工業(yè)視覺系統(tǒng)編程及基礎(chǔ)應(yīng)用 課件 項(xiàng)目10 鋰電池測(cè)量

工業(yè)視覺系統(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、鋰電池標(biāo)定任務(wù)一、相機(jī)標(biāo)定二、圖像標(biāo)定工具三、鋰電池標(biāo)定舉一些生活中或工業(yè)中視覺檢測(cè)應(yīng)用的實(shí)例。課前回顧1、相機(jī)標(biāo)定一、相機(jī)標(biāo)定相機(jī)標(biāo)定是確定世界坐標(biāo)到像素坐標(biāo)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系的過程。標(biāo)定技術(shù)主要依靠世界坐標(biāo)系中的一組點(diǎn)，它們的相對(duì)坐標(biāo)已知，且對(duì)應(yīng)的像平面坐標(biāo)也已知，通過物體表面某點(diǎn)的三維幾何位置與其在圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相互關(guān)系得到相機(jī)幾何模型參數(shù)，得到參數(shù)的過程稱為相機(jī)標(biāo)定。在對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定前，為確定空間物體表面上點(diǎn)的三維幾何位置與其在二維圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，首先需要對(duì)相機(jī)成像模型進(jìn)行分析。在工業(yè)視覺中，相機(jī)模型通過一定的坐標(biāo)映射關(guān)系，將二維圖像上的點(diǎn)映射到三維空間。相機(jī)成像模型中涉及世界坐標(biāo)系、相機(jī)坐標(biāo)系、圖像像素坐標(biāo)系及圖像物理坐標(biāo)系四個(gè)坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換。世界坐標(biāo)像素坐標(biāo)相機(jī)幾何模型參數(shù)二維圖像三維空間坐標(biāo)映射關(guān)系2、空間坐標(biāo)系一、相機(jī)標(biāo)定（1）世界坐標(biāo)系Ow-XwYwZw又稱真實(shí)坐標(biāo)系，是在真實(shí)環(huán)境中選擇一個(gè)參考坐標(biāo)系來描述物體和相機(jī)的位置，如機(jī)械手基坐標(biāo)系；（2）相機(jī)坐標(biāo)系C-xyz是以相機(jī)的光心為坐標(biāo)原點(diǎn)，z軸與光軸重合、與成像平面垂直，x軸與y軸分別與圖像物理坐標(biāo)系的X軸和Y軸平行的坐標(biāo)系；（3）圖像像素坐標(biāo)系o-uv是建立在圖像中的平面直角坐標(biāo)系，單位為像素，用來表示各像素點(diǎn)在像平面上的位置，其原點(diǎn)位于圖像的左上角；（4）圖像物理坐標(biāo)系O-XY的原點(diǎn)是成像平面與光軸的交點(diǎn)，X軸和Y軸分別與相機(jī)坐標(biāo)系的x軸與y軸平行，通常單位為mm，即圖像的像素位置用物理單位來表示。工業(yè)視覺空間坐標(biāo)系之間的關(guān)系3、圖像像素坐標(biāo)系與圖像物理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換一、相機(jī)標(biāo)定本項(xiàng)目介紹的鋰電池測(cè)量，僅涉及到圖像像素坐標(biāo)系與圖像物理坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換，故此部分作重點(diǎn)講解，其他坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系不作介紹。圖像像素坐標(biāo)系與圖像物理坐標(biāo)系上述兩坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為轉(zhuǎn)換為矩陣齊次坐標(biāo)形式為o-uv為圖像像素坐標(biāo)系，o點(diǎn)與圖像左上角重合。該坐標(biāo)系以像素為單位，u、v為像素的橫、縱坐標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)其在圖像數(shù)組中的列數(shù)和行數(shù)。O-XY為圖像物理坐標(biāo)系，其原點(diǎn)O在圖像像素坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(uo,vo)。dx與dy分別表示單個(gè)像素在橫軸X和縱軸Y上的物理尺寸4、標(biāo)定方法一、相機(jī)標(biāo)定從廣義上講，現(xiàn)有的相機(jī)標(biāo)定方法可以歸結(jié)為兩類：傳統(tǒng)的相機(jī)標(biāo)定和相機(jī)自標(biāo)定。目前，傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究如何有效、合理地確定非線性畸變校正模型的參數(shù)以及如何快速求解成像模型等，而相機(jī)自標(biāo)定則研究在不需要標(biāo)定參照物情況下的方法。傳統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)需要相機(jī)拍攝一個(gè)三維標(biāo)定靶進(jìn)行標(biāo)定，而較新的標(biāo)定技術(shù)僅僅需要一些平面靶標(biāo)。從計(jì)算方法的角度，傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定主要分為線性標(biāo)定方法（透視變換矩陣和直接線性變換）、非線性標(biāo)定方法、兩步標(biāo)定方法和平面模板方法。TASK任務(wù)1、鋰電池標(biāo)定任務(wù)一、相機(jī)標(biāo)定二、圖像標(biāo)定工具三、鋰電池標(biāo)定1、標(biāo)定板類型提供了圖像標(biāo)定是通過相機(jī)拍攝帶有固定間距圖案陣列平板，經(jīng)過標(biāo)定算法CogCalibCheckerboardTool的計(jì)算，可以得出相機(jī)的幾何模型，從而得到高精度的測(cè)量和重建結(jié)果。而帶有固定間距圖案陣列的平板就是標(biāo)定板，又稱校正板。常見標(biāo)定板分為棋盤格和點(diǎn)網(wǎng)格兩種類型，標(biāo)定板坐標(biāo)系的原點(diǎn)如下圖所示。