工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)編程及基礎(chǔ)應(yīng)用 課件 項(xiàng)目9 鋰電池檢測(cè)

工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)編程及基礎(chǔ)應(yīng)用PROJECT項(xiàng)目090810111213項(xiàng)目8外圍設(shè)備通訊與交互項(xiàng)目9鋰電池檢測(cè)項(xiàng)目10鋰電池測(cè)量項(xiàng)目11鋰電池識(shí)別項(xiàng)目12鋰電池引導(dǎo)抓取項(xiàng)目13前沿技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用TASK任務(wù)1、鋰電池定位任務(wù)一、圖像模板匹配工具二、圖像定位工具三、鋰電池定位工業(yè)領(lǐng)域常用的通訊方式有哪些？課前回顧1、圖像模板匹配工具的作用訓(xùn)練模板結(jié)果圖像：獲取坐標(biāo)等相關(guān)信息CogPMAlignTool（簡(jiǎn)寫(xiě)為PMAlign）

提供了一個(gè)圖形用戶(hù)界面，該界面先訓(xùn)練一個(gè)模板/模型，然后讓工具在連續(xù)的輸入圖像中匹配到它，可以搜索到單個(gè)或多個(gè)，并獲取一組或多組坐標(biāo)等相關(guān)信息。圖像模板邊緣特征PMAlign是基于邊緣特征的建立模板的，在模板匹配中更加快速和準(zhǔn)確。而不是基于像素柵格建立模板的，基于像素柵格的算法在一些旋轉(zhuǎn)和尺寸變化的情況有時(shí)達(dá)不到有效的精度。一、圖像模板匹配工具2、添加方式和界面展示默認(rèn)輸入：8位灰度圖像默認(rèn)輸出：索引0（匹配分?jǐn)?shù)最高的結(jié)果）的2D位置信息和分?jǐn)?shù)圖像緩沖區(qū)：Current.InputImage：當(dāng)前輸入圖像Current.TrainImage：當(dāng)前訓(xùn)練模板圖像LastRun.InputImage：匹配結(jié)果圖像工具欄控制按鈕一、圖像模板匹配工具3、工具欄參數(shù)切換電子模式運(yùn)行工具浮動(dòng)工具顯示窗口打開(kāi)工具配置掩模器保存工具配置工具另存為建模器重置工具浮動(dòng)結(jié)果窗口啟用/禁用工具提示顯示查看幫助本地圖像顯示窗口一、圖像模板匹配工具4、訓(xùn)練參數(shù)算法（Algorithm）PMAlign算法有PatMax、PatQuick、PatMax與PatQuick、PatFlex、PatFlex-高靈敏度、透視PatMax。默認(rèn)是PatMax與PatQuick。PatMax：精度高，達(dá)到1/40像素。PatQuick：速度快，但是精度不高。PatMax與PatQuick：兼具二者特點(diǎn)。PatFlex：特別柔性，但精度較差。PatFlex-高靈敏度：適用于對(duì)比度很低或者視頻噪音或圖像變形嚴(yán)重的圖像。透視PatMax：適用于透視變形的圖像。一、圖像模板匹配工具4、訓(xùn)練參數(shù)模式（Pattern）顯示利用圖像或形狀模型集合創(chuàng)建的已訓(xùn)練模板。這由TrainImage內(nèi)以藍(lán)色邊框高亮顯示的訓(xùn)練區(qū)域指定。PMAlign模式加載模式（LoadPattern）：打開(kāi)擴(kuò)展名為.vpp的VisionPro固有文件，其包含已訓(xùn)練模板。保存模式（SavePattern）：將當(dāng)前已訓(xùn)練的模板保存到擴(kuò)展名為.vpp的VisionPro固有文件中。一、圖像模板匹配工具4、訓(xùn)練參數(shù)訓(xùn)練模式（TrainMode）選擇是否應(yīng)根據(jù)訓(xùn)練圖像的像素內(nèi)容或根據(jù)用戶(hù)使用建模器創(chuàng)建和修改的形狀模型來(lái)訓(xùn)練PMAlign模板。默認(rèn)是“圖像”模式。PMAlign訓(xùn)練模式一、圖像模板匹配工具4、訓(xùn)練參數(shù)忽略極性（IgnorePolarity）邊界點(diǎn)的極性表明該邊界是否可以被描述為由亮到暗或由暗到亮。如果啟用，將忽略模板的極性。如果禁用，則只能找到極性與已訓(xùn)練模板匹配的模板。如果使用由形狀模型創(chuàng)建的已訓(xùn)練模板并且其中有模型具有未定義的極性，則必須允許工具忽略極性。PMAlign極性訓(xùn)練模式極性相同極性不相同參考方向：亮→暗→亮→暗→亮→暗→亮一、圖像模板匹配工具4、訓(xùn)練參數(shù)抓取訓(xùn)練圖像（GrabTrainImage）將InputImage緩沖區(qū)中的圖像復(fù)制到TrainImage緩沖區(qū)。此按鈕只在Current.InputImage中有圖像時(shí)才會(huì)啟用。如果利用“帶圖像/轉(zhuǎn)換的形狀模型”創(chuàng)建已訓(xùn)練模板，此按鈕也不會(huì)啟用。PMAlign未抓取訓(xùn)練圖像①②PMAlign已抓取訓(xùn)練圖像一、圖像模板匹配工具4、訓(xùn)練參數(shù)訓(xùn)練（Train）按照TrainImage中的訓(xùn)練區(qū)域或當(dāng)前形狀模型集合的具體說(shuō)明訓(xùn)練所需模板。如果工具已經(jīng)有已訓(xùn)練模板，將取消訓(xùn)練然后重新訓(xùn)練。模板訓(xùn)練成功后，控件底部的文本將顯示“已訓(xùn)練（Trained）”。PMAlign未訓(xùn)練PMAlign已訓(xùn)練①②一、圖像模板匹配工具“圖形”選項(xiàng)卡下勾選“顯示粗糙”和“顯示精細(xì)”，放大訓(xùn)練模板圖像可以看到提取的特征。粗糙：黃色細(xì)線勾勒大致特征，所占像素個(gè)數(shù)為“特征粒度限制”中的“粗糙”值。精細(xì)：綠色細(xì)線勾勒特征，所占像素個(gè)數(shù)為“特征粒度限制”中的“精細(xì)”值。4、訓(xùn)練參數(shù)特征粒度限制點(diǎn)擊右上角切換為展開(kāi)更多參數(shù)，特征粒度單位為像素（Pixel）。默認(rèn)勾選“自動(dòng)選擇”。一、圖像模板匹配工具5、訓(xùn)練區(qū)域與原點(diǎn)區(qū)域模式（RegionMode）定義區(qū)域的限定框。默認(rèn)為“像素配對(duì)限定框調(diào)整掩?！?，但使用“建模器”建立的形狀訓(xùn)練不支持此模式，應(yīng)選擇“像素配對(duì)限定框”。PMAlign區(qū)域模式像素配對(duì)限定框（PixelAlignedBoundingBox）：將已定義區(qū)域包圍在矩形內(nèi)。這表示包含位于已定義區(qū)域之外但位于限定矩形之內(nèi)的圖像部分。像素配對(duì)限定框調(diào)整掩模（PixelAlignedBoundingBoxAdjustMask）：將已定義區(qū)域包圍在矩形內(nèi)，但會(huì)遮蓋區(qū)域以外、外圍矩形以?xún)?nèi)的圖像部分，因此已定義區(qū)域更靠近用戶(hù)指定的區(qū)域。一、圖像模板匹配工具5、訓(xùn)練區(qū)域與原點(diǎn)區(qū)域形狀（RegionShape）選擇輸入?yún)^(qū)域的形狀。選擇“無(wú)-使用整個(gè)圖像”（None=Useentireimage）表示此工具使用整個(gè)輸入圖像。PMAlign區(qū)域形狀CogCircle：圓形CogEllipse：橢圓CogPolygon：多邊形CogRectangle：矩形CogRectangleAffine：仿射矩形（默認(rèn)）

