【正文】 圖 317 不符合不會(huì)亮燈，如圖 318 所示。界面如圖 315 所示。紅色塊是標(biāo)注的顏色。 ① 邏輯與 當(dāng)所有測量達(dá)標(biāo)時(shí)候才能算是符合要求的工件，有一項(xiàng)不符合要求就會(huì)判斷不是正常工件。該 VI 可以選擇多種定位方式，選擇水平垂直還有角度地位，那么以基準(zhǔn)開始，工件有移動(dòng)的換，判斷位置也會(huì)相應(yīng)的移動(dòng)。使用 IVA Coordinate System Manager 可以在抓取的點(diǎn)上進(jìn)行定位。再對(duì)長度方向進(jìn)行抓取確定工件整體長度。是一個(gè)涵蓋了多種算法的強(qiáng)大VI，通過邊界的坐標(biāo)，我們就能算出上下之間的長度。 邊界一旦抓取到就能得到邊界點(diǎn)的坐標(biāo)位置。在現(xiàn)在要求效率的時(shí)代，對(duì)于檢測長度的數(shù)值非常 有效。這種方法尋找邊界范圍廣，但是處理速度較慢。對(duì)于復(fù)雜且較大的圖像進(jìn)行邊界的抓取就不能再用模板的地位方法。 所有的參數(shù)將全部提取出來（如圖 39 所示）。 當(dāng)有新的零件圖需要檢測時(shí)，在已經(jīng)定義的模板內(nèi)呈綠色方框內(nèi)進(jìn) 行對(duì)比檢測。為了避免發(fā)生這種情況，減少搜索區(qū)域以使僅僅所需要的樣板出現(xiàn)在搜索區(qū)中。依據(jù)這個(gè)原則我們將工件的兩個(gè)圓（如圖 36 所示）作為模板 ,它的均勻度，細(xì)節(jié)特征都在次工件上面表現(xiàn)的最為明顯。一個(gè)僅在 x方向有邊緣的模板。圖 B 顯示了一個(gè)旋轉(zhuǎn)非均 ② 細(xì)節(jié)特征 （論文）說明書 20 具有相對(duì)粗糙特征的模板，具有精細(xì)特征的模板相比，對(duì)尺寸和旋轉(zhuǎn)變化有很少的敏感度。在建立模板圖像的過程中有幾個(gè)因數(shù)是最關(guān)鍵的。 Labview 視覺處理中，涵蓋了當(dāng)今所有主流的視覺處理方法。在前面板上點(diǎn)右鍵并選擇 Vision ，可以找到 Image Display 控件。例如，如果要顯示二值圖像（一種含有特殊像素值得圖像，內(nèi)容像素值為 1，背景的像素值為 0），可以使用預(yù)先定義的二值模版。 說明外部圖像窗口不屬 LabVIEW 面板。最多可以在 16 個(gè)外部窗口中顯示圖像。 （ 3）對(duì)像素圖的數(shù)據(jù)重性轉(zhuǎn)化為二維數(shù)組，然后組合成數(shù)據(jù)圖像，以便在視覺中進(jìn)行分析處理。圖片不能只能在視覺功能進(jìn)行處理，需要將圖片轉(zhuǎn)化至圖像，才能進(jìn)行測量。 優(yōu)點(diǎn)：圖像品質(zhì)高，適合印刷出版，高端相機(jī)都支持 TIFF 格式。 JPEG 不適用于所含顏色很少、具有大塊顏色相近的區(qū)域或亮度差異十分明顯的較簡單的圖片。 JPEG 廣泛支持 Inter 標(biāo)準(zhǔn)。這一損失產(chǎn)生的原因是， JPEG 壓縮方案可以很好地壓縮類似的色調(diào)，但是 JPEG 壓縮方案不能很好地處理亮度的強(qiáng)烈差異或處理純色區(qū)域。（ JPEG格式可在 10:1 到 20:1 的比率下輕松地壓縮文件，而圖片質(zhì)量不會(huì)下降。 JPEG 是與平臺(tái)無關(guān)的格式，支持最高級(jí)別 15的壓縮，不過，這種壓縮是有損耗的。作為 Inter 文件格式，與（論文）說明書 16 JPEG的有損耗壓縮相比， PNG 提供的壓縮量較少。 （ 2） PNG：可移植網(wǎng)絡(luò)圖形 PNG 圖片以任何顏色深度存儲(chǔ)單個(gè)光柵圖像。 優(yōu)點(diǎn)： BMP 支持 1 位到 24 位顏色深度。它不支持文件壓縮，也不適用于 Web 頁。 圖 32 有關(guān)輸入圖像文件格式的分析及其優(yōu)缺點(diǎn)。 第 3 步：調(diào)用 IMAQ 從圖像采集板卡中讀入一幀圖像數(shù)據(jù)，并把它放入先前創(chuàng)建的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并放入 Image 中顯示。 [12] Snap 操作 采集單幅圖像是基本的圖像采集操作之一，對(duì)應(yīng)的動(dòng)作叫 Snap。 （ 3） GigE，即千兆以太網(wǎng)接口，它似乎綜合了高速數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)距離的特點(diǎn)，而且電纜便宜 (網(wǎng)線 )。 （ 2） Camera Link 是一個(gè)工業(yè)高速串口數(shù)據(jù)連接標(biāo)準(zhǔn)，它是由 National Instruments、攝像頭供 應(yīng)商和其他圖像采集公司在 2020 年 10 月聯(lián)合推出的，它在一開始就對(duì)接線、數(shù)據(jù)格式、觸發(fā)、相機(jī)控制等做了考慮，所以非常方便機(jī)器視覺應(yīng)用。 [11] 數(shù)字相機(jī)先 把圖像信號(hào)數(shù)字化后通過數(shù)字接口傳到電腦中。對(duì)于需要獲得全面的表面特征的物體，如檢測被測物體是否有光澤，是否有表面紋路時(shí)，可以選擇條形光源。而三種主要的光源都有各自的特點(diǎn)： （ 1）同軸光源：設(shè)計(jì)巧妙，最大的特性是能夠作為反射度極高的金屬表面以及玻璃的照射光源，在鏡面加工工業(yè)中，具有不可替代的作用。所以選擇光源的重要因素有三個(gè)需要注意的方面： (1)增強(qiáng)待處理的物體特征； (2)減 弱不需要關(guān)注的物體和噪聲的干擾； (3)不會(huì)引入額外的干擾。 第三章 基于 LabVIEW 的圖像測量分析系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 13 第三章 基于 LabVIEW 的圖像測量分析系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 在圖像分析系統(tǒng)開發(fā)的初始階段，主要是正對(duì)零件標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行測量設(shè)定一公差值 ，與其后面的零件進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。 NIIMAQ 和其他的 NI 驅(qū)動(dòng) 軟件完全兼容，以便將圖像集成到任何基于 NI 產(chǎn)品的解決方案中。 IMAQ硬 件 上的總線可以使不同板卡 使用共同的定時(shí)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)圖像和數(shù)字量的定時(shí)和同步。 （ 2）使用 Intel MMX 技術(shù)以提高性能 在圖象處理中處理 8位圖象時(shí)， MMX技術(shù)可以加快整數(shù)或者浮點(diǎn)運(yùn)算的速度。 IMAQ Vision 的主要特點(diǎn) 這個(gè)圖像軟件具備簡單易用的機(jī)器視覺和圖像處理工具的功能。 Image Display 用于設(shè)置圖片顯示方式，包括放大、移動(dòng)、選擇等。最終用戶、系統(tǒng)集成商和原始設(shè)備制造商都可以使用IMAQ Vision 以加快工業(yè)視覺和科學(xué)圖像應(yīng)用的開發(fā) .IMAQ Vision 可用于工廠和實(shí)驗(yàn)室里那些需要高可靠性、高速的視覺系統(tǒng)的自動(dòng)化操 作中去。設(shè)計(jì)完成后能夠自動(dòng)生成 LabVIEW 程 序代碼。 LabVIEW 提供了多種圖像處理的方法，其中NI公司的視覺采集軟件提供的驅(qū)動(dòng)和函數(shù)，既能夠從數(shù)千種連接到 NI (National Instruments)幀接收器上的不同相機(jī)上采集圖像，也能夠從連接在 (PCI （論文）說明書 10 eXtensions for PCI 擴(kuò)展 )系統(tǒng)或筆記本計(jì)算機(jī)上標(biāo)準(zhǔn)端口的 IEEE 1394 和千兆位以太 網(wǎng)視覺相機(jī)采集圖像。另外圖框在 LabVIEW 中也是一種節(jié)點(diǎn)，是 LabVIEW 控制 VI程序執(zhí)行方式的圖形表示，如順序、條件和循環(huán)控制結(jié)構(gòu)等，被用來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化程序控制命令 。當(dāng)前面板窗口處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，工具模板和控制模板可用。VI 由程序前面板、框圖程序和圖標(biāo) Z 連接器組成 .連接器用于更上層的 VI 調(diào)用該 V1。在基于文本的編程語言中，程序的執(zhí)行依賴于文本所描述的指令，與之不同的 LabVIEW 使用數(shù)據(jù)流編程方法來描述程序的執(zhí)行。另一方面，可以將機(jī)器視覺的分析功能與虛擬儀器的控制功能有效結(jié)合，得到很 高的性價(jià)比。