1. 工业相机介绍

工业相机介绍

工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。

工业相机分类

1.按图像传感器区分

图像传感器（Image Sensor），是一种将光学图像转换成电子信号的设备，是组成数字摄像头的重要组成部分，可分为CCD（电荷耦合元件）和CMOS（互补金属氧化物半导体元件）两大类。 Sensor是一个由N行及M列感光单元（Pixel）组成的矩阵，Sensor基本工作原理：当光子撞击到硅原子上时，会产生自由电子，再将这些自由电子收集在一起形成信号。

CCD 相机： 使用 CCD 感光芯片为图像传感器的相机,集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。如左图所示。

CMOS 相机： 使用 CMOS 感光芯片为图像传感器的相机,将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。如右图所示。

2.按照图像传感器区分

单色相机： 输出图像为单色图像的相机。 彩色相机： 输出图像为彩色图像的相机。

3.按输出信号区分

模拟信号相机： 从传感器中传出的信号，被转换成模拟电压信号，即普通视频信号后再传到图像采集卡中。 数字信号相机： 信号自传感器中的像素输出后，在相机内部直接数字化并输出。数字相机又包含 1394 相机、USB 相机、Gige 相机、CameraLink 相机等。

4.按照传感器类型区分 面扫描相机： 传感器上像素呈面状分布的相机，其所成图像为二维“面”图像。线扫描相机：传感器上呈线状（一行或三行）分布的相机，其所成图像为一维“线”图像。 线扫描相机： 传感器上呈线状（一行或三行）分布的相机，其所成图像为一维“线”图像。

工业相机的主要参数介绍

相机的参数主要有传感器类型、快门方式、像元尺寸、靶面尺寸、分辨率、最大帧率、接口类型。

工业相机型号说明

1.图像传感器（Image Sensor）

图像传感器是一种将光学图像转换成电子信号的设备，是组成数字摄像头的重要组成部分，可分为 CCD（电荷耦合元件）和 CMOS（互补金属氧化物半导体元件）两大类。 Sensor 是一个由 N 行及 M 列感光单元（Pixel）组成的矩阵，Sensor基本工作原理：当光子撞击到硅原子上时，会产生自由电子，再将这些自由电子收集在一起形成信号。

CCD与SMOS相机性能对比

2.工业相机的快门方式

相机总共有全局快门和卷帘式快门两种。全局快门（Global Shutter）是让整幅图片在同一时间曝光，Sensor所有像素点同时收集光线，同时曝光，最终将曝光图像转成电子图像。所有像素在同一时刻曝光，类似于将运动物体冻结了，适合拍摄快速运动的物体。CCD和CMOS都支持 Global Shutter；全局曝光的相机由于在曝光时整个图像芯片一起曝光，因此当物体运动时，可以由全局曝光相机对其进行动态拍摄。

卷帘快门（Rolling Shutter）是Sensor通过逐行曝光的方式实现图像采集，在曝光开始的时候，Sensor逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光，不适合运动物体的拍摄。CMOS支持Rolling Shutter ，CCD不支持。卷帘快门的相机在拍摄运动中的物体，图像会由于传感器不同行曝光时间不一样而产生图像失真，拖影。

3.像元尺寸

像元尺寸即一个像元的大小。像元大小和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小。像元是反映影像特征的重要标志。是同时具有空间特征和波谱特征的数据元。几何意义是其数据值确定所代表的地面面积。物理意义是其波谱变量代表该像元内在某一特定波段中波谱响应的强度。即同一像元内的地物，只有一个共同灰度值。像元大小决定了数字影像的影像分辨率和信息量。像元小，影像分辨率高，信息量大；反之，影像分辨率低，信息量小。

4.靶面尺寸（Target size)

就是 CCD 尺寸，CCD 尺寸一般用英寸来表示，1/2 就是二分之一英寸，是对角线尺寸。 1 英寸换算成毫米是 16mm，而不是通常的 25.4mm。举例：像元尺寸 3.75umx3.75um，摄像机分辨率 1280x960，可以计算 CCD 尺寸