棋盤格點(diǎn)網(wǎng)格二、圖像標(biāo)定工具2、常用棋盤格標(biāo)定板的特點(diǎn)和采集要求標(biāo)定板的特點(diǎn)如下：（1）黑白瓷塊必須以交叉圖案方式排列。（2）黑白瓷塊必須具有同樣的尺寸。（3）瓷塊必須為矩形，其縱橫比范圍是0.90~1.10。對(duì)所采集的標(biāo)定板圖像的要求為：（1）所采集的圖像必須包括至少9個(gè)完整瓷塊。（2）所采集的圖像中的瓷塊必須至少為15×15像素。（3）增加標(biāo)定板圖像中可見的瓷塊數(shù)量（通過減小校正板上瓷塊的尺寸），可提高校準(zhǔn)的精確度。二、圖像標(biāo)定工具3、CogCalibCheckerboardTool意義二、圖像標(biāo)定工具定位標(biāo)定板中的網(wǎng)格點(diǎn)，并計(jì)算實(shí)際坐標(biāo)和圖像坐標(biāo)之間的最佳擬合2D轉(zhuǎn)換，并存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換關(guān)系數(shù)據(jù)以備后用，該工具可以生成線性變換，也可以生成非線性變換，這也可以解釋光學(xué)和透視失真。計(jì)算完成后，二維轉(zhuǎn)換可用于后續(xù)圖像采集，將輸入圖像的未校準(zhǔn)坐標(biāo)空間映射到原始校準(zhǔn)坐標(biāo)空間，即：將這種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系附加到每個(gè)運(yùn)行時(shí)圖像的坐標(biāo)空間樹中。通過進(jìn)一步指定該空間原點(diǎn)的精確位置和方向，可以生成最終校準(zhǔn)的空間，然后將其傳遞給其他視覺工具。這樣視覺工具就可以輸出實(shí)際物理單位的測(cè)量結(jié)果。4、圖像標(biāo)定工具CogCalibCheckerboardTool的作用圖像標(biāo)定工具（即CogCalibCheckerboardTool，簡(jiǎn)稱“CalibCheckerboard”）的基本作用有：計(jì)算圖像像素值和真實(shí)物理值（單位mm）之間的轉(zhuǎn)換；可以計(jì)算線性或者非線性轉(zhuǎn)換（非線性轉(zhuǎn)換說明存在光學(xué)或者透視扭曲）；輸出經(jīng)過標(biāo)定坐標(biāo)系的圖像。二、圖像標(biāo)定工具5、CalibCheckerboardTool校正選項(xiàng)卡CalibCheckerboardTool校正選項(xiàng)卡界面用于確定2D轉(zhuǎn)換映射的類型（線性或非線性），定義網(wǎng)格間距與要使用的度量單位之間的比率，來生成和定義標(biāo)定坐標(biāo)系。校正模式：主要可選擇線性和非線性的校正模式。默認(rèn)且常用線性校正模式，可下拉選擇要計(jì)算的自由度校正板：塊尺寸X/Y：標(biāo)定板水平/垂直網(wǎng)格間距，單位為mm特性搜尋器：可選擇棋盤格、詳盡棋盤格、點(diǎn)網(wǎng)格基準(zhǔn)符號(hào)：若標(biāo)定板圖像含有基準(zhǔn)符號(hào)則勾選，否則不勾選其他按鈕：抓取校正圖像：將標(biāo)定板圖像抓到工具中來計(jì)算校正：配置完成后，點(diǎn)擊此按鈕完成校正計(jì)算，左下角會(huì)提示綠色“已校正”字樣二、圖像標(biāo)定工具6、CalibCheckerboardTool點(diǎn)結(jié)果選項(xiàng)卡CalibCheckerboardTool點(diǎn)結(jié)果選項(xiàng)卡界面展示在標(biāo)定板中找到的所有頂點(diǎn)的未校正X/Y（像素坐標(biāo)）和已校正X/Y（標(biāo)定板坐標(biāo)），選中其中任一點(diǎn)結(jié)果，可在“Current.CalibrationImage”圖像緩沖區(qū)中顯示當(dāng)前點(diǎn)。二、圖像標(biāo)定工具7、CalibCheckerboardTool轉(zhuǎn)換結(jié)果選項(xiàng)卡CalibCheckerboardTool轉(zhuǎn)換結(jié)果選項(xiàng)卡界面顯示計(jì)算后的2D轉(zhuǎn)換詳細(xì)信息。轉(zhuǎn)換：可下拉顯示工具已計(jì)算出的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換類型，一般為線性平面透視轉(zhuǎn)換：這些值描述了未校準(zhǔn)到原始校準(zhǔn)變換的平面透視屬性。如果2D轉(zhuǎn)換是線性的，這些字段將被禁用徑向轉(zhuǎn)換：描述了未校準(zhǔn)到原始校準(zhǔn)變換的徑向畸變特性。如果2D轉(zhuǎn)換是線性的，這些字段將被禁用線性轉(zhuǎn)換：這些值根據(jù)工具計(jì)算的2D變換類型而變化，若為線性轉(zhuǎn)換，這些值表示從校準(zhǔn)到未校準(zhǔn)空間的整個(gè)變換。其中，縱橫比為計(jì)算后Y方向值與X方向上值的比值；傾斜越接近180度，相機(jī)與拍攝平面越垂直RMS誤差：此值為未校準(zhǔn)點(diǎn)與映射的原始校準(zhǔn)點(diǎn)之間的誤差，在未校準(zhǔn)空間中表示。在大多數(shù)情況下，當(dāng)校準(zhǔn)圖像顯示明顯的透視或徑向畸變時(shí)，RMS存在較大的誤差二、圖像標(biāo)定工具TASK任務(wù)1、鋰電池標(biāo)定任務(wù)一、相機(jī)標(biāo)定二、圖像標(biāo)定工具三、鋰電池標(biāo)定1、新建解決方案，并添加信號(hào)和取像三、鋰電池標(biāo)定新建解決方案，保存命名為“項(xiàng)目11-鋰電池測(cè)量-XXX”添加“內(nèi)部觸發(fā)”和“取像”工具，并相互鏈接新建解決方案，并保存為“項(xiàng)目10-任務(wù)1-四、圖像模板匹配與定位拓展應(yīng)用-XXX”添加“內(nèi)部觸發(fā)”和“取像”工具并相互鏈接2、配置取像工具三、鋰電池標(biāo)定雙擊打開“取像”工具：源：文件文件：本地圖片“標(biāo)定板3mm.bmp”輸出格式：ICogImage運(yùn)行該工具，成功加載圖像注：若采用相機(jī)取像，則將標(biāo)定板實(shí)物放置于待測(cè)產(chǎn)品同高度的位置，進(jìn)行拍照取像3、添加ToolBlock并輸入圖像三、鋰電池標(biāo)定添加“ToolBlock”工具并相互鏈接，右擊該工具，點(diǎn)擊【運(yùn)行】雙擊打開“ToolBlock”工具：1.點(diǎn)擊右側(cè)【