CogCircularAnnulusSection：圓環(huán)

CogEllipticalAnnulusSection：橢圓環(huán)無(wú)-使用整個(gè)圖像（None=Useentireimage）：表示此工具使用整個(gè)輸入圖像一、圖像模板匹配工具5、訓(xùn)練區(qū)域與原點(diǎn)所選空間名稱(chēng)（SelectedSpaceName）解釋訓(xùn)練區(qū)域的坐標(biāo)空間。利用“帶圖像/轉(zhuǎn)換的形狀模型”進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，訓(xùn)練區(qū)域的所選空間名稱(chēng)將被忽略。PMAlign所選空間名稱(chēng)使用輸入圖像空間（.）：此工具輸入圖像所在空間坐標(biāo)系使用像素空間（#）：原圖像自身左上角為中心點(diǎn)XY的坐標(biāo)系，圖片大小變化則坐標(biāo)值發(fā)生變化使用根空間（@）：整個(gè)圖片空間的左上角為中心點(diǎn)XY的坐標(biāo)系，不隨圖像大小變化而變化一、圖像模板匹配工具5、訓(xùn)練區(qū)域與原點(diǎn)選擇模式（SelectMode）解釋當(dāng)區(qū)域形狀為矩形（CogRectangle）或仿射矩形（CogRectangleAffine）時(shí)可用。選擇用于定義矩形的參數(shù)集。若選擇仿射矩形，旋轉(zhuǎn)角度和傾斜角度可用度數(shù)或弧度指定，但輸出值都為弧度值。選擇模式中的各點(diǎn)位置PMAlign選擇模式一、圖像模板匹配工具5、訓(xùn)練區(qū)域與原點(diǎn)訓(xùn)練原點(diǎn)（TrainOrigin）需將訓(xùn)練區(qū)域的原點(diǎn)置于訓(xùn)練區(qū)域的中心。在定位搜索場(chǎng)景中模型的實(shí)例時(shí)，模型原點(diǎn)可以辨別要向用戶(hù)報(bào)告的點(diǎn)，要維持最高的精確度，原點(diǎn)必須放置圖案區(qū)域的中心。點(diǎn)擊【中心原點(diǎn)】則訓(xùn)練原點(diǎn)自動(dòng)跳至訓(xùn)練區(qū)域中心。原點(diǎn)PMAlign訓(xùn)練原點(diǎn)原點(diǎn)原點(diǎn)最精確不精確一、圖像模板匹配工具6、運(yùn)行參數(shù)查找概數(shù)（ApproximateNumberToFind）將指定要查找的結(jié)果數(shù)。有時(shí)候匹配到的數(shù)量會(huì)和所設(shè)定的值有差距，主要因?yàn)樗褜さ奶卣飨嗨贫冉咏?。此值需要設(shè)置大于等于圖片中的實(shí)際數(shù)量。一、圖像模板匹配工具6、運(yùn)行參數(shù)接受閾值（AcceptThreshold）是一個(gè)0到1.0之間的分值，PatMax根據(jù)此閾值來(lái)判定匹配到的特征是否有效。若“結(jié)果”選項(xiàng)卡下的分?jǐn)?shù)大于此值，則會(huì)被匹配到。提高接受閾值將減少運(yùn)行時(shí)間。01.0接受閾值X匹配失敗匹配成功此處分?jǐn)?shù)大于接受閾值，可被匹配到。一、圖像模板匹配工具6、運(yùn)行參數(shù)計(jì)分時(shí)考慮雜斑（ScoreUsingClutter）若勾選，匹配圖像時(shí)會(huì)考慮無(wú)關(guān)特征或雜亂特征，即雜斑對(duì)結(jié)果分?jǐn)?shù)的影響，導(dǎo)致結(jié)果分?jǐn)?shù)較低；不勾選將不考慮無(wú)關(guān)特征或雜亂特征，提高了結(jié)果的分?jǐn)?shù)但易找到和模板相似度不高的圖像。訓(xùn)練模式考慮雜斑結(jié)果分?jǐn)?shù)：0.98忽略雜斑結(jié)果分?jǐn)?shù)：0.98考慮雜斑結(jié)果分?jǐn)?shù)：0.92忽略雜斑結(jié)果分?jǐn)?shù)：0.98一、圖像模板匹配工具6、運(yùn)行參數(shù)角度（ZoneAngle）指定PMAlign執(zhí)行模板搜索時(shí)允許的旋轉(zhuǎn)角度。用戶(hù)可指定PMAlign結(jié)果必須完全等于標(biāo)稱(chēng)值，此標(biāo)稱(chēng)值為模板的角度，也可單擊【】箭頭切換至【

