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1、电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛机器视觉系列机器视觉系列影像处理：影像处理：NI Vision 小帮手小帮手电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛2-1 影像处理：影像处理：NI Vision 小帮手小帮手 2-1-1 前言前言 在 2-1 这个章节，我们要来介绍 NI Vision Assistant，桌面图示如下图 2-1 所示，为什么要 介绍它呢？因为我们可以透过它撷取影像、 建立影像处理流程， 进行一些基本的影像处理或 实验， 让我们能够快速完成影像塬型
2、的开发， 它还能帮我们计算影像处理流程所花费的时间， 甚至最后还能产生程式码和 Excel 报表！所以我们要学习影像处理的话，怎么能够不认识它 呢？接下来，让我们按下桌面上的 NI Vision Assistant，进入它的世界开始进行影像处理吧！图 2-1 NI Vision Assistant 桌面图示不论我们现在使用的是 NI Vision Assistant 2009 还是最新的 NI Vision Assistant 2013，一 打开它所看到的画面应该会和下图 2-2 所示相同。图 2-2 NI Vision Assistant 初始画面此画面我会将其分为以下七个区块：此画面我会将
3、其分为以下七个区块： 1：NI Vision Assistant 页面切换 2：影像选择区 3：影像处理显示区 4：影像处理功能选择区 5：NI Vision Assistant 文字说明 6：影像处理流程建立区 7：NI Vision Assistant Menu 选单 在接下来的章节，作者我会介绍到上述区块的功能。电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛2-1-2 获取影像获取影像 在 NI Vision Assistant 内，我们有两种方式可以获取影像： 1：使用连接在电脑上的相机撷取影像 2：载入影像档 要使用相机撷取影像
4、，首先要在图 2-2 的区域 1 进行页面的切换，选择 Acquire Image 将页 面切换到 Acquire Image 页面，如下图 2-3 所示。图 2-3 Acquire Images Page在图 2-3 的区域 2 中我们可以选择已连接相机的类型， 来进行影像撷取， 譬如我们选择第二 个选项从 1394 相机、GigE 相机或 USB 相机撷取影像，则我们会在区域 2 的地方看到如下 图 2-4 所示的画面。图 2-4 Acquire Image （1394， GigE， or USB） Setup电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发
5、烧友论坛电子发烧友论坛首先我们要在 Devices 的地方选择要用来撷取画面的相机，如果还没有接上相机的话，可以在现在把它接上，然后按下 Refresh List of Devices进行重新整理，就能看到新接上的相机了，选择好要使用的相机后，我们有叁种方式可以进行撷取：1、按下 Acquire Single Image撷取单张影像，我们可以在图 2-3 的区域 3 中看到刚刚撷取的影像，若有想要对此影像进行影像处理，则按下 Store Acquired Image inBrowser，将该影像加入图 2-3 的区域 4 中，供未来影像处理使用。2、按下 Acquire ContinuousI
6、mage进行即时影像的撷取和显示， 在撷取过程中可以随时按下 Store Acquired Image in Browser将该影像加入图 2-3 的区域 4 中，供未来影像处理使用。3、按下 Sequence Acquisition，会跳出一个对话框，我们可以在对话框输入我们想要拍摄的张数，然后按下一步，接着相机就会连续拍摄我们指定张数的影像，并将该影像 加入图 2-3 的区域 4 中，供未来影像处理使用。要直接载入影像档的话，可按下位于图 2-3 区域 5 中的 Open Image按钮，浏览电脑裡的影像档，将其加入图 2-3 的区域 4 中，供未来影像处理使用。 现在我们图 2-3 的区
7、域 4 中应该有很多影像可以供我们进行影像处理了，接下来我们从图 2-3 的区域 1 进行页面切换，把画面切到 Browse Images Page，如下图 2-5 所示。图 2-5 Browse Images Page电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛我们可以透过图 2-5 区域 2 中的 Thumbnail / Full-Size View Toggle按钮切换到单张浏览画面，如下图 2-6 所示，在图 2-6 的画面中我们可以透过区域 2 中的按钮进行影像的连 续拨放，或将画面停在我们想要进行处理的影像，然后从图 2-6
8、 的区域 1 进行页面切换， 把 画面切到 Process Images Page，接着就可以在该画面对选定的影像进行我们想要的影像处 理。我们也可以直接双击图 2-5 区域 2 中的影像，画面会自动跳到 Process Image Page。若还想要新增影像， 或是移除影像， 可以透过图2-5或图2-6区域2中的Open Image和 Closed Selected Image（s）进行操作。图 2-6 Full-Size View2-1-3 影像处理影像处理 有了影像库并选定影像后，我们的画面除了图片不太一样之外应该会如下图 2-7 所示，我们 还可以透过图 2-7 区域 1 中的按钮，将