】添加輸入“Input1”；2.下拉選擇“取像”工具的“Image”4、添加CogImageConvertTool三、鋰電池標(biāo)定打開“ToolBlock”工具欄，打開“ImageProcessing”，添加“CogImageConvertTool”，并鏈接輸入圖像“Input1”5、添加CogCalibCheckerboardTool三、鋰電池標(biāo)定CogCalibCheckerboardTool添加：1.打開“ToolBlock”工具欄，打開“Calibration&Fixturing”，添加“CogCalibCheckerboardTool”2.輸入圖像，將圖像轉(zhuǎn)換后的灰度圖像輸入給該工具3.點(diǎn)擊“ToolBlock”運(yùn)行按鈕，將圖像傳入該工具6、配置CogCalibCheckerboardTool三、鋰電池標(biāo)定CogCalibCheckerboardTool配置：1.圖像緩沖區(qū)切換為“Current.CalibrationImage”2.點(diǎn)擊【抓取校正圖像】3.塊尺寸X:3；塊尺寸Y:34.其他參數(shù)為默認(rèn)7、計(jì)算校正三、鋰電池標(biāo)定5.點(diǎn)擊【計(jì)算校正】6.點(diǎn)擊運(yùn)行整個(gè)工具可以看到左下角提示變?yōu)榫G色的“已校正”8、查看標(biāo)定轉(zhuǎn)換結(jié)果三、鋰電池標(biāo)定右側(cè)圖像緩沖區(qū)切換為“LastRun.OutputImage”可查看當(dāng)前標(biāo)定后的坐標(biāo)系，點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換結(jié)果”選項(xiàng)卡，可查看校正轉(zhuǎn)換相關(guān)系數(shù)和RMS誤差9、輸出標(biāo)定后圖像三、鋰電池標(biāo)定關(guān)閉參數(shù)配置頁面，將該工具輸出的“OutputImage”拖至“[Outputs]”，右側(cè)輸出欄也同步輸出，關(guān)閉此頁面10、重命名ToolBlock為“標(biāo)定”三、鋰電池標(biāo)定重命名此“ToolBlock”工具名為“標(biāo)定”，為后續(xù)工具調(diào)用THANKS工業(yè)視覺系統(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、鋰電池測(cè)量任務(wù)一、圖像邊緣提取工具二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具三、鋰電池尺寸測(cè)量工業(yè)領(lǐng)域常用的通訊方式有哪些？課前回顧1、CogCaliperTool的作用圖像邊緣提取工具（即CogCaliperTool，簡(jiǎn)稱“Caliper”）也稱“卡尺工具”，是通過像素區(qū)域間灰階差異來判斷灰階變化的位置的工具?？梢栽谕队皡^(qū)域內(nèi)搜索邊或邊對(duì)，其具有兩種模式：?jiǎn)蝹€(gè)邊緣或邊緣對(duì)。單邊緣模式可找到一條或多條單邊，邊緣對(duì)模式則可找到一對(duì)或多對(duì)邊對(duì)。邊緣對(duì)模式也可以測(cè)量邊對(duì)之間的距離。其中，投影區(qū)域僅從圖像的一小部分提取出邊緣信息，由圖像緩沖區(qū)“Current.InputImage”中方框（選中時(shí)為深藍(lán)色）表示?；疑珔^(qū)域?yàn)槟M要查找的邊緣?？ǔ吖ぞ咭?、圖像邊緣提取工具2、卡尺方向此方框的調(diào)整方式大致同“CogPMAlignTool”的訓(xùn)練區(qū)域框，不同之處在于此方框邊緣存在2個(gè)方向：投影方向與要查找的邊緣平行。將二維圖像映射到一維圖像中，其作用是減少處理時(shí)間，存儲(chǔ)、維持并在一些情況下增強(qiáng)邊線信息。其基本原理是沿投影區(qū)域的投影方向中的平行光線添加像素灰度值，將二維平面區(qū)域投影成一行，形成一維投影圖像。掃描方向與要查找的邊緣垂直，即在此方向上存在明暗變化。其基本原理為利用濾波窗口進(jìn)行卷積運(yùn)算，得到過濾曲線，過濾曲線的峰值所在位置即為邊緣位置，此方式還可以從輸入圖像中消除噪音和偽邊緣。投影方向掃描方向一、圖像邊緣提取工具添加工具添加終端3、工具添加方式和終端默認(rèn)輸入灰度圖像。默認(rèn)輸出結(jié)果數(shù)量、邊緣0的位置、邊緣0的X、邊緣0的Y、結(jié)果分?jǐn)?shù)。常用可添加終端測(cè)量寬度。一、圖像邊緣提取工具Current.InputImage