】來(lái)指定結(jié)果值的范圍?？s放（ZoneScale）指定PMAlign執(zhí)行模板搜索時(shí)使用的縮放值。用戶(hù)可指定搜索結(jié)果必須完全等于標(biāo)稱(chēng)值，此標(biāo)稱(chēng)值為模板的大小，也可指定結(jié)果值的范圍。一、圖像模板匹配工具7、搜索區(qū)域搜索區(qū)域用于限制模板搜索的InputImage緩沖區(qū)區(qū)域。此搜索區(qū)域以藍(lán)色邊框顯示在Current.InputImage中，用戶(hù)可以圖形形式定義此緩沖區(qū)中的搜索區(qū)域。只在規(guī)定區(qū)域內(nèi)搜索一、圖像模板匹配工具7、搜索區(qū)域特征閾值（FeaturesThreshold）指定已訓(xùn)練模板中，可位于搜索區(qū)域以外，且不干擾結(jié)果得分的特征的百分比。例如，默認(rèn)值0表示已訓(xùn)練模板的所有特征都需要位于搜索區(qū)域內(nèi)；值0.1則表示已訓(xùn)練模板的最多10%部分可位于搜索區(qū)域以外且不會(huì)影響最終分?jǐn)?shù)。若希望允許已訓(xùn)練模板中特征的某些部分存在于搜索區(qū)域以外，并且不會(huì)影響提供給此搜索區(qū)域仍包含特征的整體分?jǐn)?shù)，可使用此功能。一、圖像模板匹配工具8、圖形圖形根據(jù)實(shí)際需要，用于選擇在圖像緩沖區(qū)中顯示的對(duì)應(yīng)圖形。藍(lán)色為默認(rèn)勾選紅色為用戶(hù)選擇勾選“診斷”下的“顯示匹配特征”，運(yùn)行工具，可以在“LastRun.InputImage”中查看當(dāng)前輸入圖像和模板的特征匹配度。紅色：匹配度較差。黃色：匹配度一般。綠色：匹配度良好。一、圖像模板匹配工具9、結(jié)果用于顯示匹配到的圖像的坐標(biāo)等相應(yīng)信息。一、圖像模板匹配工具TASK任務(wù)1、鋰電池定位任務(wù)一、圖像模板匹配工具二、圖像定位工具三、鋰電池定位+圖像空間坐標(biāo)系OFixture空間坐標(biāo)系+圖像空間坐標(biāo)系Fixture空間坐標(biāo)系OOO建立Fixture空間坐標(biāo)系Fixture空間坐標(biāo)系隨工件轉(zhuǎn)動(dòng)作用1新建固定的坐標(biāo)空間附加到圖像上，并提供更新后的圖像作為輸出，供其他視覺(jué)算法工具調(diào)用。作用2往坐標(biāo)空間樹(shù)中添加了一個(gè)定位坐標(biāo)系，用戶(hù)需要設(shè)定定位坐標(biāo)系的名稱(chēng)。1、作用二、圖像定位工具在程序流程中，若只存在一個(gè)CogFixtureTool，則不需要打開(kāi)工具內(nèi)部進(jìn)行設(shè)置；若需要使用多個(gè)該工具，則需要更改定位空間的名稱(chēng)，其他參數(shù)無(wú)需設(shè)置。2、添加方式和界面展示CogFixtureTool常配合CogPMAlignTool使用，2維坐標(biāo)空間來(lái)源于CogPMAlignTool的輸出，可以建立固定在PMAlign匹配結(jié)果上的坐標(biāo)系。二、圖像定位工具TASK任務(wù)1、鋰電池定位任務(wù)一、圖像模板匹配工具二、圖像定位工具三、鋰電池定位1、新建解決方案三、鋰電池定位雙擊桌面【

】圖標(biāo)，在彈出界面新建“空白”解決方案2、保存解決方案三、鋰電池定位進(jìn)入設(shè)計(jì)模式界面后可點(diǎn)擊【

】將該解決方案保存，并命名為“項(xiàng)目10-鋰電池檢測(cè)-XXX”3、添加信號(hào)和取像，并配置三、鋰電池定位添加“內(nèi)部觸發(fā)”和“取像”工具，并相互鏈接雙擊打開(kāi)“取像”工具：源：文件夾文件夾：本地鋰電池圖片所在文件夾輸出格式：ICogImage點(diǎn)擊“取像”工具上方【

】按鈕，運(yùn)行工具并加載圖像4、添加ToolBlock三、鋰電池定位添加“ToolBlock”工具并進(jìn)行鏈接，右擊該工具，點(diǎn)擊【運(yùn)行】5、ToolBlock輸入圖像三、鋰電池定位雙擊打開(kāi)“ToolBlock”工具：1.點(diǎn)擊右側(cè)【