9、图片库中的其他图片载入到图 2-7 的区域 2 中。电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛图 2-7 Process Images Page有了影像之后，接下来就来说明影像处理的部分，我们可以在 NI Vision Assistant 中进行影 像处理流程的编排，简单地说就是把图 2-7 区域 3 中的影像处理功能，加到图 2-7 的区域 4 中，将其组成一个影像处理流程。我们先将图 2-7 区域 3 内的影像处理功能展开来，如下图 2-8 所示。电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友
10、论坛电子发烧友论坛图 2-8 NI Vision Assistant 影像处理功能NI Vision Assistant 所提供的影像处理功能主要可以分为以下六个部分：所提供的影像处理功能主要可以分为以下六个部分： 1、Image 2、Color：此区域的功能只能对彩色 32 位元的影像使用。 3、Grayscale：此区域的功能只能对灰阶 8 位元的影像使用。 4、Binary：此区域的功能只能对 1 位元的影像使用。 5、Machine Vision 6、Identification大家可以看到图 2-8 内的影像处理功能其实还不少，这些功能同时也会出现在图 2-7 区域 6 的地方裡，
11、在机器视觉专栏未来的章节中， 作者我将会为各位介绍这些功能的使用时机和使用方法，已经等不及的朋友可以先按下图 2-7 区域 5 中的按钮 Show Context Help， 接着就会跳出一个 Context Help 的视窗，如下图 2-9 所示，它在我们操作 NI Vision Assistant 的过程中，会提供给我们最即时的说明，藉由它的帮助，大家可以先试着玩一些简单的影像 处理功能，譬如 Edge Detector。若有想要多加瞭解影像处理概念的朋友，可以到 NI 网站 上输入关键字搜寻：NI Vision Concepts Help。下载最新版本的文件来阅读，作者我也是一 手文件一
12、手实作这样学习过来的， 相信这份文件对大家未来在影像处理的概念上， 会有很大 的帮助。电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛图 2-9 Context Help Window接下来说明影像处理流程的建立，我们先从图 2-7 区域 6 的 Help 选单底下选择 Solution Wizard，打开之后我们会看到如下图 2-10 的画面。Solution Wizard 内有一些影像处理的範 例，可以供我们学习参考，而我们现在先选择 Automotive 下面的 Spark Plug Inspection 範 例，在按下 Load S
13、olution 之前我们先来看一下这个範例的 Problem Description，在问题叙 述中，不但有详细描述了需求，连应该要使用的工具都告诉我们了，真的是非常贴心呢！ 大 家说是不是啊？电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛图 2-10 Solution Wizard在看清楚问题叙述之后，我们就来按下 Load Solution，将这个範例载入到我们 Process Images 的页面，如果大家都有跟上的话，我们将会看到如下图 2-11 的画面。图 2-11 Spark Plug Inspection Result在图
14、2-11 的画面中我们可以看到一个已经完成的範例，因为我们要练习的关係，我们先把 图中区域 3 的流程删除，删除的方式就是单击点选已经存在的流程，然后按下区域 3 内的Delete 按钮，把已经存在的流程删除后，我们会看到如下图 2-12 的画面。电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛图 2-12 Spark Plug Inspection现在我们来重新处理这个需求，根据需求我们分成叁个步骤进行处理： 1、找到 Spark Plug Base 的两个量测点 2、找到两个 Electrodes 的量测点 3、根据前两个步骤找到的量测
15、点去进行量测 首先我们要寻找 Spark Plug Base 的两个量测点，我们从图 2-12 区域 2 中Machine Vision 的类别下单击点选 Edge Detector 功能，然后我们会看到如下图 2-13 的画面。电子发烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛图 2-13 Edge Detector在图 2-13 区域 4 的地方可以选择量测区域选取的方式，有直线、曲线或是其他方式等等， 那我们在这个案例会选择直线来做处理，接着在图 2-13 区域 1 中我们想要量测的地方由左 至右画一条线，如下图 2-14 所示。电子发
16、烧友网论坛出品电子发烧友网论坛出品 PowerPower byby 电子发烧友论坛电子发烧友论坛图 2-14 Draw Detected Line线画好之后，我们发现在图 2-14 区域 3 的结果显示区，只有显示出一个点，也就是说这条 线上只有找到一个由白变黑的点，而另外一个我们要找的由黑变白的点没有被标示出来， 所 以我们现在来调整一下图 2-14 区域 2 中的设定， 将 Look For 的设定改为 First 或 Save Results，我们可以得到一个 Excel 报表或是一个 txt 文字档案。图 2-24 Results Viewer2-1-5 输出程式码输出程式码 NI Visi
