知MappingMode映射模式可供选择的有Linear线性、Logarithmic对数两种模式。选择不同的ROI工具，选择不同的区域，有不同的结果。ROI工具如图10-5所示：图10-5ROI工具我们使用直线ROI工具，查看红色块直方图信息，如图10-6所示：图10-6红色块直方图第十章图像处理910.1.Image图像功能面板认知2.LineProfile线剖面图LineProfile线剖面图函数用于查看一条线上的灰度值或RGB值曲线图。函数说明意思为显示图像中沿着某条线的灰度分布。此函数可以用于灰度图或彩色图像。如图10-7所示：图10-7线剖面图第十章图像处理1010.1.Image图像功能面板认知3.Measure测量计算、测量、统计关于图像中的一个ROI的相应信息。在Measure测量选项卡中，可以测量位置Position，长度Length，角度Angle，面积Area。点击此函数后，其界面如图10-8所示：在结果栏最右边有一排工具按钮，如图10-9所示，其中最上面一个是DeleteSelection删除选择，即把当前选择的测量内容（蓝底及红色十字）从结果中删除，第二个是DeleteAllResults删除所有结果（即清空所有测量），第三个是SendResultstoExcel发送结果到EXCEL中，第四是SaveResults保存结果。图10-8测量界面图10-9工具按钮第十章图像处理1110.1.Image图像功能面板认知4.3DView3D视图用于在一个三维坐标系中显示图像的光强。三维视图函数只能应用于灰度图像。因为在三维坐标系中，只有像素的X、Y坐标系（构成3D视图的水平面）以及对应点的灰度值V（构成3D视图的海拔高度），构成三维坐标系。如果再多几个颜色平面，则无法清楚的显示出其3D信息。3D视图是一个“伪三维”图像，效果如图10-10所示：第十章图像处理1210.1.Image图像功能面板认知5.Brightness亮度用于改变图像的亮度、对比度和伽马值。此函数是可以用到实际检查步骤的，用于改善图像的质量。如改变亮度、增强对比度、改变伽马值等。点击函数后，出现如图10-11所示的亮度调节选项卡，我们可以根据实际需求，改变亮度、对比度，伽马值。图10-11亮度调节第十章图像处理1310.1.Image图像功能面板认知6.SetCoordinateSystem设置坐标系统这个函数首先需要一个参考特征，这样才能用于建立坐标系，坐标系是基于其他步骤的点位置，如找边缘、找模板、粒子分析等。设定坐标系函数因为只相关于点的位置与方向，因此与图像的格式无关，彩色、灰度、二值图像等都可以使用设定坐标系。因此，我们先使用函数EdgeDetector先找到一点边缘点（函数在后面介绍），点击函数，直接在图像边缘对比强的地方画一条线ROI，大部分图像都能找到边缘点。然后点击设置坐标系统函数，如下图10-12所示：图10-12设置坐标系统第十章图像处理14如上图所示，通过函数EdgeDetector的边缘点，有一个红色的直角坐标系，这个坐标系就是点击函数后默认的建立的坐标系。在Mode坐标系的类型中，默认的是HorizontalMotion水平运动，此外还有VerticalMotion垂直运动、HorizontalandVertical水平和垂直运动、Horizontal、VerticalandAngularMotion水平、垂直带角度的运动。从图中看到，最后一个水平、垂直带角度运动的类型是灰色不可用的。这是因为前面的找边缘点的步骤只找到了点，而并没有方向，因此坐标系没有相应的角度方向参考，因此带角度的运动是不可用的。我们可以通过找边函数来得到一个方向信息，在进行设定坐标系，效果如图10-13所示。图10-13设置坐标系统第十章图像处理15设定坐标系函数，在实际测量中是非常有用的，特别是一些生产线上或大视野中的目标的定位测量上，如尺寸测量、条码识别、粒子分析等函数，当目标特征在视野的位置不确定时，这里就需要建立参考坐标系，使测量目标的ROI跟随参考点运动。而参考点的选择，通常是需要保证其在视野中一定存在且清晰容易识别，不会造成不确定性的特征，一般使用匹配等方式进行参考特征的提取，再建立参考坐标系，然后做目标特征的测量。图10-13设置坐标系统第十章图像处理1610.1.Image图像功能面板认知7.ImageMask图像掩模函数说明信息为创建一个掩模从整幅图像或一个选择的感兴趣区域（ROI）。