】自動(dòng)添加輸入“Input1”；2.下拉選擇“取像”工具的“Image”6、ToolBlock預(yù)覽圖像三、鋰電池定位此時(shí)，左側(cè)工具欄中[Inputs]下自動(dòng)添加輸入“Input1”，將鼠標(biāo)放于其上可看到外側(cè)的圖像已被成功加載7、添加CogImageConvertTool三、鋰電池定位點(diǎn)擊“ToolBlock”中的【

】，打開(kāi)“ImageProcessing”，添加“CogImageConvertTool”，并鏈接輸入圖像“Input1”8、添加CogPMAlignTool三、鋰電池定位添加“CogPMAlignTool”：1.在“CogImageConvertTool”之后，添加“CogPMAlignTool”并鏈接轉(zhuǎn)換后的圖像2.點(diǎn)擊【

】運(yùn)行“ToolBlock”工具，所有算法運(yùn)行，圖像被加載到右側(cè)圖像緩沖區(qū)中。算法成功運(yùn)行，則其右上角會(huì)顯示“

”綠色圓圈；否則顯示“

”紅色方框9、配置CogPMAlignTool-抓取訓(xùn)練圖像三、鋰電池定位“CogPMAlignTool1”配置：1.右側(cè)圖像緩沖區(qū)方下拉切換到“Current.TrainImages”界面，在“訓(xùn)練參數(shù)”選項(xiàng)卡下，點(diǎn)擊【抓取訓(xùn)練圖像】，此時(shí)可以看到外部圖像被抓入此界面，同時(shí)左上角出現(xiàn)淺藍(lán)色方框10、配置CogPMAlignTool-框選訓(xùn)練圖像三、鋰電池定位2.選中方框，框選鋰電池整體，此區(qū)域?yàn)樘卣髌ヅ鋮^(qū)域3.選擇“訓(xùn)練區(qū)域與原點(diǎn)”選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊【中心原點(diǎn)】11、配置CogPMAlignTool-運(yùn)行參數(shù)三、鋰電池定位4.選擇“運(yùn)行參數(shù)”選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊“角度”的【

】，將其切換為【

】，上下限分別設(shè)置為“-180deg”和“180deg”12、配置CogPMAlignTool-訓(xùn)練三、鋰電池定位5.回到“訓(xùn)練參數(shù)”選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊【訓(xùn)練】，再點(diǎn)擊左上角【

】運(yùn)行算法，完成全部配置此時(shí)左下角提示“已訓(xùn)練”，同時(shí)頁(yè)面下方顯示綠色圓圈13、添加CogFixtureTool三、鋰電池定位添加“CogFixtureTool”：1.在“Calibration&Fixturing”分類(lèi)下選擇“CogFixtureTool”，添加到左側(cè)并相互鏈接2.點(diǎn)擊“ToolBlock”工具上方【

】運(yùn)行按鈕，運(yùn)行所有算法注：此處只需要一個(gè)“CogFixtureTool”，無(wú)需配置14、添加Cog結(jié)果圖像三、鋰電池定位添加“Cognex”工具包中的“Cog結(jié)果圖像”工具并進(jìn)行鏈接15、配置Cog結(jié)果圖像三、鋰電池定位“Cog結(jié)果圖像”工具分別添加：工具：ToolBlock；圖像：CogImageConvertTool1.InputImage工具：ToolBlock；圖像：CogImageConvertTool1.OutputImage16、查看運(yùn)行效果三、鋰電池定位基礎(chǔ)程序搭建完成，可運(yùn)行程序查看鋰電池定位效果分為紅色和黑色鋰電池的不同效果THANKS工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)編程及基礎(chǔ)應(yīng)用PROJECT項(xiàng)目090810111213項(xiàng)目8外圍設(shè)備通訊與交互項(xiàng)目9鋰電池檢測(cè)項(xiàng)目10鋰電池測(cè)量項(xiàng)目11鋰電池識(shí)別項(xiàng)目12鋰電池引導(dǎo)抓取項(xiàng)目13前沿技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用TASK任務(wù)2、鋰電池顏色檢測(cè)任務(wù)一、圖像顏色識(shí)別工具二、鋰電池顏色檢測(cè)圖像識(shí)別條碼主要識(shí)別一維碼和二維碼，一維碼常見(jiàn)類(lèi)型有哪些？二維碼常見(jiàn)類(lèi)型有哪些？V+的CogIDTool工具對(duì)哪種二維碼的識(shí)別更具優(yōu)勢(shì)？課前回顧1、圖像顏色提取工具CogColorExtractorTool該工具可以從彩色圖像中提取像素值，還可創(chuàng)建所選區(qū)域的灰度圖像和彩色圖像，可將其用作診斷工具，以驗(yàn)證正在提取所需顏色或一組顏色的像素。ColorExtractor工具界面ColorExtractor工具任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool1、圖像顏色提取工具任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorToolColorExtractor工具提取結(jié)果1、圖像顏色提取工具任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool窄域顏色顏色定義要使用CogColorExtractorTool工具，用戶(hù)必須創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)顏色定義，這些定義可以表示為RGB顏色空間中的少量或大量值。使用參考圖像，用戶(hù)可以創(chuàng)建具有有限顏色范圍的顏色定義（即窄域顏色，為單色），也可以創(chuàng)建具有廣泛值范圍的定義（即寬域顏色，為多種顏色）。寬域顏色雖然使用廣泛的RGB值可以輕松定義復(fù)雜的顏色定義，但同時(shí)會(huì)共享一些不希望包含在灰度和彩色輸出圖像中的對(duì)象的RGB值2、組（Groups）任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool組（Groups）

啟用時(shí)，將根據(jù)每個(gè)組中顏色的順序來(lái)生成灰度和彩色輸出圖像。如果未啟用，則工具會(huì)先組合要添加到輸出圖像的所有顏色，然后組合要從輸出圖像中去除的所有顏色，之后再組合這兩個(gè)單獨(dú)的組，以生成結(jié)果輸出圖像。3、顏色（Colors）任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool膨脹（Dilation）