3.75umx1280=4.8mm， 3.75umx960=3.6mm，靶面尺寸为 1/3"。

5.分辨率（Resolution）

相机每次采集图像的像素点数（Pixels）。例如：MV-CA013-20GM的分辨率为1280x1024，相机为130万的黑白相机， 1280x1024=1310720=131.0720万。

6.最大帧率（Frame Rate）/行频（Line Rate）

相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数（Frames/Sec.），即每秒采集多少张图像，对于线阵相机为每秒采集的行数（Lines/Sec.）。这往往和传感器芯片和数据输出接口带宽有关。根据项目需求，对于拍摄运动物体，建议选取高帧率相机，具体帧率数要根据拍摄精度来确定。

7.相机接口数据传输

2.工业相机的选型

工业相机的选型

工业相机是机器视觉系统中的⼀个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。

1.确定黑白/彩色：

如果对颜色有检测需求（如线序颜色检测）或检测只能通过颜色判断需选择彩色，否则一般情况均选择黑白相机。

2.确定卷帘/全局快门

如果实际检测为动态，即产品在运动过程中拍照检测（如传送带上料），则需要选择全局快门的相机；如果实际检测为静态，即产品在静态时拍照检测（如人工摆放到固定位置进行检测），则可以选择卷帘快门的相机。

3.确定分辨率大小：

（1）产品检测需求为尺寸或者定位，有精度要求，可通过精度与检测视野面积进行计算得出需要的分辨率（2）如果产品无精度要求，则优先可以考虑低像素的相机，如果成像或测试时，被测部分模糊不清楚，需要高分辨率的相机来提高成像，则再旋转高分辨率的相机

4、确定帧率

一般高速的动态检测速度可达到一秒10个以上，针对此种检测需求可以选择高帧率的相机（相机帧率为60fps表示1秒可以拍60张），一般情况下像素越低帧率越高。

工业相机的分辨率计算

定位、测量用3倍 精度，被测物尺寸要加入视场冗余尺寸，每个方向至少加5mm。

实际应用举例：被测工件尺寸20mm*40mm，要求检测精度0.1mm，动态定位，计算应该选用多少分辨率的相机？

相机选型：算法判断需要3*单像素精度，单像素精度要求=0.1mm/3=0.03mm；分辨率要求：20+5+5mm/0.03mm=1000，40+5+5mm/0.03mm=1666

分辨率要求大于1000*1666 且全局相机，可选择：1920*1200分辨率，选择相机：200万，2/3”靶面。

工业相机的选型测试

1.检测一个 25mm*15mm 的零件，需要达到 0.08mm 的精度，动态检测，需要选用哪个像素的相机比较合适。 2.检测一个 300mm*200mm 的零件，需要达到 0.25mm 的精度，静态检测，需要选用哪个型号的相机比较合适。 3.检测一个 100mm*80mm 的零件，需要达到 0.14mm 的精度，动态检测，需要选用哪个型号的相机比较合适。常见的全局相机（动态）有：CA013-A0GM（12801024）、CS050-10GM（24482048）、CH120-10GM（4096*3000）常见的卷帘相机（静态）有：CS060-10GM(30722048)、CU120-10GM(40243036)、CS200- 10GM(5472*3648)

工业相机的选型测试举例1

1.检测一个 25mm*15mm 的零件，需要达到 0.08mm 的精度，动态检测，需要选用哪个像素的相机比较合适。

实际所需视野35mm*25mm，精度0.08/3=0.026mm 长边像素=35/0.026≈1346 短边像素=25/0.026≈961 常见的全局相机（动态）有：CA013-A0GM（1280*1024）、CS050-10GM（2448*2048）、CH120-10GM（4096*3000）所以选择CS050-10GM