ImageMask的作用是建立一个掩模，兴趣区域内为1，兴趣区域外为0，然后与待处理的图像相乘，使其图像兴趣区域内的图像得以保留（与1相乘），而在兴趣区域外的图像则全部变为黑色的（与0相乘）。图像掩模函数如图10-14所示：如上图所示，其中蓝色半透明的图像是被屏蔽掉的，而中间没有蓝色背景的则是保留下来的感兴趣区域。图10-14图像掩模第十章图像处理1710.1.Image图像功能面板认知8.Geometry几何学几何学的作用是修改图像的几何表示法。如图10-15所示：几何学有一个下拉列表，其中有对称、旋转、重取样三个选项。其中对称选项又有水平、垂直、中心三种对称方法。而旋转，可以指定角度，将原始图像旋转一定的角度。图10-15几何学第十章图像处理1810.1.Image图像功能面板认知9.ImageBuffer图像缓存该函数用于保存图像在缓存中并且可以取回这些图像。图像缓存的作用就是NIVision中的复制函数IMAQCopy。即建立新的图像缓存区，将当前的图像复制到新的图像缓存区存下来，当有需要调用时，可以随时调用新的图像缓存区中的图像。图像缓存函数的界面如图10-16所示：图10-16图像缓存函数界面第十章图像处理1910.1.Image图像功能面板认知如上图所示，首先选择Store保存，然后选择Buffer#1缓存1，选择好缓存后，点击OK按钮，这里在脚本区会有一个图像缓存函数，如图10-17所示：此时图像已经进行了保存，若在后续处理中需要此图片，可再次点击ImageBuffer图像缓存函数，这里就可以使用Retrieve取回操作取出保存的图片。图10-17图像缓存第十章图像处理2010.1.Image图像功能面板认知10.GetImage打开图像该函数指从文件中打开一幅新的图像。11.ImageCalibration图像标定该函数用于将像素坐标系转换成现实中的真实坐标系，从而将抽象的像素单位转换成我们熟悉的毫米、厘米、米等单位。高级的标定，还会涉及到畸变的计算，如梯形、桶形、枕形变形等。图像标定函数的具体使用方法请看相机标定章节。12.CalibrationfromImage从图像标定该函数是应用一个图像文件的标定信息到目前图像上。13.ImageCorrection图像校正该函数作用是获取已经标定过的图像中的设置来改变图像的畸变。第十章图像处理2110.1.Image图像功能面板认知14.Overlay覆盖在图像上覆盖一些信息，比如在图像上放置直线、矩形、圆等ROI工具，叠加图片，添加文字信息等，如图10-18所示：图10-18覆盖文本第十章图像处理2210.2Color彩色图功能面板认知Color功能面板如图10-19所示：如上图所示，彩色面板中共有8个函数。ColorOperators彩色运算、ExtractColorPlanes抽取彩色平面、ColorThreshold彩色阈值、ColorClassification颜色分类、ColorSegmentation颜色分割、ColorMatching颜色匹配、ColorLocation颜色定位、ColorPatternMatching颜色模式匹配。下面逐一进行介绍。第十章图像处理2310.2Color彩色图功能面板认知1.ColorOperators彩色运算在图像上进行算术和逻辑运算。如图10-20所示：图10-20对原始图像加红色常量第十章图像处理2410.2Color彩色图功能面板认知2.ExtractColorPlanes抽取彩色平面该函数的作用是从图像中抽取三种颜色平面（RGB、HSV、HSL），从而将彩色图转换成灰度图像。点击此函数，界面如图10-21所示：图10-21抽取亮度平面第十章图像处理2510.2Color彩色图功能面板认知3.ColorThreshold彩色阈值该函数作用是将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10-22所示：ColorModel：为颜色空间模式，有RGB、HSL、HSV、HSI等。PreviewColor：预览颜色。Red/Hue：红色、色调。Green/Saturation：绿色、饱和度。Blue/Luminance/Value/Intensity：蓝色、亮度、值、强度。Histogram：直方图。