針對(duì)于顏色定義，增大膨脹系數(shù)，效果類(lèi)似于增寬顏色定義范圍，會(huì)獲取相鄰顏色的像素點(diǎn)。范圍為0-10，對(duì)寬域顏色效果較明顯。膨脹值=6膨脹值=3未膨脹3、顏色（Colors）任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool柔和度（Softness）

影響最后輸出的灰度圖像，從灰階上體現(xiàn)匹配像素顏色和定義顏色的接近程度。越接近越亮。柔和度值越大，最后輸出的灰度圖分的灰階越多。范圍為0-19，對(duì)寬域顏色效果較明顯。柔和度=9柔和度=03、顏色（Colors）任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool最小像素計(jì)數(shù)（MinimumPixelCount）

使用此值來(lái)定義符合顏色定義的輸出圖像中將包含在灰度和彩色輸出圖像中的最小像素?cái)?shù)量。例如，如果指定的最小值為10，則符合顏色定義的輸入圖像中必須至少有10個(gè)像素才會(huì)呈現(xiàn)在灰度和彩色輸出圖像中。3、顏色（Colors）任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool遮罩邊線下限/上限（MatteLineLimitHigh/LimitLow）

允許工具提取比顏色定義中所定義的更暗（小，范圍0-1）/更亮（大，范圍1-10）的像素值。突出顯示線限制（HightlightLineLimit）允許工具將從所定義顏色到純白色之間的像素都包含在內(nèi)。該值類(lèi)似于色調(diào)范圍。這在輸入圖像上有對(duì)象存在來(lái)自一個(gè)或多個(gè)光源的鏡面高光時(shí)十分有用。4、運(yùn)行參數(shù)（RunParams）任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool柔和度閾值（SoftnessThreshold）

ColorExtractor會(huì)產(chǎn)生每個(gè)圖像中代表匹配顏色的像素計(jì)數(shù)。定義柔和度值，即可使用可指示任何特定像素與所定義顏色的匹配程度的灰度值來(lái)生成灰度輸出圖像。默認(rèn)情況下，工具僅將灰度值為255的輸出像素計(jì)為在所定義顏色范圍內(nèi)的像素，可減小此默認(rèn)值，使工具將顏色類(lèi)似于所定義顏色的像素計(jì)為對(duì)象像素。例如，如果將此值減小到200，工具會(huì)將輸出圖像中灰度值大于200的灰度像素都計(jì)為對(duì)象像素。5、結(jié)果（Results）任務(wù)一：圖像顏色提取CogColorExtractorTool組像素計(jì)數(shù)

在“運(yùn)行參數(shù)”選項(xiàng)卡下勾選后即可在結(jié)果頁(yè)面查看計(jì)數(shù)結(jié)果。1、圖像顏色匹配工具CogColorMatchTool該工具采集單一顏色進(jìn)行匹配，在獲取一定區(qū)域內(nèi)顏色之后，會(huì)將區(qū)域內(nèi)顏色求平均值，然后用這個(gè)平均值進(jìn)行匹配，所以，如果提取區(qū)域內(nèi)的顏色具有單一或接近統(tǒng)一的顏色，匹配效果會(huì)穩(wěn)定。任務(wù)二：圖像顏色匹配CogColorMatchToolColorMatch工具界面ColorMatch工具使用紅綠藍(lán)(RGB)或色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度(HSI)顏色空間創(chuàng)建顏色值的基準(zhǔn)表2、運(yùn)行參數(shù)任務(wù)二：圖像顏色匹配CogColorMatchTool根據(jù)取像的顏色空間選擇正確的評(píng)分度量標(biāo)準(zhǔn)。選項(xiàng)包括：HSI、RGB2、運(yùn)行參數(shù)任務(wù)二：圖像顏色匹配CogColorMatchTool距離權(quán)重（DistanceWeights）

在取像的顏色空間中，為紅、綠、藍(lán)或色調(diào)、飽和度、亮度設(shè)置權(quán)重，范圍為0.0至1.0。增大特定平面的值有助于工具在特定平面內(nèi)區(qū)別具有類(lèi)似值的顏色。當(dāng)兩個(gè)參考顏色很接近時(shí)，可以修改某一分量的權(quán)重，可以拉開(kāi)匹配后的得分。未修改權(quán)重修改權(quán)重后3、結(jié)果任務(wù)二：圖像顏色匹配CogColorMatchToolColorMatch工具運(yùn)行結(jié)果1、圖像顏色分割工具CogColorSegmenterTool該工具是一個(gè)彩色圖像分割工具，用一定的顏色閾值將彩色圖像進(jìn)行分割，輸出二值化圖像，在閾值范圍內(nèi)的區(qū)域像素值為1，不在閾值區(qū)域范圍內(nèi)的像素值為0。ColorSegmenter工具界面ColorSegmenter工具任務(wù)三：圖像顏色分割CogColorSegmenterTool1、圖像顏色分割工具CogColorSegmenterTool該工具是一個(gè)彩色圖像分割工具，用一定的顏色閾值將彩色圖像進(jìn)行分割，輸出二值化圖像，在閾值范圍內(nèi)的區(qū)域像素值為1，不在閾值區(qū)域范圍內(nèi)的像素值為0。任務(wù)三：圖像顏色分割CogColorSegmenterTool分割藍(lán)色圓球2、范圍（Range）任務(wù)三：圖像顏色分割CogColorSegmenterTool標(biāo)稱(chēng)值（Nominal）