工业相机的选型测试举例2

2.检测一个 300mm*200mm 的零件，需要达到 0.25mm 的精度，静态检测，需要选用哪个型号的相机比较合适。

实际所需视野310mm*210mm，精度0.25/3=0.083mm 长边像素=310/0.083≈3734 短边像素=210/0.083≈2530 常见的卷帘相机（静态）有：CS060-10GM(3072*2048)、CU120-10GM(4024*3036)、CS200- 10GM(5472*3648) 所以选择CU120-10GM

工业相机的选型测试举例3

3.检测一个 100mm*80mm 的零件，需要达到 0.14mm 的精度，动态检测，需要选用哪个型号的相机比较合适。

实际所需视野110mm*90mm，精度0.14/3=0.046mm 长边像素=110/0.046≈2391 短边像素=90/0.046≈1956

常见的全局相机（动态）有：CA013-A0GM（1280*1024）、CS050-10GM（2448*2048）、CH120-10GM（4096*3000）所以选择CS050-10GM

3.工业相机的驱动连接

工业相机的驱动连接

1.相机硬件接口介绍

2.PWR状态灯

3.常规工业相机的电源线介绍

4.功能线介绍

连线实施

MVS客户端安装

MVS 客户端支持安装在 Windows XP/7/10 32/64bit，Linux 32/64bits 以及 MacOS 64bits 操作系统上。本文以 Windows 系统为例进行介绍。具体操作步骤如下：

请从海康机器人官网（www.hikrobotics.com）“服务支持”>“下载中心”>“机器视觉”中下载 MVS 客户端安装包及 SDK 开发包。
双击安装包进入安装界面，单击“开始安装” ，如图 2-1 所示。
选择安装路径、需要安装的驱动（默认已勾选 GIGE 和 USB3.0）和其他功能，如图 2- 2 所示。图2-2 安装选项
单击“下一步”开始安装。
安装结束后，单击“完成”即可。

PC客户端安装环境设置

为保证客户端的正常运行以及数据传输的稳定性，在使用客户端软件前，需要对 PC 环境进行设置。

关闭防火墙

打开系统防火墙。 Windows XP：依次点击开始>控制面板>安全中心>Windows 防火墙。 Windows 7：依次点击开始>控制面板>系统和安全>Windows 防火墙。 Windows 10：依次点击此电脑>属性>控制面板主页>Windows Defender 防火墙。
单击左侧“打开和关闭 Windows 防火墙” 。
在自定义界面，选择“关闭 Windows 防火墙（不推荐）”，并点击“确定”即可。

工业相机的IP设置

完成相机和客户端的安装后，在设备列表中，若相机为不可达状态，则需要手动设置相机 IP。具体如下：

双击状态为不可达的相机名称，界面将弹出“修改 IP 地址”对话框。
在“修改 IP 地址”对话框中，选择“静态IP”，参照相机可达的网段（图红框所示），设置相机的“IP 地址”、“子网掩码”以及“默认网关”，单击“确定”，如图所示。

4.MVS客户端界面介绍

MVS客户端界面介绍

5.工业相机的IO设置

工业相机的IO设置

1.触发模式

相机的触发模式分为内触发模式以及外触发模式 2 种。具体工作原理以及对应参数如表 2-3，参数设置如图所示。 内部触发就是软件触发，通过软件可以直接触发拍照。 外部触发就是外部接线控制触发拍照，例如按钮控制拍照、plc 控制拍照、光学感应器控制拍照。

如果是内部触发，IO输入中触发模式选择关闭，触发源选择软触发。

如果是外部触发，IO输入中触发模式选择打开，触发源选择线路0。

2.PNP与NPN

P表示正、N表示负。 NPN表示平时为低电位，信号到来时信号为高电位输出。 PNP表示平时为高电位，信号到来时信号为负。

3.硬触发硬件连接

输入电路，PNP硬触发硬件连接。 输入信号的外部设备不同，接线有所不同。除了CU系列外的其他系列相机，Line 0输入接线图具体如下图所示。输入信号为PNP设备：

输入信号为NPN设备： 若 NPN 设备的 VCC 为 24 V，推荐使用 4.7 KΩ 的上拉电阻。若 NPN 设备的 VCC 为 12 V，推荐使用 1 KΩ 的上拉电阻。