图10-22彩色二值化设置界面第十章图像处理2610.2Color彩色图功能面板认知通过Image面板里的LineProfile线剖面图函数测量出要提取颜色的RGB信息或者HSL信息，并将这些参数设置恰当的阈值，从而对彩色图像进行二值化处理，以达到要求。如图10-23所示，用HSL将黑色块提取出来（以绿色表示）。图10-23提取黑色第十章图像处理2710.2Color彩色图功能面板认知4.ColorClassification颜色分类颜色分类，其作用是对ROI中的颜色进行分类并判断其属于哪一类颜色。5.ColorSegmentation颜色分割颜色分割，其作用是将彩色图像中的不同颜色分离开来，以不同的灰度级别进行表示。函数说明信息为“分割一幅彩色图像”。6.ColorMatching颜色匹配该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10-24所示：图10-24颜色匹配模板学习第十章图像处理2810.2Color彩色图功能面板认知创建好图像模板后，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10-25至图10-28所示：图10-25颜色匹配通过图10-26颜色匹配结果图10-27颜色匹配失败图10-28颜色匹配失败结果第十章图像处理2910.2Color彩色图功能面板认知7.ColorLocation颜色定位颜色定位，其作用是在一幅彩色图像中找到指定的颜色。函数说明信息为“定位颜色在一幅彩色图像中”。8.ColorPatternMatching颜色模式匹配颜色模式匹配，其作用是在一幅彩色图像或ROI兴趣区域中查找模板。函数说明信息为“在整幅图像或ROI中检查模板的存在性”。第十章图像处理3010.3Grayscale灰度图功能面板认知Grayscale功能面板灰度功能包含了LookupTable查找表、Filters滤波器、GrayMorphology灰度形态学、FFTFilter傅里叶滤波器、Threshold阈值、WatershedSegmentation分水岭分割、OPerators运算、Conversion转换类型、Quantify定量分析、Centroid质心、DetectTextureDefects纹理缺陷检测等函数，如图10-29所示：灰度菜单中主要包含一些用于处理灰度图像的预处理函数。这里的函数以预处理函数为主，但是也有一些测量类的函数。本章不作为重点。图10-29灰度功能第十章图像处理311.LookupTable查找表查找表（简称LUT），其作用是在图像中应用查找表来提高图像的对比度和亮度。2.Filters滤波滤波，可以有效改善图像的质量，使图像处理系统更稳定。因此，当图像质量本身并不是非常理想时，可以考虑使用滤波函数进行滤波，从而得到更加理想的图像。3.GrayMorphology灰度形态学形态学转换可以对图像的粒子进行提取和改变。主要分为两种，一种是二值形态学函数，适用于二值图像；另一种是灰度形态学函数，适用于灰度图像。使用灰度形态学函数可以用来过滤或平滑图像的像素强度。实际应用包括噪声滤波、不均匀背景校正和灰度级特征提取等。用户可以通过使用灰度形态学函数通过牺牲黑暗区域来扩大明亮区域的方法来改变区域的形状，反之通过牺牲明亮区域来扩大黑暗区域的方法也一样有效。这些形态学函数可以平滑逐渐变化的模式并提高区域边缘的对比度。第十章图像处理324.FFTFilter傅里叶滤波器使用这个函数来删除高或低频率FFT平面。去除高频噪声平滑、细节、质感和尖锐的边缘。消除低频率降低总体模式，如光强度的变化，并强调细节。5.Threshold阈值二值化图像，这里是对灰度图像进行二值化处理，彩色图像不能使用该功能。处理后图像中只有黑白两色，而不是灰度图或彩色图。6.WatershedSegmentation分水岭分割该函数在图像二值化后使用，将没有相连的物体分割处理，得到不相连物体的个数。7.Operators运算Operators运算和Color里的运算是差不多的，灰度图的运算是跟常数、灰度图像进行运算。第十章图像处理338.Conversion转换类型将灰度图由X位深度转换成Y位深度图。如将8位灰度图转换为16位深度图。将16位图转换成8位或浮点型等。9.Quantify定量分析使用这个函数来量化图像或图像区域的内容。10.Centroid质心使用这个函数来计算图像或者区域的质心。