表示為圖像定義的具體顏色空間（RGB或HSI）中的平均顏色值。低容差（LowTolerance，即容差下限）、高容差（HighTolerance，即容差上限）任意平面在顏色空間中的容差下限和上限分別表示此顏色平面中的像素可具有且被視為處于所需范圍內(nèi)的顏色較小值和較大值。柔和度（Softness）容差柔和度的下限和上限值表示某個(gè)顏色空間中的像素，工具將在此顏色空間中于分割圖像上應(yīng)用加權(quán)值，從而最終賦予輸出像素大于0但小于255的灰度值。這些經(jīng)加權(quán)的像素代表處于所需顏色范圍兩端的像素值，可通過(guò)其他視覺(jué)工具（例如Blob工具）分析這些像素以收集多種信息，例如原始彩色圖像中具體對(duì)象的面積和質(zhì)心。參數(shù)圖形參數(shù)直方圖2、范圍（Range）任務(wù)三：圖像顏色分割CogColorSegmenterTool2、范圍（Range）任務(wù)三：圖像顏色分割CogColorSegmenterTool直方圖（HistogramGraph）

指定要使用線性圖還是對(duì)數(shù)圖來(lái)查看當(dāng)前平面的直方圖。兩個(gè)選項(xiàng)會(huì)呈現(xiàn)相同的數(shù)據(jù)，但對(duì)數(shù)圖會(huì)放大顯示線性圖中較小的峰值。這可能有助于查看包含少量有關(guān)圖像中任一平面中顏色數(shù)量的數(shù)據(jù)的直方圖。顯示重疊（OverlayColor）

在LastRun.InputImage中啟用重疊顏色，代表Current.InputImage中被工具視為處于所需顏色范圍內(nèi)的像素。單擊OverlayColor選擇默認(rèn)的綠色以外的其他顏色。3、圖形（Graphics）任務(wù)三：圖像顏色分割CogColorSegmenterToolTASK任務(wù)2、鋰電池顏色檢測(cè)任務(wù)一、圖像顏色識(shí)別工具二、鋰電池顏色檢測(cè)1、打開(kāi)解決方案并運(yùn)行二、鋰電池顏色檢測(cè)打開(kāi)“項(xiàng)目10-鋰電池檢測(cè)-XXX”的解決方案并運(yùn)行一次2、添加CogColorExtractTool二、鋰電池顏色檢測(cè)方法一，利用CogColorExtractTool工具：1.點(diǎn)擊“ToolBlock”工具上方工具欄，打開(kāi)“Color”，添加“CogColorExtractTool”2.輸入圖像，將“[Inputs]”的“Input1”鏈接到“CogColorExtractTool1”的“InputImage”3、配置CogColorExtractTool區(qū)域二、鋰電池顏色檢測(cè)打開(kāi)“CogColorExtractTool1”，選擇“區(qū)域”選項(xiàng)卡：區(qū)域形狀：CogRectangleAffine所選空間名稱(chēng)：@\Fixture圖像緩沖區(qū)：Current.InputImage，框選鋰電池前端區(qū)域4、配置CogColorExtractTool顏色二、鋰電池顏色檢測(cè)在“顏色”選項(xiàng)卡，當(dāng)前為黑色電池，點(diǎn)擊【

】，“區(qū)域的顏色”參數(shù)設(shè)置如下：名稱(chēng)：黑色區(qū)域形狀：CogRectangleAffine所選空間名稱(chēng)：@\Fixture圖像緩沖區(qū)：Current.InputImage，同樣框選鋰電池前端區(qū)域完成后點(diǎn)擊【接受】5、CogColorExtractTool顏色庫(kù)二、鋰電池顏色檢測(cè)黑色被添加到“組0”的顏色庫(kù)中6、CogColorExtractTool結(jié)果二、鋰電池顏色檢測(cè)選擇“結(jié)果”選項(xiàng)卡：可查看此時(shí)的“全部像素計(jì)數(shù)”7、配置CogColorExtractTool運(yùn)行參數(shù)二、鋰電池顏色檢測(cè)若要查看“組像素計(jì)數(shù)”，可在“運(yùn)行參數(shù)”下勾選“組結(jié)果”的“像素計(jì)數(shù)”，運(yùn)行工具后即可查看8、CogColorExtractTool輸出二、鋰電池顏色檢測(cè)切換圖像為紅色時(shí)，可從“CogColorExtractorTool1”輸出的“全部像素?cái)?shù)量”判斷該區(qū)域顏色，大于1000則為黑色，小于100則為紅色將“CogColorExtractorTool1”的輸出“Results.OverallResult.PixelCount”拖至“[Outputs]”，并重命名為“PixelCount”9、添加CogColorMatchTool二、鋰電池顏色檢測(cè)方法二，利用CogColorMatchTool工具：添加“CogColorMatchTool”并鏈接圖像，將“[Inputs]”的“Input1”圖像輸入給“CogColorMatchTool1”的“InputImage”10、配置CogColorMatchTool區(qū)域二、鋰電池顏色檢測(cè)打開(kāi)“CogColorMatchTool1”，選擇“區(qū)域”選項(xiàng)卡：區(qū)域形狀：CogRectangleAffine所選空間名稱(chēng)：@\Fixture圖像緩沖區(qū)：Current.InputImage，框選鋰電池前端區(qū)域11、新增CogColorMatchTool顏色二、鋰電池顏色檢測(cè)在“顏色”選項(xiàng)卡，當(dāng)前為黑色電池，點(diǎn)擊【