开关硬触发硬件连接。 输入信号为开关。若开关的VCC为24V，建议串联一个4.7KΩ的电阻，用于保护电路。

VCC也可以直接用相机电源的+12V代替，开关触发接线就如下图，当开关闭合，就会触发拍照。如图所示。

4.硬触发软件设置

用硬触发控制拍照时，触发模式选择打开，触发源选择线路 0。触发极性分为上升沿、下降沿、高电平、低电平四种

5.触发抖动过滤

外触发信号给到相机时可能存在毛刺，如果直接进入到相机内部可能会造成误触发，此时可以对触发信号进行去抖处理。该功能通过数字IO控制属性下的线路防抖时间参数设置，单位为 μs，范围为 0~~1000000，即 0~~1s。参数设置如图左所示。当设置的 防抖时间大于触发信号的时间时，则该触发信号被忽略，时序如右图所示

连线实施

测试上升沿，下降沿，高电平，低电平。

如下图是相机 I/O 的简易接线，继电器（开关）闭合时，二号线输入+12V，硬触发拍照。当有信号输出时，即四号线输出一个低电平，+12V 和 4 号线会输出一个 12V的电压。例如+12V 和 4号线分别接 12V 警示灯或者蜂鸣器的正极和负极，当 Line1（四号线）有输出时，警示灯就会亮，蜂鸣器就会响。

五号线必须和六号线一起接相机电源的负极，否则无法硬触发拍照以及无法信号输出

6.输出连接

相机触发输出信号为开关信号，可用于控制报警灯、光源、PLC 等外部设备。触发输出信号可通过电平反转和 频闪输出 信号 2 种方式实现。通过 Digital IO Control 属性设置相关参数。触发输出信号的电平反转通过 线路翻转 参数是否启用进行设置，默认不启用，如左图所示。

Line 1 的最大输出电流为 25 mA。

7.频闪输出信号

频闪输出信号可使相机在事件源发生时，直接输出信号给到外部设备。频闪输出信号的事件源通过 线路源 参数进行设置。当事件源发生时，会生成 1 个事件信息，此时相机会同步输出 1 个频闪信号。频闪信号是否启用通过输出使能参数进行设置，如左图所示。

同时 频闪输出 信号还可以设置持续时间、输出延迟。频闪输出信号为高电平有效，信号输出的持续时间可通过输出线路持续时间参数进行设置，单位为μs，如左图所示。

以频闪输出信号的线路源选择相机曝光开始有效为例，当相机开始曝光时，频闪立即输出。当 输出线路持续时间 参数值为 0 时，频闪高电平延续时间等于曝光时间；当 输出线路持续时间 值为非 0 时，频闪高电平延续时间等于输出线路持续时间值，时序如图所示。

相机可对频闪输出信号设置输出延迟，以满足在某些场景下，外部设备需要延迟响应的应用需求。信号输出的延迟时间可通过 输出线路延迟 参数进行设置，单位为 μs，范围为 0~~10000，即 0~~10 ms。相关参数如左图所示。

以频闪输出信号的线路源选择相机开始曝光为例，当相机开始曝光时，频闪输出并没有立即生效，而是根据输出线路延迟设置的值延迟输出，时序如右图所示。

8.光耦继电器

光耦继电器属于固态继电器，一般电磁继电器靠电流通过线圈使铁芯变成有磁性的磁铁吸合衔铁，从而使相关的触点动作控制负载的通断，而光耦继电器没有触点，其工作原理与光耦有点类似。

光电耦合器是一种在一个封装中结合了发光二极管(LED)和光电检测器的设备。与其他光学设备不同，光不会发射到包装外部。外观类似于非光学半导体器件的外观。尽管光耦合器是一种光学设备，但它不处理光，但处理电信号。