包含當(dāng)前輸入圖像與投影區(qū)域，可在其上調(diào)整該卡尺工具的方框。LastRun.InputImage

顯示工具在其上運(yùn)行的最后一個(gè)圖像。使用此圖像緩沖區(qū)，可配合“圖形”選項(xiàng)卡指定要顯示的工具結(jié)果，例如在搜索過程中找到的邊緣。LastRun.RegionData

可以顯示投影區(qū)域的特寫，并可以用兩個(gè)圖形數(shù)據(jù)描述它，“投影數(shù)據(jù)”的折線為邊緣灰度值，“過濾的投影數(shù)據(jù)”的折線為卷積變換后的數(shù)據(jù)。Current.InputImageLastRun.InputImage4、CogCaliperTool圖像緩沖區(qū)LastRun.RegionData一、圖像邊緣提取工具對(duì)比度閾值：邊緣所需的最小對(duì)比度，可以消除不滿足最低對(duì)比度的邊線，小于此值的邊會(huì)被忽略，大于此值的邊會(huì)被保留過濾一半像素：指定過濾器的半寬，該值設(shè)置的太大或太小都會(huì)影響峰值5、CogCaliperTool設(shè)置選項(xiàng)卡邊緣模式：確定卡尺工具的搜索結(jié)果是單個(gè)邊還是邊對(duì)“單邊緣”模式：僅“邊緣0極性”值進(jìn)行設(shè)置“邊緣對(duì)”模式：2個(gè)極性都可進(jìn)行設(shè)置邊緣對(duì)寬度：以選定空間為單位（像素或?qū)嶋H值）設(shè)置“邊緣對(duì)寬度”，即邊緣之間的距離最大結(jié)果數(shù)：要查找的最多的邊緣/邊緣對(duì)的結(jié)果數(shù)量一、圖像邊緣提取工具6、CogCaliperTool圖形選項(xiàng)卡顯示仿射轉(zhuǎn)換圖像：勾選即可在“LastRun.RegionData”中顯示卡尺區(qū)域的特寫，并可以用兩個(gè)圖形數(shù)據(jù)描述它，一個(gè)為“投影數(shù)據(jù)”，一個(gè)為“過濾的投影數(shù)據(jù)”一、圖像邊緣提取工具7、CogCaliperTool結(jié)果選項(xiàng)卡分?jǐn)?shù)：根據(jù)計(jì)分函數(shù)計(jì)算的結(jié)果分?jǐn)?shù)測(cè)量寬度：在“邊緣對(duì)”模式中，兩個(gè)邊緣（一組邊緣對(duì)）之間的寬度X/Y：此結(jié)果位置的坐標(biāo)值一、圖像邊緣提取工具TASK任務(wù)2、鋰電池測(cè)量任務(wù)一、圖像邊緣提取工具二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具三、鋰電池尺寸測(cè)量

在測(cè)量項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)用中，常常需要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)整合和分析，它的作用主要體現(xiàn)在：作用1識(shí)別異常值和錯(cuò)誤：數(shù)據(jù)中可能存在異常值或錯(cuò)誤會(huì)影響下一步的結(jié)論和決策，使用“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具可以識(shí)別這些異常值和錯(cuò)誤，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修正。作用2提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量：可以更快地分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題和缺陷，及時(shí)采取措施改進(jìn)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。1、作用二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具

