機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)大師

機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)大師是一款用于機(jī)器視覺應(yīng)用的前期分析和實(shí)驗(yàn)的工具，軟件使用RVB的核心軟件組件提供的關(guān)鍵功能，是RVB軟件組件。它還可以用來進(jìn)行視覺應(yīng)用的產(chǎn)品夾具或定位裝置的調(diào)整的一個(gè)典型的應(yīng)用。

主要功能：

1. 支持所有directshow工業(yè)相機(jī), 不管國產(chǎn)還是國外的工業(yè)相機(jī);
2. 支持刻度尺和動(dòng)態(tài)十字鼠標(biāo)志;
3. 支持CVQL腳本語言, 實(shí)驗(yàn)不需要任何編程知識(shí),尤其適用高校教學(xué); 
4. 提供動(dòng)態(tài)窗口,.可以放大任意位置感興趣的細(xì)節(jié);
5. 提供鏡頭清晰讀曲線, 可以對比不同鏡頭的清晰度;
6. 支持?jǐn)?shù)字PK-LKX232光源控制器,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制光源亮度.

使用說明：

主界面

機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)大師運(yùn)行以后，顯示如圖1的界面。主界面由主菜單，工具欄，狀態(tài)欄，相機(jī)導(dǎo)航欄，相機(jī)屬性欄和相機(jī)性能欄，以及視場窗口組成。

圖1   主界面

主菜單：提供所用操作入口，包括相機(jī)操作，光源操作，視覺工具，顯示，甚至圖象打開和保存等。

工具欄：提供常用的操作入口，很多地方與主菜單功能對應(yīng)。

狀態(tài)欄：顯示當(dāng)前相機(jī)的主要信息如接口，分辨率，幀率，清晰度等。

相機(jī)導(dǎo)航欄：顯示當(dāng)前可用物理相機(jī)，可以打開具體的相機(jī)。

相機(jī)屬性欄：顯示已經(jīng)打開的物理相機(jī)的參數(shù)，如果參數(shù)支持寫的話，可以設(shè)置參數(shù)。

相機(jī)性能欄：顯示已經(jīng)打開的物理相機(jī)的關(guān)鍵性能如是否支持ROI操作，是否可以靜態(tài)抓取圖象幀等。

視場窗口：顯示已經(jīng)打開的圖像，顯示各種實(shí)用工具圖形和圖案。

1 工具欄

工具欄為常用的操作提供圖形化的操作接口。 如相機(jī)的操作按鈕、光源的操作按鈕等。分為三個(gè)部分，主工具欄，視覺工具欄和顯示工具欄。如圖所示。

1.1主工具欄

主工具欄包括圖象打開和保存，幫助，以及相機(jī)和光源的一些操作按鈕。

（1）打開圖像按鈕：打開本地圖像。

（2）另存為按鈕：保存圖像。

（3）刷新按鈕：刷新相機(jī)引導(dǎo)窗口。

（4）在線幫助按鈕：提供在線幫助文檔

（5）實(shí)時(shí)運(yùn)行相機(jī)按鈕：運(yùn)行相機(jī)。

（6）軟觸發(fā)運(yùn)行相機(jī)按鈕：由軟件產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)采集圖像。

（7）硬觸發(fā)運(yùn)行相機(jī)按鈕：由外部信號(hào)觸發(fā)進(jìn)行采集圖像。

（8）停止運(yùn)行按鈕：停止運(yùn)行相機(jī)。

（9）抓取靜態(tài)幀按鈕：抓拍圖像。

（10）打開光源按鈕：打開光源。

（11）關(guān)閉光源按鈕：關(guān)閉光源。

（12）增加亮度按鈕：增加光源亮度。

（13）降低亮度按鈕：降低光源亮度。

（14）選擇控制器按鈕：選擇光源、并進(jìn)行配置。

（15）產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)按鈕：軟觸發(fā)運(yùn)行相機(jī)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)獲取當(dāng)前圖像。