1、隔离作用，如信号隔离或光电的隔离，

2、比普通光耦驱动能力强，可以用来控制各种负载例如(微小模拟信号的切换、电磁继电器、电灯、发光二极管、加热器、马达、电磁吸筒等)。

9.PLC触发拍照和输出的硬件连接

6.线扫视觉相机介绍

线扫视觉相机介绍

1.什么是线扫相机

对于这些视野很宽精度要求很高，或者细长型的连续的这类被测物，传统面阵相机的方案较难实现。

线扫相机一种特殊的相机，它与普通的面阵相机的传感器拍摄一幅画面图像不同，它的传感器每次只采集一行或数行（彩色）图像。

了解线阵相机参数说明

2.线扫与面阵区别

3.线阵相机应用场景

线阵相机对大画幅、高精度、圆柱状物体检测等有很好的应用，主要行业有:印刷制品、大型玻璃、LCD面板检测、PCB检测、钢铁检测、粮食色选、烟草行业、纺织行业等。

4.线阵相机安装

线阵相机安装: 相机安装时需注意安装方向，安装方向如下

注意: 1、安装方向:按运动方向A安装，图像将成镜像;按运动方向B安装，图像为正常 2、黑白相机支持X镜像，彩色相机不支持。 3、黑白相机可以拍摄A和B运动方向，彩色相机建议拍摄B运动方向。 另外，若彩色相机运动方向为A时，需要配置参数ReverseScanDirection，否则将出现锯齿现象和色彩异常。

5.线扫相机参数设置

行频(Acquisition Line Rate): 即相机每秒钟输出的图像行数。在自由运行模式下，行频自行设定;在触发模式下行频与输入的行信号有关

行高(Height): 行高是指拼成一帧图像所需要的行数即一帧图像的纵向分辨率

帧率: 行高线阵相机的帧率与行频成正比，与行高成反比关系。即，帧率=行频/行高

线扫相机如何调整合适的行频: 在自由运行模式下行频与被测物体运动速度要匹配否则会出现图像拉伸或者压缩的现象。1、理论计算;2、经验测试 理论计算: (1)横向分辨率(mm/pixel)=物体宽度(mm)/线阵像元数量 (2)纵向分辨率(mm/pixel)=物体运动速度(mm/s)/行频(Hz) (3)拍摄图像不发生变形的充要条件:横向分辨率=纵向分辨率 经验测试: (1)找一个规则的物体，如圆形或者正方形的物体放在视野下， (2)如果物体沿着运动方向被拉伸，则应该降低行频。 (3)如果物体沿着运动方向被压缩，则应该增加行频。 (4)触发模式下则调整分频器或者触发源。

6.线扫相机的触发模式

线扫相机的行触发(Line Start):*

行触发打开，帧触发关闭此时行频由外部触发源决定。

线扫相机帧触发(Line Start):

帧触发打开，行触发关闭，此时的触发模式类似于面阵相机触发。

线扫相机的行+帧触发: 行触发与帧触发全部开启。此时相机收到帧触发信号之后，行信号才起作用。一帧的行数由设置的帧高度决定。

线扫相机的编码器触发

(1)除法器和乘法器的作用为对信号的频率除一个整数或者乘一个整数。

(2)图像拉伸则将除法器的值设置大，乘法器的值设置小;

(3)图像压缩则将除法器的值设置小，乘法器的值设置大。

注意 :若只考虑正转，选择一个触发源line0.若要同时考虑正转和反转，line0和Iine3同时选择。

线扫相机编码器型号选择:

推荐型号为E6B2-CWZ5B(欧姆龙)，1000P/R

编码器触发接线:

(1)单端接法:

(2)差分接法

7.机器视觉软件系统

视觉软件介绍

常见的视觉应用软件介绍

代码型: 特点:开源，发开灵活，复杂编程需具备较高的应用门槛，且性能一般

平台型: 特点:开发便捷，周期短，性能优秀灵活性一般

算子型: 特点:基础的封装，开发灵活，性能优秀，开发便捷度一般

平台型: 低应用门槛，工具特点:开发灵活，丰富，性能优秀，相对年轻

VM (VisionMaster)是什么？

VisionMaster的视觉工具有哪些？

VM（VisionMaster）安装步骤

VM（VisionMaster）客户端支持安装在 Windows XP/7/10 32/64bit，Linux 32/64bits 以及MacOS 64bits操作系统上。本文以 Windows 系统为例进行介绍。如图4-4所示。具体操作步骤如下：