11.DetectTextureDefects纹理缺陷检测使用该函数前首先要创建纹理分类，训练纹理分类，然后测试。第十章图像处理3410.4Binary二值图功能面板认知Binary功能面板Binary功能只能处理二值化后的图像，也包含了许多的预处理函数及部分测试测量函数。其中有BasicMorphology基础形态学、Adv.Morphology高级形态学、ParticleFilter粒子过滤、BinaryImageInvertion反转二值图像、ParticleAnalysis粒子分析、ShapeMatching形状匹配、CircleDetection圆检测，如图10-30所示:图10-30Binary功能面板第十章图像处理3510.4Binary二值图功能面板认知1.BasicMorphology基础形态学影响二值图像中粒子形状。每个粒子或区域在单个基础形态学上都有影响。我们可以用这个函数完成诸如扩张、缩小目标、填充填洞、关闭粒子，平滑边界等工作，以便后续的图像定量分析。如图10-31所示：图10-31基础形态学第十章图像处理3610.4Binary二值图功能面板认知ImageSource：原始图像。Erodeobjects：腐蚀目标。Dilateobjects：膨胀目标。Open：开操作。Close：关操作。ProperOpen：适当开。ProperClose：适当关。GradientIn：梯度内，提取粒子内部轮廓。GradientOut：梯度外，提取粒子外部轮廓。AutoMedian：自动中值。第十章图像处理3710.4Binary二值图功能面板认知Thick：加粗，利用指定的掩模消除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的平滑目标。StructuringElement：掩模。Size：掩模的尺寸。Iterations：迭代次数。Square/Hexagon：掩模形状，正方形和六边形。例如，选择Erodeobject，效果如图10-32所示：图10-32二值腐蚀功能第十章图像处理3810.4Binary二值图功能面板认知2.Adv.morphology高级形态学对图像中的粒子执行高级的算法，利用此函数可以完成去除小粒子，标记粒子，填洞等。如图10-33所示：图10-33高级形态学选项第十章图像处理3910.4Binary二值图功能面板认知ImageSource：原始图像。Removesmallobjects：去除小目标。小目标由腐蚀数（Iterations迭代）决定。Removelargeobjects：去除大目标。大目标由腐蚀数（Iterations迭代）决定。Removeborderobjects：去除图像边缘上的粒子。Fillholes：填充孔洞。例如，二值化后的图像如图10-34所示：图10-34二值化后图像第十章图像处理4010.4Binary二值图功能面板认知先选择Removesmallobject去除小粒子，效果如图10-35所示：然后选择填充孔洞，效果如图10-36所示：图10-35去除小粒子图10-36填充孔洞第十章图像处理4110.4Binary二值图功能面板认知3.ParticleFilter粒子过滤在图像二值化并经过处理后，根据设置的条件，对粒子过滤，将满足条件的粒子去除或保留。其配置选板如图10-37所示：图10-37粒子过滤选项第十章图像处理4210.4Binary二值图功能面板认知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）、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。Bottom：粒子最下边点坐标-Y。第十章图像处理4310.4Binary二值图功能面板认知MaxFeretDiameterStartXandMaxFeretDiameterStartY：最大FERET直径开始X与Y坐标。Feret直径是指粒子周边最远两点间的距离。MaxFeretDiameterEndXandMaxFeretDiameterEndY：最大FERET直径结束X与Y坐标。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，以及此线的Y坐标。