V+平臺(tái)軟件中的“測(cè)量”工具包包含的工具有：數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)合并、線性補(bǔ)償和導(dǎo)出數(shù)據(jù)，與之對(duì)應(yīng)，也包含可以將測(cè)量數(shù)據(jù)顯示到HMI界面中的控件。本項(xiàng)目將介紹以下3個(gè)工具或控件：2、相關(guān)工具二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具結(jié)果數(shù)據(jù)分析通用數(shù)據(jù)表數(shù)值寫入結(jié)果數(shù)據(jù)分析

工具欄中“測(cè)量”工具包內(nèi)的工具，對(duì)輸入的測(cè)量值和標(biāo)準(zhǔn)值及上下公差進(jìn)行比較，運(yùn)行后輸出比較結(jié)果（OK/NG）及測(cè)量數(shù)據(jù)集合。3、結(jié)果數(shù)據(jù)分析二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具FAI數(shù)據(jù)：根據(jù)計(jì)分函數(shù)計(jì)算的結(jié)果分?jǐn)?shù)文件名：保存結(jié)果數(shù)據(jù)的默認(rèn)文件名名稱：數(shù)據(jù)的名稱測(cè)得值：當(dāng)前測(cè)得值標(biāo)準(zhǔn)值：數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)值下公差：負(fù)值，允許的最小極限尺寸減去標(biāo)準(zhǔn)值的值上公差：正值，允許的最大極限尺寸減去標(biāo)準(zhǔn)值的值數(shù)值：勾選則允許對(duì)數(shù)值進(jìn)行上下限的判斷，不勾選則不能對(duì)數(shù)值進(jìn)行判斷參與判斷：勾選則此值參與判斷，否則不參與通用數(shù)據(jù)表

HMI界面“數(shù)據(jù)報(bào)表”下的控件，可鏈接“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具，將測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)分析顯示到HMI界面中。4、通用數(shù)據(jù)表二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具數(shù)據(jù)源：鏈接方案圖中的“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具小數(shù)位：表格中數(shù)值保留的小數(shù)位數(shù)表格編輯：對(duì)表格進(jìn)行顯示和篩選的編輯啟用置頂：?jiǎn)⒂煤?，每一行?shù)據(jù)前出現(xiàn)“

”圖標(biāo)，可指定表內(nèi)任意數(shù)據(jù)置頂啟用/禁用：?jiǎn)⒂脛t顯示到HMI界面中，禁用則不顯示開啟篩選：開啟后，表格內(nèi)的對(duì)應(yīng)字段名后即會(huì)出現(xiàn)“

”圖標(biāo)，該字段可篩選數(shù)值寫入

HMI界面“基礎(chǔ)控件”下的控件，可在HMI界面中輸入數(shù)值，更改“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具內(nèi)的參數(shù)。5、數(shù)值寫入二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具變量：選擇“變量管理”中建立好的變量，即可將數(shù)值在界面中寫入對(duì)應(yīng)變量?jī)?nèi)小數(shù)位：允許輸入的數(shù)值保留的小數(shù)位數(shù)最小值：允許輸入的最小值最大值：允許輸入的最大值TASK任務(wù)2、鋰電池測(cè)量任務(wù)一、圖像邊緣提取工具二、結(jié)果數(shù)據(jù)相關(guān)工具三、鋰電池尺寸測(cè)量1、打開解決方案并運(yùn)行三、鋰電池尺寸測(cè)量打開“項(xiàng)目11-鋰電池測(cè)量-XXX”的解決方案并運(yùn)行一次2、配置取像三、鋰電池尺寸測(cè)量打開“取像”工具：源：文件夾文件夾：本地包含鋰電池圖片的文件夾（注：此時(shí)鋰電池上表面距離相機(jī)的高度同標(biāo)定板拍攝高度相同）輸出格式：ICogImage運(yùn)行該工具，成功加載圖像3、添加ToolBlock并輸入圖像三、鋰電池尺寸測(cè)量添加新的“ToolBlock”工具，并運(yùn)行加載圖片輸入“標(biāo)定”工具輸出的圖像“OutputImage”，此為實(shí)際物理坐標(biāo)系下的圖像4、建立鋰電池坐標(biāo)系三、鋰電池尺寸測(cè)量分別添加“CogPMAlignTool”、“CogFoxtureTool”，訓(xùn)練鋰電池模板，并根據(jù)鋰電池建立固定坐標(biāo)系5、添加CogCaliperrTool三、鋰電池尺寸測(cè)量添加“CogCaliperrTool”，并鏈接輸入圖像“Input1”6、配置CogCaliperrTool區(qū)域三、鋰電池尺寸測(cè)量2.在圖像緩沖區(qū)“Current.InputImage”中拖動(dòng)和縮放卡尺，使搜索方向“