今天，新技術(shù)和基于虛擬儀器的圖像處理軟件，使用戶在極低成本下就可開發(fā)完成滿足大多數(shù)應(yīng)用要求的計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用系統(tǒng)。例如，什么是感知的初始基元，基元是如何組成的，局部與 全局感知的關(guān)系，優(yōu)先敏感的結(jié)構(gòu)、屬性和時(shí)間特征等，這些都是心理學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)正在著力研究的課題。在理解三維景物時(shí)需要知識(shí)導(dǎo)引，這也是人工智能中正在致力解決的知識(shí)工程問題。就電視畫面而言，同一行中相鄰兩個(gè)像素或相鄰兩行間的像素，其相關(guān)系數(shù)可達(dá) 以上，而相鄰兩幀之間的相關(guān)性比幀內(nèi)相關(guān)性一般說還要大些。如電視圖像的帶寬約 ，而語音帶寬僅為 4kHz 左右。如一幅 256 256 低分辨率黑白圖像，要求約 64kbit 的數(shù)據(jù)量；對(duì)高分辨率彩色 512 512 圖像，則要求 768kbit 數(shù)據(jù)量；如果要處理 30 幀 /秒的電視圖像序列，則每秒要求500kbit～ 數(shù)據(jù)量。數(shù)字圖像處理技術(shù)主要包括如下內(nèi)容：幾何處理（ Geometrical Processing）、算術(shù)處理（ Arithmetic Processing）、圖像增強(qiáng)（ ImageEnhancement）、圖像復(fù)原（ Image Restoration）、圖像重建（ Image Reconstruction）、圖像編碼（ Image Encoding）、圖像識(shí)別 (Image Recognition)、圖像理解（ ImageUnderstanding）。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及技術(shù)難題 數(shù)字圖像處理技術(shù)基本可以分成兩大類：模擬圖像處理（ Analog Image Processing）和數(shù)字圖像處理（ Digtal Image Processing）。自從 20 世紀(jì) 50 年代就著眼于研究統(tǒng)計(jì)模式（論文）說明書 6 識(shí)別繼而開始機(jī)器視覺的探討建立了不少機(jī)器視覺理論， Marr 的 視覺計(jì)算理論目前仍然是機(jī)器視覺的主要理論框架，大多數(shù)機(jī)器視覺研究都著眼于通過計(jì)算，提取二維視覺數(shù)據(jù)中的深度信息進(jìn)行目標(biāo)三維描述和識(shí)別。目前正在形成一門新的藝術(shù) ——計(jì)算機(jī)美術(shù)。其中值得一提的是研制具備視覺、聽覺和觸覺功能的智能機(jī)器人，將會(huì)給工農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)帶來新的面貌，目前已在工業(yè)生產(chǎn)中的噴漆、焊接、裝配中得到有效的利用。其中以圖像通信最為復(fù)雜和困難，因 圖像的數(shù)據(jù)量十分巨大，如傳送彩色電視信號(hào)的速率達(dá) 100M/s 以上。在氣象預(yù)報(bào)和對(duì)太空其它星球研究方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)第一章 緒論 5 揮了相當(dāng)大的作用。數(shù)字圖像處理技術(shù)未來應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下七個(gè)方面： （ 1）航天航空技術(shù)方面數(shù)字圖像處理技術(shù)在航天航空技術(shù)方面的應(yīng)用，除 JPL 對(duì)月球、火星照片的處理之外，另一方面是在飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中。屬于這些領(lǐng)域的有航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)檢測、機(jī)器人視覺、公安司法、軍事制導(dǎo)、文化藝術(shù)等。 Mallat 在 1988 年有效地將小波分析應(yīng)用于圖像分解和重構(gòu)。 20 世紀(jì) 80 年代末期，人們開始將其應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)，研究海圖的自動(dòng)讀入、自動(dòng)生成方法。 