1.2視覺工具欄

包括視覺分析工具的操作按鈕。

（1）默認(rèn)按鈕：

（2）水平刻度按鈕：顯示水平刻度線。

（3）垂直刻度按鈕：顯示垂直刻度線。

（4）十字刻度按鈕：顯示十字刻度線。

（5）十字鼠標(biāo)線按鈕：顯示十字鼠標(biāo)，追蹤鼠標(biāo)。

（6）距離測量按鈕：測量圖像任意兩點(diǎn)的距離。

（7）動(dòng)態(tài)子窗按鈕：選擇圖像區(qū)域，動(dòng)態(tài)擴(kuò)到視圖。

（8）分心敏感區(qū)按鈕：選擇圖像區(qū)域，進(jìn)行相應(yīng)分析。

（9）清晰度曲線按鈕：實(shí)時(shí)顯示攝像機(jī)清晰度。

1.3顯示工具欄

包括視場窗口的顯示方式按鈕。

（1）默認(rèn)對齊按鈕：相機(jī)拍攝圖像在畫布左上角顯示。

（2）居中對齊按鈕：相機(jī)拍攝圖像在畫布中間顯示。

（3）填充窗口按鈕：相機(jī)拍攝圖像填充到畫布。

（4）實(shí)際大小按鈕：顯示時(shí)間所拍攝圖像。

（5）放大按鈕：擴(kuò)大圖像顯示。

（6）縮小按鈕：縮小圖像顯示。

2 主菜單

主菜單由文件、相機(jī)、光源、工具、顯示、校準(zhǔn)、窗口、幫助子菜單組成。

2.1文件菜單

文件子菜單包括打開圖像、另存為、退出三個(gè)項(xiàng)。如圖2所示

圖2

（1）打開圖像：打開本地圖像。

（2）另存為：保存當(dāng)前攝像機(jī)抓拍的圖像到指定文件夾。可以保存.jpg/.bmp/.png/.gif/.tif格式文件。

（3）退出：退出機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)大師軟件。

2.2相機(jī)菜單

相機(jī)菜單包括實(shí)時(shí)運(yùn)行、軟觸發(fā)運(yùn)行、硬觸發(fā)運(yùn)行、停止運(yùn)行、抓取靜態(tài)幀、產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)、刷新選項(xiàng)。

圖3

（1）實(shí)時(shí)運(yùn)行：實(shí)時(shí)運(yùn)行攝像機(jī)，打開相機(jī)進(jìn)行取景，如圖4所示

圖4

（2）軟觸發(fā)運(yùn)行：打開攝像機(jī)，當(dāng)由軟件產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)時(shí)，攝像機(jī)開始獲取實(shí)時(shí)圖像。

（3）應(yīng)觸發(fā)運(yùn)行：打開攝像機(jī)，當(dāng)外部電路器件產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，攝像機(jī)開始獲取實(shí)時(shí)圖像。

（4）停止運(yùn)行：關(guān)閉攝像機(jī)。

（5）抓取靜態(tài)幀：相機(jī)停止運(yùn)行，通過此按鍵抓取當(dāng)前圖像。

（6）產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)：當(dāng)相機(jī)處于軟觸發(fā)運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)驅(qū)動(dòng)相機(jī)進(jìn)行拍攝，獲取圖像。

（7）刷新：刷新相機(jī)引導(dǎo)區(qū)，當(dāng)有新相機(jī)接入時(shí)刷新相機(jī)引導(dǎo)區(qū)，顯示新相機(jī)端口。

2.3光源菜單

光源菜單由打開光源、關(guān)閉光源、增加亮度、降低亮度、選擇控制器組成。如圖5所示。

圖5

（1）打開光源：打開光源。

（2）關(guān)閉光源：關(guān)閉光源。

（3）增加亮度：增加光源亮度。

（4）降低亮度：降低光源亮度。

（5）選擇控制器：選擇com口連接光源、選擇不同光源。

包括串口端口的選擇，波特率設(shè)置，數(shù)據(jù)位數(shù)設(shè)置，奇偶檢驗(yàn)設(shè)置，停止位，節(jié)點(diǎn)地址，通信延遲設(shè)置。并顯示光源信息包括型號(hào)、接口類型，電壓、功率。

2.4工具菜單欄

工具菜單由默認(rèn)、水平刻度、垂直刻度、十字刻度、十字線鼠標(biāo)、距離測量、動(dòng)態(tài)子窗、分析敏感區(qū)、清晰度曲線組成。如圖6所示

圖6

（1）默認(rèn)：默認(rèn)選項(xiàng)只顯示場景圖像。

（2）水平刻度：顯示水平刻度線，用于測量器件、工件等尺寸，標(biāo)定工件。

（3）垂直刻度：顯示垂直刻度線。用于測量器件、工件等尺寸，標(biāo)定工件。

（4）十字刻度：顯示十字刻度線，用于測量器件、工件等尺寸，標(biāo)定工件。

（5）十字鼠標(biāo)線：顯示鼠標(biāo)所在點(diǎn)的十字線�？梢詣�(dòng)態(tài)進(jìn)行被測工件與機(jī)械夾具對齊。

（6）距離測量：測量場景內(nèi)任意兩點(diǎn)之間的距離。

（7）動(dòng)態(tài)子窗：選擇場景內(nèi)某一矩形區(qū)域，進(jìn)行局部放大，可使局部圖象更加清晰。

（8）分析敏感區(qū)：選擇場景內(nèi)某一矩形區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)分析，執(zhí)行機(jī)器視覺查詢語言，對ROI進(jìn)行圖像預(yù)處理或特征分析。

（9）清晰度曲線：獲取相機(jī)運(yùn)行實(shí)時(shí)清晰度曲線，可以用于更好的焦距調(diào)節(jié)或鏡頭清晰度對比。

清晰度曲線如下：

注意：清晰讀曲線在當(dāng)前時(shí)刻的清晰度值在狀態(tài)欄對應(yīng)的位置顯示。當(dāng)前清晰度只是一個(gè)參考數(shù)，不同的視場（被照物圖象不一樣）和不同的鏡頭計(jì)算出來的清晰度是不一樣的。