】，點(diǎn)擊【選擇區(qū)域】12、配置CogColorMatchTool顏色二、鋰電池顏色檢測(cè)在彈出的“區(qū)域的顏色”界面中，參數(shù)設(shè)置如下：名稱(chēng)：黑色區(qū)域形狀：CogRectangleAffine所選空間名稱(chēng)：@\Fixture圖像緩沖區(qū)：Current.InputImage，同樣框選鋰電池前端區(qū)域完成后點(diǎn)擊【接受】13、CogColorMatchTool顏色庫(kù)二、鋰電池顏色檢測(cè)黑色被添加到顏色庫(kù)中14、CogColorMatchTool添加紅色二、鋰電池顏色檢測(cè)切換圖像為紅色時(shí)，用同樣的方法將紅色添加至顏色庫(kù)中15、CogColorMatchTool輸出二、鋰電池顏色檢測(cè)運(yùn)行該工具，可查看當(dāng)前電池顏色名稱(chēng)，將其拖至“[Outputs]”，并重命名為“ColorName”16、添加CogColorSegmenterTool二、鋰電池顏色檢測(cè)方法三，利用CogColorSegmenterTool工具：添加“CogColorSegmenterTool”并相互鏈接，將“[Inputs]”的“Input1”圖像輸入給“CogColorSegmenterTool1”的“InputImage”17、配置CogColorSegmenterTool區(qū)域二、鋰電池顏色檢測(cè)打開(kāi)“CogColorSegmenterTool1”，選擇“區(qū)域”選項(xiàng)卡：區(qū)域形狀：CogRectangleAffine所選空間名稱(chēng)：@\Fixture圖像緩沖區(qū)：Current.InputImage，框選鋰電池前端區(qū)域18、CogColorSegmenterTool新增顏色二、鋰電池顏色檢測(cè)在“顏色”選項(xiàng)卡，當(dāng)前為黑色電池，點(diǎn)擊【

】，點(diǎn)擊【選擇區(qū)域】19、配置CogColorSegmenterTool顏色二、鋰電池顏色檢測(cè)在彈出的“區(qū)域的顏色”界面中，參數(shù)設(shè)置如下：名稱(chēng)：黑色區(qū)域形狀：CogRectangleAffine所選空間名稱(chēng)：@\Fixture圖像緩沖區(qū)：Current.InputImage，同樣框選鋰電池前端區(qū)域完成后點(diǎn)擊【接受】20、CogColorSegmenterTool顏色庫(kù)二、鋰電池顏色檢測(cè)黑色被添加到顏色庫(kù)中21、運(yùn)行CogColorSegmenterTool二、鋰電池顏色檢測(cè)運(yùn)行該工具，可查看當(dāng)前黑色電池，“Result”輸出了區(qū)域范圍分割出的灰度圖22、查看CogColorSegmenterTool輸出二、鋰電池顏色檢測(cè)切換圖像為紅色時(shí)，當(dāng)前顏色未被添加到顏色庫(kù)中，“Result”為全黑色，即該區(qū)域未分割出顏色23、程序整體運(yùn)行二、鋰電池顏色檢測(cè)最終程序運(yùn)行效果，可看到圖層中，彩色圖像和其他工具顯示圖形合并顯示注：CogColorSegmenterTool工具得到的灰度圖像，通常需要結(jié)合其他視覺(jué)工具（如CogBlobTool）進(jìn)行分析，相關(guān)要求詳見(jiàn)本任務(wù)的“知識(shí)測(cè)試”的“程序題”，由讀者自行完成程序設(shè)計(jì)THANKS工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)編程及基礎(chǔ)應(yīng)用PROJECT項(xiàng)目090810111213項(xiàng)目8外圍設(shè)備通訊與交互項(xiàng)目9鋰電池檢測(cè)項(xiàng)目10鋰電池測(cè)量項(xiàng)目11鋰電池識(shí)別項(xiàng)目12鋰電池引導(dǎo)抓取項(xiàng)目13前沿技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用TASK任務(wù)3、鋰電池缺陷檢測(cè)任務(wù)一、缺陷檢測(cè)分析二、變量管理與寫(xiě)變量工具三、鋰電池缺陷檢測(cè)在V+的ToolBlock工具內(nèi)，需要盡可能完整地從一張彩色圖像中提取出一種顏色可以選用什么工具？需要輸出當(dāng)前顏色名稱(chēng)可以選用什么工具？需要從一張彩色圖像中將一種顏色進(jìn)行二值化分割并輸出圖像，可以選用什么工具？課前回顧1、CogBlob的作用和添加方式圖像分割工具（即CogBlobTool，簡(jiǎn)稱(chēng)“Blob”）也稱(chēng)“斑點(diǎn)工具”，用于搜索斑點(diǎn)，即輸入圖像中任意的二維封閉形狀，又稱(chēng)斑點(diǎn)工具，是利用圖像中像素區(qū)域灰階差異，進(jìn)行圖像分割?？梢灾付üぞ哌\(yùn)行時(shí)所需的分段、連通性和形態(tài)調(diào)整參數(shù)，以及希望工具執(zhí)行的屬性分析，最終在結(jié)果界面上查看搜索結(jié)果，還可以查看重疊在搜索圖像上的搜索結(jié)果。默認(rèn)輸入灰度圖像。默認(rèn)輸出結(jié)果數(shù)量、結(jié)果中索引0的斑點(diǎn)質(zhì)心X、斑點(diǎn)質(zhì)心Y、斑點(diǎn)面積。一、缺陷檢測(cè)分析CogBlobTool設(shè)置選項(xiàng)卡利用圖像中像素區(qū)域灰階差異，進(jìn)行圖像分割。然后，對(duì)被分割出來(lái)的像素區(qū)域進(jìn)行幾何屬性分析，根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)幾何/非幾何/拓?fù)鋵傩?，?duì)被分割出的區(qū)域進(jìn)行篩選。常用于查找和分析圖像中的各種形狀。2、CogBlobTool設(shè)置選項(xiàng)卡一、缺陷檢測(cè)分析3、分段模式：硬閾值（固定），可按照固定的灰度值（閾值），對(duì)圖片區(qū)域進(jìn)行絕對(duì)性的分割極性：黑底白點(diǎn)，小于閾值的暗色像素區(qū)域作為背景，大于閾值的亮色像素區(qū)域作為要分割出的對(duì)象閾值：作為區(qū)域內(nèi)絕對(duì)性分割二值化圖像的分割值，范圍0-255一、缺陷檢測(cè)分析3、分段極性：白底黑點(diǎn)小于閾值的暗色像素區(qū)域作為對(duì)象，大于閾值的亮色像素區(qū)域作為背景一、缺陷檢測(cè)分析3、分段模式：硬閾值（相對(duì)）閾值：除去高低尾部范圍的像素，按百分比進(jìn)行分割高/低尾部：區(qū)域內(nèi)灰度值最高和最低的像素的占比一、缺陷檢測(cè)分析3、分段模式：軟閾值（固定），按照一定范圍內(nèi)的灰度值，對(duì)圖片區(qū)域進(jìn)行分割，范圍內(nèi)的灰度值并非絕對(duì)分割，存在中間數(shù)，分割出的像素面積存在小數(shù)點(diǎn)高/低閾值：選擇中間像素的范圍柔和度：將存在的中間值像素進(jìn)行分割。此值最大為254，此時(shí)越遠(yuǎn)離“硬閾值”的絕對(duì)式分割方式；此值為0時(shí)，分割方式等同于“硬閾值”一、缺陷檢測(cè)分析4、其他設(shè)置最小面積：以像素為單位，允許被分割的最小面積形態(tài)學(xué)調(diào)整：包括對(duì)斑點(diǎn)進(jìn)行侵蝕、擴(kuò)大、打開(kāi)、關(guān)閉的形態(tài)學(xué)操作一、缺陷檢測(cè)分析5、測(cè)得尺寸選項(xiàng)卡面積：斑點(diǎn)的像素面積，點(diǎn)擊“面積”后第二欄“尺寸/過(guò)濾”下的【】可將“運(yùn)行時(shí)”更改為“過(guò)濾”，第三欄“范圍”可切換為“排除”或“包含”，可在第四和第五欄中更改數(shù)字，將不需要的斑點(diǎn)面積篩除CenterMassX/Y：斑點(diǎn)質(zhì)心的X坐標(biāo)/Y坐標(biāo)ConnectivityLabel：篩選出圖形的標(biāo)簽，分為“1：斑點(diǎn)”和“0：孔”點(diǎn)擊【】可以新增更多屬性到表格中進(jìn)行篩選一、缺陷檢測(cè)分析6、結(jié)果選項(xiàng)卡顯示了當(dāng)前圖像的結(jié)果屬性，為“測(cè)得尺寸”選項(xiàng)卡下添加的屬性。一、缺陷檢測(cè)分析TASK任務(wù)3、鋰電池缺陷檢測(cè)任務(wù)一、缺陷檢測(cè)分析二、變量管理與寫(xiě)變量工具三、鋰電池缺陷檢測(cè)點(diǎn)擊方案圖上方菜單欄中的【