BoundingRect(Width,Height,andDiagonal)：边界矩形（宽、高、对角线）。Perimeter：粒子的周长。由于粒子的边界是由离散的点组成的，视觉助手会二次抽样边界点来逼近一条更平滑更正确的周长。ConvexHullPerimeter：凸壳的周长。Hole'sPerimeter：粒子中所有洞的周长（和）。第十章图像处理44MaxFeretDiameter：粒子周边最远两点的距离。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）。EquivalentRect(LongSide,ShortSide,Diagonal,andShortSide(Feret))：等效矩形（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）。AverageHoriz.SegmentLength：粒子水平分割长度平均值。AverageVert.SegmentLength：粒子垂直分割长度平均值。HydraulicRadius：水力半径。水力半径=粒子面积/粒子周长。WaddelDiskDiameter：Waddel圆直径。即面积与粒子相等的圆的直径。Area：粒子面积（不含洞）。Holes'Area：粒子中所有洞的面积。Particle&Holes'Area：粒子面积（包含内部的洞）。第十章图像处理45ConvexHullArea：凸壳面积。ImageArea：图像面积。NumberofHoles：粒子中洞的个数，精确到粒子中的一个像素。NumberofHoriz.Segments：粒子水平分割数。NumberofVert.Segments：粒子垂直分割数。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直径的方向。RatioofEquivalentEllipseAxes：等效椭圆轴的比率=长轴/短轴。RatioofEquivalentRectSides：等效矩形边的比率=长边/短边。ElongationFactor：延长因子。最大Feret直径/等效矩形（Feret）短边，越细长的粒子，延长因子越大。CompactnessFactor：紧密因子=面积/外接矩形的面积。紧密因子范围在[0,1]之间。粒子形状越接近矩形，紧密因子越接近1。第十章图像处理46HeywoodCircularityFactor：海伍德圆度因子=粒子周长/与粒子面积相等的圆周长，粒子的形状越接近圆，海伍德圆度因子越接近1。TypeFactor：类型因子。和面积的惯性矩有关。Angle：角度。延逆时针方向旋转与X轴的角度。范围[0°,180°)。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。例如，经过前面步骤的处理后，希望根据面积去除一些太大或太小的粒子，设置如图10-38所示：图10-38面积过滤后效果第十章图像处理474.BinaryImageInvertion反转二值图像使用这个函数反转图像，使背景像素为粒子，使粒子为背景像素。5.ParticleAnalysis粒子分析使用这个函数测量图像中的粒子形状。设置面板如图3-39所示；使用SelectMeasurements按钮选择要分析的参数，这里参数和粒子过滤的参数是一样的，可以参考。如图3-40所示：图3-39粒子分析面板图3-40粒子分析选项第十章图像处理48例如选择Area面积分析，将得到二值图像上所有粒子的面积，结果如图10-41所示：6.ShapeMatching形状匹配该函数用于搜索图像的对象有一个类似于一个模板对象的形状。7.CircleDetection圆检测该函数用来找一个图像圆形粒子的中心和半径。图10-41面积分析效果第十章图像处理4910.5MachineVision机器视觉功能面板认知MachineVision功能面板机器视觉菜单主要完成测试测量功能。大部分的视觉检查，最终都基本依赖于这里的函数。MachineVision功能包括EdgeDetector边缘检测、FindStraightEdge找直边、AdvancedStraightEdge高级直边、FindCircularEdge找圆边、Clamp夹钳、PatternMatching模式匹配、GeometricMatching几何匹配、ContourAnalysis轮廓分析、ShapeDetection形状分析、GoldenTemplateComparison金板对比、Caliper卡尺等功能。