2.5顯示菜單

顯示菜單由默認(rèn)對齊、居中對齊、填充窗口、實(shí)際大小、放大（+）、縮�。�-）、隱藏RVB標(biāo)識(shí)、隱藏像素信息組成，主要對視場窗口的顯示內(nèi)容和顯示方式進(jìn)行設(shè)置。如圖

（1）        默認(rèn)對齊：默認(rèn)對齊時(shí)攝像機(jī)所拍攝場景圖像位于窗口左上角開始的位置。           

（2）       居中對齊：攝像機(jī)所采視圖圖像在窗口居中顯示。

（3）       填充窗口：填充視圖到整個(gè)窗口。

（4）       實(shí)際大�。簲z像機(jī)所采視圖的實(shí)際大小。

（5）       放大（+）：放大攝像機(jī)所采視圖。放大操作不適用于填充窗口顯示的情況。

（6）縮�。�-）：縮小攝像機(jī)所采集視圖�？s小操作不適用于填充窗口顯示的情況。

（7）隱藏RVB標(biāo)識(shí)：隱藏位于視圖右上角的RVB機(jī)器視覺算法開發(fā)組件標(biāo)記。

（8）隱藏像素信息：隱藏位于視圖窗口右下角的像素信息。像素信息由當(dāng)前點(diǎn)像素值以及對應(yīng)坐標(biāo)組成。

2.6校準(zhǔn)菜單欄

  校準(zhǔn)菜單由2D平面比例校準(zhǔn)組成，2D平面比例主要用于計(jì)算圖象坐標(biāo)和世界坐標(biāo)的比例，通常運(yùn)用在尺寸測量和運(yùn)動(dòng)定位應(yīng)用中。

2D平面校準(zhǔn)（如下圖）

（1）       在圖像中取任意兩點(diǎn)。

（2）       對圖中兩點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，學(xué)習(xí)水平比率：兩點(diǎn)水平坐標(biāo)差除以實(shí)際長度得出比率并在靜態(tài)控件顯示比率。學(xué)習(xí)垂直比率：兩點(diǎn)垂直坐標(biāo)差除以實(shí)際長度得出比率并在靜態(tài)控件顯示比率。

（3）       鋪滿畫布使所抓取圖像完全顯示在畫布。

（4）       在默認(rèn)情況下可以通過水平、垂直進(jìn)度條查看圖像。

（5）       在線教程提供指導(dǎo)信息。

（6）       關(guān)閉退出2D平面校準(zhǔn)。

2.7窗口菜單欄

窗口菜單欄對主界面下的一些功能窗口的顯示進(jìn)行控制如隱藏，窗口平鋪等等。如圖：

（1） 相機(jī)引導(dǎo)：隱藏或顯示相機(jī)引導(dǎo)窗口。

（2） 相機(jī)屬性：隱藏或顯示相機(jī)屬相窗口。

（3） 性能信息：隱藏或顯示相機(jī)性能信息窗口。

（4） 更多…：調(diào)用子窗口提供更多顯示或隱藏選項(xiàng)包括3個(gè)工具欄和狀態(tài)欄，如圖所示：

（5） 層疊（C）：窗口重疊。

（6） 水平平鋪：視場窗口水平鋪滿主界面窗口。

（7） 垂直平鋪：視場窗口垂直鋪滿主界面窗口。

2.8幫助菜單 

幫助菜單提供了有關(guān)使用幫助，函數(shù)由在線教程、RVB函數(shù)參考等子項(xiàng)組成。

（1）       在線教程: 提供在線幫助文檔。

（2）       RVB函數(shù)參考：顯示RVB函數(shù)的使用信息。這些信息對使用機(jī)器視覺查詢語言有一定的幫助。

（3）       你知道嗎：提示軟件功能和注意事項(xiàng)。

（4）       關(guān)于：軟件版本說明。

3  相機(jī)引導(dǎo)區(qū)：

顯示相機(jī)接口信息，顯示當(dāng)前可用的物理相機(jī)，雙擊里面的某個(gè)物理相機(jī)對應(yīng)的項(xiàng)，可以打開該相機(jī)，并出現(xiàn)一個(gè)視場窗口。

4  相機(jī)屬性區(qū)：

顯示當(dāng)前相機(jī)的參數(shù)，可以對這些參數(shù)如曝光時(shí)間、亮度、對比度、相機(jī)增益進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5  性能信息區(qū)：

顯示相機(jī)的性能信息如是否支持ROI窗口，是否支持軟觸發(fā)等等。

更新日志：

1: 全新的機(jī)器視覺查詢語言，不需要任何編程知識(shí)預(yù)研更加方便。;

2: 可以支持市場上絕大部分相機(jī);

3: 支持RS232通信的光源控制器;

4: 多種樣式的鼠標(biāo)，定位和機(jī)械調(diào)整更加方便;

5: 實(shí)時(shí)ROI;

6: 實(shí)時(shí)測量;

7: ROI分析;

8: 清晰度跟蹤，調(diào)整鏡頭更加準(zhǔn)確;