请从海康机器人官网（www.hikrobotics.com）“服务支持”>“下载中心”>“机器视觉”中下载 VM客户端安装包。
双击安装包进入安装界面，单击“开始安装”，如图所示。
选择安装路径、需要安装的驱动（默认已勾选加密狗和标准版相机驱动）和其他功能，如图所示。
单击“下一步”开始安装。
安装结束后，单击“完成”即可。

1.启动VisionMaster引导页面

VisionMaster的界面介绍

VisionMaster工具箱介绍

VisionMaster的流程编辑区介绍

VisionMaster的工具栏介绍

·保存方案: 在操作区连接相应工程后使用该按钮可保存工程方案文件到本地。 ·打开方案: 加载存在本地的工程方案文件。 ·撤销: 撤销当前操作,点击其右下脚位置，可查看其历史记录。 ·重做: 取消撤销操作，所有支持撤销、重做功能的操作。 ·相机管理: 单击后可进行全局相机的创建，支持同时创建多个全局相机，并且支持修改全局相机的名称。 ·光源控制器管理: 单击后可添加控制器设备， 全局变量: 全局变量是可以被本方案中的所有流程调用或修改的变量，可自定义变量名称、类型和当前值。 ·通信管理: 可以设置通信协议以及通信参数，支持TCP、UDP，串口通信及主流的工业通信协议等。 ·全局触发: 可以通过触发事件和触发字符串来执行相应的操作。 ·全局脚本: 用于控制多流程的运行时序、动态配置模块参数、通信触发等。 ·单次运行: 单击后单次执行流程。 ·连续运行: 单击后连续执行流程，此时会改为停止运行按钮，再次单击后可中断或提前终止方案操作。 ·运行界面: 可以根据自己需要自定义显示界面。 ·文件路径: 会显示方案的名称，单击可打开方案所保存的位置路径。

VisionMaster图像显示区介绍

VisionMaster结果显示区介绍

当前结果:显示模块当前执信的输出结果

历史结果:显示模块历史执行的输出结果

帮助:模块的功能说明和操作说明

VisionMaster的状态栏介绍

任务要求：使用图象源加载一张本地图片

VisionMaster的图像采集介绍

拖动“图像源”模块到流程编辑区，方案处理图像来源既可以从本地图像加载也可以从相机图像中获取，图像源中选择SDK时，图像源只能通过调用SDK接口设置图像数据，如下图所示。

图像源选择“本地图像”时，结果显示区域中的 “当前结果” 改为 ”常用参数“，其右上方点击可加载单个图像、点击 可加载图像文件夹、点击 可清除所有图像。同时可以双击该模块进行参数设置，主要参数有像素格式、取图间隔、方案存图和触发设置。

VisionMaster的图像源参数介绍

1.VisionMaster加载本地图片

双击图像源模块，基本参数中图像源选择本地图像，像素格式可以选择 MONO8 和RGB24，当选择 MONO8 时，图像是黑白格式，选择RGB24 时，图像为彩色格式。

2.VisionMaster加载相机图片

双击图像源模块，图像源选择相机，关联相机选择全局相机。

8.VisionMaster模板匹配工具及应用

VisionMaster模板匹配介绍

特征匹配分为高精度匹配和快速匹配，此工具使用图像的边缘特征作为模板，按照预设的参数确定搜索空间，在图像中搜索与模板相似的目标，可用于定位、计数和判断有无等。双击特征匹配模块可进行参数配置，里面有基本参数、特征模板、运行参数和结果显示等几个参数设置模块。基本参数和结果显示见工具应用举例章节，此处仅对特征模板和运行参数进行说明。