從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能、思維科學(xué)研究的迅速發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)向更高、更深層次發(fā)展。 1972 年英國 EMI 公司工程師 Housfield 發(fā)明了用于頭顱診斷的 X 射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，也就是（論文）說明書 4 我們通常所說的 CT（ Computer Tomograph）。他們對(duì)航天探測器徘徊者 7 號(hào)在 1964 年發(fā)回的幾千張?jiān)虑蛘掌M(jìn)行圖像處理，如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等，并考慮了太陽位置和月球環(huán)境的影響。早期圖像處理的目的是改善圖像質(zhì)量，它以人為對(duì)象，以改善人的視覺效果為目的。 選定好機(jī)器視覺的軟硬件平臺(tái)后，接下去就是圖像采集和圖像處理。外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號(hào)來保證視頻信號(hào)的同步，它可以保證不同設(shè)備輸出的視頻信號(hào)具有相同的幀行起止時(shí)間 .為了實(shí)現(xiàn)外同步，需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(hào)或復(fù)合視頻信號(hào)。圖像采集卡還提供了數(shù)字 I/0 控制的功能。在知道攝像機(jī)的拍攝對(duì)象和取景范圍后，可由此選擇合適的鏡頭。由于機(jī)器視覺系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)精度和速度，所以需要 圖像采集部分盡量及時(shí)、準(zhǔn)確地提供清晰的圖像，唯有如此才能讓圖像處理部分在比較短的時(shí)間內(nèi)得出正確的結(jié)果 .由此可知圖像采集部分的性能會(huì)直接影響整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)的性能。微機(jī)圖像處理系統(tǒng)常用的圖像采集部件有 :攝像機(jī)加上視頻圖像采集卡，圖像掃描儀以及數(shù)碼攝像機(jī)。 （論文）說明書 2 人類社會(huì)信息傳遞主要有三個(gè)途徑，分別是語言、文字和圖像。尤其是在不斷追求產(chǎn)品高性價(jià)比的今天，機(jī)器視覺作為一種高效的可視化質(zhì)量檢測方法，在制造加工的過程中總是倍受關(guān)注 .而虛擬儀器 (Virtual Instruments)技術(shù)通過軟件可以將通用計(jì)算機(jī)與硬件結(jié)合起來構(gòu)成測試或測控系統(tǒng)，并且用戶可以通過友好的虛擬前面板(Front Pallet)操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)，就如同在操作一臺(tái)自己定義、自己設(shè)計(jì)的單個(gè)傳統(tǒng)儀器一樣 .虛擬儀器技術(shù)與機(jī)器視覺技術(shù)兩者的結(jié)合，可以為用戶定制完全基于 PC (Personal Computer)的機(jī)器視覺系統(tǒng)這樣不僅可以減少成本，而且還可以開發(fā)出自動(dòng)化程度高、可靠性強(qiáng)的系統(tǒng)。 .................................................................... 23 圖像處理地位方法 .................................................................................... 24 邏輯判斷 .................................................................................................... 24 屏幕顯示標(biāo)記 .......................................................................................... 25 判斷 .......................................................................................................... 26 標(biāo)準(zhǔn)零件圖與缺陷零件圖的對(duì)比 ........................................................