】，彈出右圖所示的“變量管理”界面。1、變量管理二、變量管理與寫(xiě)變量工具作用

用戶(hù)可以將一些系統(tǒng)全局性的、多條程序流程共享的參數(shù)添加到變量管理中，使整個(gè)解決方案中都可以調(diào)用這些變量，靈活地滿(mǎn)足編程需求，也使得程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜度降低，更易于維護(hù)。

用戶(hù)在變量管理中可以添加、修改、刪除變量，配合方案流程的“寫(xiě)變量”工具可以將前序工具的運(yùn)行數(shù)據(jù)賦值給對(duì)應(yīng)變量，從而使變量值可以在整個(gè)方案中被各個(gè)流程的工具使用。1、變量管理二、變量管理與寫(xiě)變量工具可以存儲(chǔ)的類(lèi)型有：Boolean、Byte、Char、Double、Enum、Int16、Int32、Real、String、UInt16、UInt32、Word變量名稱(chēng)可被編輯可寫(xiě)入變量建立時(shí)的初始值和查看當(dāng)前值可選擇是否在解決方案重啟后恢復(fù)到初始值，否則保留當(dāng)前值部分參數(shù)需要運(yùn)用表達(dá)式來(lái)定義可分別實(shí)現(xiàn)復(fù)制當(dāng)前參數(shù)、添加當(dāng)前參數(shù)到監(jiān)視中、在解決方案中查找該參數(shù)以及刪除參數(shù)的作用單擊按鈕可導(dǎo)入外部變量表到變量管理中/導(dǎo)出變臉管理到本地文件雙擊或拖拽左側(cè)工具欄“系統(tǒng)”工具包中的【

】，即可將“寫(xiě)變量”工具添加到方案圖中。右圖為其配置界面。2、“寫(xiě)變量”工具二、變量管理與寫(xiě)變量工具作用

寫(xiě)變量工具執(zhí)行后將修改指定變量的值，支持對(duì)多項(xiàng)變量數(shù)據(jù)批量操作。單擊可添加要寫(xiě)入的變量名及內(nèi)容可將輸入值或其他工具的參數(shù)賦值給所選擇的變量可選擇已添加到“變量管理”中的變量單擊可刪除當(dāng)前要寫(xiě)入的變量單擊可將要寫(xiě)入的變量順序上調(diào)/下調(diào)TASK任務(wù)3、鋰電池缺陷檢測(cè)任務(wù)一、缺陷檢測(cè)分析二、變量管理與寫(xiě)變量工具三、鋰電池缺陷檢測(cè)1、打開(kāi)解決方案并運(yùn)行三、鋰電池缺陷檢測(cè)打開(kāi)任務(wù)“項(xiàng)目10-鋰電池檢測(cè)-XXX”完成的解決方案并運(yùn)行一次2、添加CogBlobTool，檢測(cè)頂部三、鋰電池缺陷檢測(cè)打開(kāi)“ToolBlock”工具欄，添加“CogBlobTool”，并重命名為“CogBlobTool-Top”將“CogImageConvertTool1”輸出的灰度圖像“OutputImage”圖像輸入給“Cog