”覆蓋鋰電池短邊標(biāo)簽兩端，投影方向“

”平行于鋰電池標(biāo)簽長(zhǎng)邊配置“CogCaliperrTool1”：1.“區(qū)域”選項(xiàng)卡：所選空間名稱為“@\CheckerboardCalibraion\Fixture”，即經(jīng)過標(biāo)定后又固定到鋰電池本身的坐標(biāo)系7、設(shè)置CogCaliperrTool并查看結(jié)果三、鋰電池尺寸測(cè)量3.設(shè)置選項(xiàng)卡：邊緣模式：邊緣對(duì)邊緣0極性：由暗到明邊緣1極性：由明到暗邊緣對(duì)寬度：164.運(yùn)行CogCaliperTool15.圖像緩沖區(qū)切換至“LastRun.InputImage”6.選項(xiàng)卡切換至“結(jié)果”，選中當(dāng)前結(jié)果，可以查看對(duì)應(yīng)當(dāng)前運(yùn)行圖像的短邊標(biāo)簽測(cè)量值和其他參數(shù)8、添加終端三、鋰電池尺寸測(cè)量退出當(dāng)前界面，右擊“CogCaliperTool1”，點(diǎn)擊【添加終端】在彈出的“成員瀏覽”頁面中：1.瀏覽：切換為“所有（未過濾）”2.進(jìn)入屬性的路徑：選擇“Results”→“Item[0]”→“Width”3.點(diǎn)擊【添加輸出】4.點(diǎn)擊【關(guān)閉】9、終端輸出三、鋰電池尺寸測(cè)量將“CogCaliperTool1”的輸出“Results.Item[0].Width”拖至“[Outputs]”，并重命名為“Width”10、添加“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”三、鋰電池尺寸測(cè)量關(guān)閉“ToolBlock”頁面并運(yùn)行該工具，打開“測(cè)量”工具包，添加“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具并相互鏈接11、配置“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”三、鋰電池尺寸測(cè)量“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具：1.點(diǎn)擊【

】添加數(shù)據(jù)2.點(diǎn)擊“測(cè)得值”欄的【

】，選擇“ToolBlock”輸出的“Width”3.標(biāo)準(zhǔn)值：164.下公差：-0.35.上公差：0.3注：在實(shí)際項(xiàng)目中，常常也需要在運(yùn)行界面中開放可輸入的標(biāo)準(zhǔn)值、下公差、上公差，此時(shí)需要先建立變量12、“變量管理”內(nèi)添加變量三、鋰電池尺寸測(cè)量在“變量管理”中新建3個(gè)Double類型變量：變量名：標(biāo)準(zhǔn)值；初始值和當(dāng)前值：16變量名：下公差；初始值和當(dāng)前值：-0.3變量名：上公差；初始值和當(dāng)前值：0.313、HMI界面添加“數(shù)值寫入”并配置三、鋰電池尺寸測(cè)量此時(shí)，在“運(yùn)行界面設(shè)計(jì)器”中，即可添加3個(gè)“數(shù)值寫入”工具標(biāo)準(zhǔn)值參數(shù)設(shè)置：變量：標(biāo)準(zhǔn)值最小值：0最大值：100下公差參數(shù)設(shè)置：變量：標(biāo)準(zhǔn)值最小值：-10最大值：0上公差參數(shù)設(shè)置：變量：標(biāo)準(zhǔn)值最小值：0最大值：1014、配置“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具三、鋰電池尺寸測(cè)量在“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具中：標(biāo)準(zhǔn)值：點(diǎn)擊【

】鏈接“變量”中的“標(biāo)準(zhǔn)值”下公差：點(diǎn)擊【

】鏈接“變量”中的“下公差”上公差：點(diǎn)擊【

】鏈接“變量”中的“上公差”即可實(shí)現(xiàn)在運(yùn)行界面中手動(dòng)調(diào)整“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”內(nèi)的判斷項(xiàng)：標(biāo)準(zhǔn)值、下公差和上公差15、查看結(jié)果數(shù)據(jù)分析輸出結(jié)果三、鋰電池尺寸測(cè)量運(yùn)行“結(jié)果數(shù)據(jù)分析”工具，點(diǎn)擊【輸出】，可查看數(shù)據(jù)項(xiàng)“Result”的值為“False”，即當(dāng)前圖像測(cè)量值不在標(biāo)準(zhǔn)值的上下公差內(nèi)，不符合標(biāo)準(zhǔn)16、HMI界面配置“OK/NG統(tǒng)計(jì)窗”三、鋰電池尺寸測(cè)量可在“運(yùn)行界面設(shè)計(jì)器”中添加“OK/NG統(tǒng)計(jì)”：輸入：結(jié)果數(shù)據(jù)分析.Result使當(dāng)前測(cè)量結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)更清晰地顯示在運(yùn)行界面中17、HMI界面配置“通用數(shù)據(jù)表”三、鋰電池尺寸測(cè)量可在“運(yùn)行界面設(shè)計(jì)器”中添加“通用數(shù)據(jù)表”：數(shù)據(jù)源：結(jié)果數(shù)據(jù)分析.FAI可詳細(xì)查看當(dāng)前運(yùn)行圖像的結(jié)果數(shù)據(jù)18、運(yùn)行整體效果三、鋰電池尺寸測(cè)量THANKS工業(yè)視覺系統(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、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算任務(wù)一、圖像幾何特征工具二、數(shù)值計(jì)算工具三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算CogCaliperTool對(duì)比度閾值的含義是什么？“數(shù)值寫入”工具支持寫入什么類型變量？課前回顧1、幾何工具分類ToolBlock工具內(nèi)的所有幾何工具都包含在以下幾個(gè)分類文件夾中：Geometry-Creation包含幾何工具中創(chuàng)建類的工具，如在圖形中根據(jù)已知條件創(chuàng)建新的圓、直線、線段等。Geometry-Finding&Fitting