高精度匹配精度高，相比快速匹配耗时更久，但是设置的特征更精细，匹配精度高，如下图所示。

VisionMaster模板匹配算法原理

特征匹配是根据已知模式在一幅图中寻找相应模式的处理方法就叫做模板匹配。简单而言之模板就是一幅已知的小图像，模板匹配就是在一幅大图像中搜寻目标，如下图所示。

VisionMaster快速匹配

特征模板可以对图像特征进行提取，初次使用时需要编辑模板。选中需要编辑的模板区域，配置好参数后单击训练模型即可，如下图所示。

模板配置里的区域4中的快捷键从左到右依次表示移动图像、框选圆形建模区域、框选矩形建模区域、自定义最多32个顶点的多边形建模区域、选择模型匹配中心、生成模型、擦除轮廓点、清空所有建模区域、撤销、返回。

VisionMaster快速匹配运行参数介绍

运行参数可以配置特征匹配的一些参数，从而设定搜索空间，只有在给定搜索空间内的目标才会被搜索到，具体参数如下表所示。

VisionMaster快速匹配输出结果

VisionMaster高精度匹配

高精度特征匹配模块的创建模板方式类似于快速特征匹配模块，具体方法请参考上述快速特征匹配特征模板创建，创建模板具体参数如下。

VisionMaster高精度匹配运行参数

运行参数可以配置高精度特征匹配的一些参数，从而设定搜索空间，只有在给定搜索空间内的目标才会被搜索到，具体参数如下表所示。

VisionMaster高精度匹配输出结果

VisionMaster模板匹配实战演练

1. 计算下列各产品位置角度

2.计算下列图片总数量 根据朝向4象限分成类，单独统计计数

VisionMaster的位置修正介绍

位置修正是一个辅助定位、修正目标运动偏移、辅助精准定位的工具。可以根据模板匹配结果中的匹配点和匹配框角度建立位置偏移的基准，然后再根据特征匹配结果中的运行点和基准点的相对位置偏移实现ROI检测框的坐标旋转偏移，也就是让ROI区域能够跟上图像角度和像素的变化，如下图所示。

基准点、基准框是创建基准时的特征匹配的匹配点、匹配框。运行点、运行框是目标图像特征匹配时的匹配点、匹配框。根据基准点与运行点可以确定图像的像素偏移，根据基准框与匹配框可以确定角度偏移，就能让ROI区域能够跟上图像角度和像素的变化。

位置修正的使用示意图如下图所示。

位置修正有两种方式，分别是按点修正与按坐标修正。按点修正，点的位置已经确定；按坐标则是用x，y来确定点的位置。需要注意的是不论是点还是坐标，它的位置信息都是从上一个模块传输过来的，它的作用是用来确定像素和角度的偏移。

通过一组对比图展示位置修正的作用，如下图所示。

VisionMaster位置修正实战演练

1.按钮开关字符有无检测

2.透明杯脏污检测

3.螺丝有无检测

4.密封圈有无检测

5.产品瑕疵检测

9.VisionMaster平台BLOB工具及应用

VisionMaster平台BLOB工具及应用

VisionMaster平台的BLOB分析介绍

灰度值

于景物各点的颜色及亮度不同，摄成的黑白照片上或电视接收机重现的黑白图像上各点呈现不同程度的灰色。把白色与黑色之间按对数关系分成若干级，称为“灰度等级”。范围一般从0到255，白色为255，黑色为0，故黑白图片也称灰度图像，在医学、图像识别领域有很广泛的用途。

所谓颜色或灰度级指黑白显示器中显示像素点的亮暗差别，在彩色显示器中表现为颜色的不同，灰度级越多，图像层次越清楚逼真。灰度级取决于每个像素对应的刷新存储单元的位数和显示器本身的性能。如每个象素的颜色用16 位 [2] 二进制数表示，我们就叫它16位图，它可以表达2的16次方即65536种颜色。如每一个象素采用24位二进制数表示，我们就叫它24位图，它可以表达2的24次方即16777216种颜色。