如图10-42所示：图10-42MachineVision功能第十章图像处理5010.5MachineVision机器视觉功能面板认知1.EdgeDetector边缘检测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、环、封闭折线、封闭手绘线。设置好ROI后，函数就在此ROI寻找强度有变化的点。这里EdgeDetector边缘检测有2个功能，包括SimpleEdgeTool简单边缘工具和AdvancedEdgeTool高级边缘工具。SimpleEdgeTool简单边缘工具参数设置面板如图10-43所示：图10-43简单边缘检测第十章图像处理5110.5MachineVision机器视觉功能面板认知其中参数有：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。ThresholdLevel：指定强度水平，表示无论在像素值或作为一个百分比，你指望一个边缘在图像构成。LevelType：水平类型，有绝对值和相对值。LineProfile：直线剖面。沿着搜索线上的边缘对比度。EdgesFound：找到的边缘数量。AdvancedEdgeTool高级边缘工具参数设置面板如图10-44所示：图10-44高级边缘工具参数设置面板第十章图像处理52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。InterpolationType：插值类型。ZeroOrder零阶插值，Bilinear双线性插值，BilinearFixed固定双线插值。Width：投影宽度。MinimumEdge：最小边缘强度。EdgeStrengthProfile：边缘强度剖面图。EdgeFound：找到的边缘数量。如图10-45所示，利用高级边缘工具，设置好参数后可以找到2个边缘点。图10-45边缘检测实例第十章图像处理5310.5MachineVision机器视觉功能面板认知2.FindStraightEdge找直线在ROI感兴趣区域中找出直线。设置参数和找边缘点类似。这里就不再做介绍。找正方形上边如图10-46所示。3.AdvancedStraightEdge高级直线边缘该函数功能比FindStraightEdge找直线强，用这个函数可以一次找多条直线。图10-46找直边第十章图像处理5410.5MachineVision机器视觉功能面板认知4.FindCircularEdge找圆边该函数用于定位在一个圆形的区域（环）和一组搜索线之间的交点，找到最适合的圆。通过测量，能得到圆心坐标、半径、偏差等函数。设置好参数后，可以找到一个圆，如图10-47所示：5.Clamp夹钳功能使用这个函数在图像绘制的矩形区域查找边缘和测量第一个和最后一个边缘之间的距离。6.PatternMatching模式匹配模式匹配可以快速的定位一个灰度图像的区域，这个灰度图像区域与一个已知的参考模板是匹配的。图10-47找圆第十章图像处理55模板是图像中特征的理想化表示形式。当使用模式匹配时，首先要创建模板，这个模板代表了你要搜索的目标。然后你的机器视觉应用程序会在采集到的每个图像中搜索模板，并计算每个匹配的分数。模式匹配的应用：①定位：可以决定位置和方向，通过匹配一个已知的目标定位基准点。通过基准点可以作为目标的参考点，建立参考坐标系，从而完成其他的测试测量，如尺寸、粒子分析、字符识别等。②测量：测量长度、直径、角度和其他关键尺寸。模板本身不具备测量功能，但是他可以用于定位，使需要测量参数更加准确。③检查：检测简单的缺陷。第十章图像处理56首先创建模板，选择区域，如图10-48所示：图10-48模式匹配模板学习第十章图像处理57点击Finish，保存模板。模板匹配设置参数面板如图10-49所示：图10-48模式匹配模板学习第十章图像处理58其中参数如下：NumberofMatchestoFind：匹配数量。MinimumScore：匹配的最小分数。AngleRange：角度范围。设置好参数后，结果如图10-50所示，得到定位坐标、角度、分数。图10-50模式匹配结果第十章图像处理