包含幾何工具中查找和擬合類的工具，如查找圖形中已存在的一個(gè)角、通過三個(gè)已存在的點(diǎn)擬合一個(gè)圓等。Geometry-Intersection

包含幾何工具中相交類的工具，如線和線相交求交點(diǎn)等。Geometry-Measurement

包含幾何工具中測(cè)量類的工具，如點(diǎn)到點(diǎn)的距離，點(diǎn)到線的距離，線與線的夾角等。幾何工具分類一、圖像幾何特征工具添加工具2、CogFindLineTool添加方式和終端默認(rèn)輸入灰度圖像。默認(rèn)輸出找到的線、找到的線段。一、圖像幾何特征工具3、CogFindLineTool找線工具即CogFindLineTool，簡(jiǎn)稱“FindLine”。該工具在圖像的指定區(qū)域上運(yùn)行一系列卡尺工具以定位多個(gè)邊緣點(diǎn)，將這些邊緣點(diǎn)進(jìn)行擬合，并最終返回最適合這些輸入點(diǎn)的線，同時(shí)產(chǎn)生最小的均方根（RMS）誤差。用戶可以使用此工具指定分析圖像的區(qū)域，控制所用卡尺的數(shù)量以及查看視覺工具的結(jié)果。一、圖像幾何特征工具4、CogFindLineTool設(shè)置選項(xiàng)卡卡尺數(shù)量：控制“查找線圖形”線段使用的卡尺的數(shù)量搜索長(zhǎng)度：控制垂直于預(yù)期線段的每個(gè)卡尺的長(zhǎng)度投影長(zhǎng)度：控制平行于預(yù)期線段的每個(gè)卡尺的長(zhǎng)度搜索方向：控制每個(gè)卡尺搜索邊或邊對(duì)的方向交換搜索方向：通過減去180度或增加180度來反轉(zhuǎn)搜索方向忽略的點(diǎn)數(shù)：控制在計(jì)算最佳擬合線時(shí)工具可以忽略的邊緣點(diǎn)的數(shù)量減少忽略的點(diǎn)數(shù)：對(duì)于每個(gè)未能產(chǎn)生有效邊緣點(diǎn)的卡尺，允許工具減少要忽略的點(diǎn)數(shù)一、圖像幾何特征工具5、CogFindLineTool點(diǎn)結(jié)果選項(xiàng)卡已使用：指示是否使用該點(diǎn)進(jìn)行線擬合距離：此邊緣點(diǎn)到結(jié)果線的距離X/Y：邊緣點(diǎn)的X/Y坐標(biāo)已找到：指示此卡尺是否找到邊緣點(diǎn)分?jǐn)?shù)：根據(jù)計(jì)分函數(shù)計(jì)算出的得分，范圍在0~1之間一、圖像幾何特征工具添加工具6、CogFindCircleTool添加方式和終端默認(rèn)輸入灰度圖像。默認(rèn)輸出找到的圓、圓弧、圓心XY和圓的半徑。一、圖像幾何特征工具7、CogFindCircleTool找圓工具（即CogFindCircleTool，簡(jiǎn)稱“FindCircle”）提供了圖形用戶界面，該工具在圖像的指定圓形區(qū)域上運(yùn)行一系列卡尺工具，以定位多個(gè)邊緣點(diǎn)，并將這些邊緣點(diǎn)提供給基礎(chǔ)的擬合圓工具，以及最終返回最適合這些輸入點(diǎn)的圓，同時(shí)生成最小的均方根（RMS）誤差。該工具使用戶可以指定分析圖像的區(qū)域，控制所用卡尺的數(shù)量以及查看視覺工具的結(jié)果。一、圖像幾何特征工具8、CogFindCircleTool設(shè)置選項(xiàng)卡CogFindCircleTool設(shè)置選項(xiàng)卡大部分內(nèi)容同CogFindLineTool，部分不同如下圖所示。搜索方向：控制每個(gè)卡尺搜索邊或邊對(duì)的方向，默認(rèn)為向外預(yù)期的圓弧：除在圖像緩沖區(qū)中直接對(duì)圓弧圖形操作，還可在此進(jìn)行輸入，其中可在“角度范圍”中輸入360使圓弧快速變?yōu)閳A形半徑限制：若勾選，則可以為最適合輸入點(diǎn)的圓指定精確的半徑一、圖像幾何特征工具添加工具9、CogFindCornerTool添加方式和終端默認(rèn)輸入灰度圖像。默認(rèn)輸出是否找到角的Bool量、找到的角的XY坐標(biāo)。一、圖像幾何特征工具10、CogFindCornerToolCogFindCornerTool（簡(jiǎn)稱“找角工具”或“FindCorner”）提供了圖形用戶界面，該工具在圖像的兩個(gè)指定區(qū)域上運(yùn)行一系列卡尺工具以定位兩組邊緣點(diǎn)，并將兩組邊緣點(diǎn)提供給基礎(chǔ)的“擬合線”工具。CogFindCornerTool最終返回最適合這些輸入點(diǎn)和由這些線定義的角的兩條線，同時(shí)生成最小的均方根（RMS）誤差。CogFindCornerTool默認(rèn)整體界面大致同CogFindLineTool，僅點(diǎn)結(jié)果選項(xiàng)卡展現(xiàn)找到2條不同邊線的結(jié)果一、圖像幾何特征工具TASK任務(wù)3、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算任務(wù)一、圖像幾何特征工具二、數(shù)值計(jì)算工具三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算四、圖像幾何特征拓展應(yīng)用1、作用二、數(shù)值計(jì)算工具