目前VM只能处理8位深的灰度图片既0-255

Blob分析，即在像素是有限灰度级的图像区域中检测、定位或分析目标物体的过程。Blob分析工具可以提供图像中目标物体的某些特征，如存在性、数量、位置、形状、方向以及Blob间的拓扑关系等信息。基本参数和结果显示见工具应用举例章节，此处对运行参数进行说明，如下图所示。 Blob 分析工具可以提供图像中目标物体的某些特征，如存在性、数量、位置、形状、方向以及 Blob 间的拓扑关系等信息。

VisionMaster平台的BLOB分析的基本参数

图像输入： 选择本工具处理图像的输入源，可根据自己需求从下拉栏中进行选择。 ROI 区域： 设置后，对应工具只会对 ROI 区域内的图像进行处理。ROI 区域有绘制和继承两种创建方式。绘制即绘制自己感兴趣区域，对应三个形状，从左到右依次是全选、框选圆形感兴趣区域、框选扇形感兴趣区域、框选矩形感兴趣区域、框选多边形感兴趣区域。

（1）阈值方式：可选不进行二值化、单阈值，双阈值、自动阈值、软阈值（固定）和软阈值（相对）二值化等六种方式。低阈值：可配置阈值下限。高阈值：可配置阈值上限。软阈值柔和度：在软阈值低阈值和高阈值之间变化度的参数。软阈值低尾部：阈值的左尾部，可按百分比例去掉。软阈值高尾部：阈值的右尾部，可按百分比例去掉。低阈值比例：软阈值范围内低阈值比例。高阈值比例：软阈值范围内高阈值比例。 （2）极性： 有暗于背景 和亮于背景 两种模式。 暗于背景是特征图象像素值低于背景像素值； 亮于背景是特征图象像素值高于背景像素值。 （3）阈值范围：设置阈值的下限和上限，边缘阈值介于阈值范围内的目标 Blob 区域才可能被找到。

（4）查找个数：设置查找 Blob 图形的个数。 （5）使能：该功能表示只有在参数设置范围内的特征图像才有可能被查找到。 面积： 目标图形的面积。 轮廓长： 特征图像的周长。 长短轴： 最小外接矩形的长和宽，圆形度、矩形度：与圆或者矩形的相似程度。 质心偏移： 质心偏移的像素点。 圆形度、矩形度： 与圆或者矩形的相似程度。 质心偏移： 质心偏移的像素点。

简单而言BLOB就是在指定区域内找出一定灰度值的黑色或者白色。合理的设置BLOB分析的参数可以完成许多检测，例如产品计数，划痕查找等等。

VisionMaster平台的BLOB分析格式化

格式化工具可以把数据整合并格式化成字符串输出，它既可以链接前面模块的结果输出，也可以直接在框内输入字符格，在进行通信输出前通常用格式化工具将数据进行整理，如下图所示。

VisionMaster平台的BLOB分析实战演练

通过BLOB功能，对以下产品进行计数。将面积低于4万像素面积的过滤掉
瑕疵检测检测表面瑕疵并且统计瑕疵面积及几处数量
分类统计统计各种类并区分

10..VisionMaster颜色识别及运行界面

VisionMaster颜色识别及运行界面介绍

彩色相机的优缺点介绍

黑白相机和彩色相机很容易理解，输出图像是黑白的就是黑白相机，彩色的就是彩色相机。一般产品只要没有颜色检测需求，都是用黑白相机的，只有在产品有颜色检测的时候，才会使用彩色相机。相比于同型号黑白相机，彩色相机的传输速度只有黑白的三分之一，而且黑白相机的精度也比彩色相机高，特别是检测图像边缘时，黑白的效果更好。如果是做图像处理，黑白工业相机得到的是灰度信息，可直接处理。例如彩色相机输出的彩色图像需要转换成黑白才能进行快速匹配进行一个定位。所以一般情况下不会选择彩色相机。