在實(shí)際項(xiàng)目過程中，常常需要對(duì)視覺工具獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，以得到想要的結(jié)果，其作用主要體現(xiàn)在：數(shù)據(jù)處理作用

可以對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取有用信息，為決策提供支持；質(zhì)量控制

通過對(duì)產(chǎn)品尺寸、形狀等參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算，判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否符合要求；故障診斷

通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，可以確定設(shè)備的故障原因和位置。V+平臺(tái)軟件“數(shù)據(jù)”工具包中的“數(shù)值計(jì)算”工具如圖所示：2、相關(guān)工具二、數(shù)值計(jì)算工具“數(shù)據(jù)”工具包中圖標(biāo)方案圖中圖標(biāo)參數(shù)設(shè)置默認(rèn)界面3、數(shù)值計(jì)算工具二、數(shù)值計(jì)算工具表達(dá)式欄：類似計(jì)算器的表達(dá)式欄，展現(xiàn)當(dāng)前計(jì)算過程的表達(dá)式，點(diǎn)擊左下角【

】可設(shè)置結(jié)果保留小數(shù)位數(shù)函數(shù)：點(diǎn)擊可選擇多種表達(dá)式，如三角函數(shù)、反三角函數(shù)、求絕對(duì)值、求對(duì)數(shù)、求平方根、弧度值轉(zhuǎn)角度值等引用：同其他工具，點(diǎn)擊【

】添加可從程序流程中或變量中引用待計(jì)算的數(shù)值，點(diǎn)擊右側(cè)【

】可將引用的數(shù)值添加到表達(dá)式欄中輸入欄：點(diǎn)擊即可輸入數(shù)值和運(yùn)算符號(hào)TASK任務(wù)3、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算任務(wù)一、圖像幾何特征工具二、數(shù)值計(jì)算工具三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算1、打開解決方案并運(yùn)行三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算打開“項(xiàng)目11-鋰電池標(biāo)定”完成的解決方案并運(yùn)行一次2、打開ToolBlock，添加CogFindCornerTool三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算打開ToolBlock工具欄，選擇“Geometry-Finding&Fitting”，添加“CogFindCornerTool”，并鏈接輸入圖像“Input1”3、配置左上角的CogFindCornerTool三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算配置左上角的CogFindCornerTool：1.“設(shè)置”選項(xiàng)卡：“SegmentA”和“SegmentB”的所選空間名稱都選擇“@\CheckerboardCalibraion\Fixture”注：此時(shí)縮小鋰電池整體圖像，可以看到2個(gè)“查找線”圖形，與鋰電池的相對(duì)位置和大小有明顯差異4、配置CogFindCornerTool“卡尺設(shè)置”選項(xiàng)卡三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算2.“卡尺設(shè)置”選項(xiàng)卡：縮小搜索長(zhǎng)度和投影長(zhǎng)度，并配合圖中卡尺線，將2個(gè)“查找線”圖形放置于查找鋰電池標(biāo)簽左上角，并將極性設(shè)置為“由暗到明”5、查看CogFindCornerTool“結(jié)果”選項(xiàng)卡三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算3.“結(jié)果”選項(xiàng)卡：運(yùn)行工具，并切換至“LastRun.InputImage”圖像緩沖區(qū)，可以查看找到的角的位置及坐標(biāo)6、添加3個(gè)CogFindCornerTool三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算復(fù)制“CogFindCornerTool1”，并在其后粘貼3次，并輸入圖像，用于找其他3個(gè)角7、查找3個(gè)不同位置角三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算分別設(shè)置找角工具的卡尺線位置，依次找到左下、右下、右上的3個(gè)夾角8、添加CogFitLineTool三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算打開ToolBlock工具欄，選擇“Geometry-Finding&Fitting”，添加“CogFitLineTool”，并鏈接輸入圖像“Input1”，用于兩點(diǎn)擬合一條線9、CogFitLineTool鏈接點(diǎn)三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算擬合左上角至右下角的對(duì)角線：右擊“CogFitLineTool1”的“RunParams.SetX(0)”，點(diǎn)擊【鏈接自】，選擇第一個(gè)夾角的X坐標(biāo)，即“CogFindCornerTool1.Result.CornerX”，也可以直接從“CogFindCornerTool1”的輸出端拖拽鏈接10、鏈接CogFitLineTool其他點(diǎn)三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算“CogFitLineTool1”其余坐標(biāo)鏈接：SetY(0)←FindCorner1的YSetX(1)←FindCorner3的XSetY(1)←FindCorner3的Y11、擬合另一條對(duì)角線三、鋰電池中心點(diǎn)計(jì)算擬合左下角至右上角的對(duì)角線：新建“CogFitLineTool2”并輸入圖像，坐標(biāo)鏈接：SetX(0)←FindCorner2的XSetY(0)←FindCorner2的YSetX(1)←FindCorner4的X