目录-NI Vision Assistant2020-2026图像处理入门教程

石鑫华视觉

NI Vision Assistant2020-2026图像处理入门教程

《NI Vision Assistant2020-2026图像处理入门教程》视觉助手PDF版中文教程
http://visionbbs.com/thread-31229-1-1.html

目录

版权声明... 24

读者利益... 25

感谢... 25

前言... 25

视觉助手2020-2026版教程主要修正内容... 25

第1章 视觉基础... 31

1.1 数字图像... 31

1.1.1 数字图像的定义... 31

1.1.2 数字图像的属性... 32

1.1.2.1 分辨率（Resolution）... 32

1.1.2.2 清晰度（Definition）... 32

1.1.2.3 平面数量（Number of Planes）... 33

1.1.3 图像类型... 33

1.1.3.1 灰度图像... 33

1.1.3.2 彩色图像... 34

1.1.3.3 复数图像... 34

1.1.4 图像文件... 34

1.1.5 NI视觉图像的内部表示... 35

1.1.6 图像边界... 36

1.1.7 图像掩模... 37

1.1.7.1 何时使用... 37

1.1.7.2 图像掩模概念... 37

1.1.7.3 图像掩模的影响... 38

1.2 显示... 39

1.2.1 图像显示... 39

1.2.1.1 何时使用... 39

1.2.1.2 概念... 39

1.2.1.3 深入讨论... 39

1.2.1.3.1 显示模式... 39

1.2.1.3.2 16位图像显示的映射方法... 40

1.2.2 Palette调色板... 40

1.2.2.1 何时使用... 41

1.2.2.2 概念... 41

1.2.2.3 深入探讨... 42

1.2.2.3.1 Gray Palette灰度调色板... 43

1.2.2.3.2 Temperature Palette温度调色板... 43

1.2.2.3.3 Rainbow彩虹调色板... 44

1.2.2.3.4 Gradient Palette梯度调色板... 45

1.2.2.3.5 Binary Palette二值调色板... 46

1.2.2.3.6 Full Rainbow Palette全彩虹调色板... 48

1.2.2.3.7 Iron Palette铁调色板... 49

1.2.2.3.8 Hot Iron (DICOM) Palette热铁（医学数字成像和通信）调色板... 50

1.2.2.3.9 Hot Iron (DICOM) Palette热金属蓝（医学数字成像和通信）调色板... 51

1.2.2.3.10 PET (DICOM) Palette正电子发射断层显像（医学数字成像和通信）调色板     52

1.2.2.3.11 PET 20 (DICOM) Palette正电子发射断层显像20（医学数字成像和通信）调色板     53

1.2.3 ROI兴趣区域... 54

1.2.3.1 何时使用... 54

1.2.3.2 ROI概念... 54

1.2.3.3 Point Tool点工具... 56

1.2.3.4 Line Tool线工具... 58

1.2.3.5 Broken Line Tool折线工具... 60

1.2.3.6 Freehand Line Tool徒手画线工具... 61

1.2.3.7 Rectangle Tool矩形工具... 62

1.2.3.8 Rotated Rectangle Tool旋转矩形工具... 64

1.2.3.9 Oval Tool椭圆工具... 65

1.2.3.10 Annulus Tool环形工具... 67

1.2.3.11 Polygon Tool多边形工具... 68

1.2.3.12 Freehand Region Tool徒手画区域工具... 70

1.2.3.13 Magic Wand Tool魔棒工具... 71

1.2.4 无损覆盖... 72

1.2.4.1 何时使用... 73

1.2.4.2 概念... 73

1.3 设置成像系统... 73

1.3.1 成像系统组成... 73

1.3.2 采集高质量图像... 75

1.3.2.1 分辨率... 75

1.3.2.2 视野... 76

1.3.2.3 传感器的尺寸和传感器中像素的数量... 77

1.3.2.4 镜头焦距... 77

1.3.2.5 对比度... 77

1.3.2.6 景深... 78

1.3.2.7 透视... 78

1.3.2.8 畸变... 79

1.4 空间标定... 79

第2章 界面与菜单... 79

2.1 启动欢迎界面... 79

2.1.1 Select a target to generate Vision Assistant code选择目标以生成视觉助手代码... 82

2.1.2 Vision Assistant Scripts视觉助手脚本... 85

2.1.3 Getting Started入门... 86

2.1.4 Help帮助... 92

2.1.5 Community and online Support社区和在线支持... 95

2.2 设置界面... 96

2.2.1 Acquire Images采集图像界面... 97

2.2.2 Browse Images浏览图像界面... 104

2.2.3 Process Images处理图像界面... 107

2.2.3.1 Original Image原始图像... 109

2.3 菜单介绍... 124

2.3.1 File文件菜单... 124

2.3.1.1 Open Image打开图像... 124

2.3.1.2 Open AVI File打开视频文件... 125

2.3.1.3 Save Image保存图像... 126

2.3.1.4 New Script新建脚本... 133

2.3.1.5 Open Script打开脚本... 133

2.3.1.6 Save Script保存脚本... 134

2.3.1.7 Save Script As脚本另存为... 136

2.3.1.8 Acquire Image采集图像... 136

2.3.1.9 Browse Images浏览图像... 136

2.3.1.10 Process Images处理图像... 136

2.3.1.11 Print Image打印图像... 136

2.3.1.12 Preferences首选项... 140

2.3.1.13 Exit退出... 142

2.3.2 Edit编辑菜单... 143

2.3.2.1 Edit Step编辑步骤... 144

2.3.2.2 Cut剪切... 144

2.3.2.3 Copy复制... 144

2.3.2.4 Paste粘贴... 144

2.3.2.5 Delete删除... 145

2.3.3 View查看菜单... 145

2.3.3.1 Zoom In放大... 146

2.3.3.2 Zoom Out缩小... 146

2.3.3.3 Zoom 1:1原始大小... 146

2.3.3.4 Zoom to Fit适合窗口... 146

2.3.4 Image图像菜单... 147

2.3.4.1 Histgram直方图... 149

2.3.4.2 Line Profile线剖面图... 149

2.3.4.3 Measure测量... 149

2.3.4.4 3D View三维视图... 149

2.3.4.5 Brightness亮度... 149

2.3.4.6 Set Coordinate System设置坐标系... 149

2.3.4.7 Image Mask图像掩模... 149

2.3.4.8 Geometry几何... 149

2.3.4.9 Image Buffer图像缓存... 149

2.3.4.10 Get Image获取图像... 150

2.3.4.11 Image Calibration图像标定... 150

2.3.4.12 Image Correction图像修正... 150

2.3.4.13 Overlay覆盖... 150

2.3.4.14 Run LabVIEW VI运行LabVIEW VI 150

2.3.5 Color颜色菜单... 150

2.3.5.1 Color Operators颜色运算符... 151

2.3.5.2 Color Plane Extraction种颜色平面提取... 151

2.3.5.3 Color Threshold颜色阈值... 151

2.3.5.4 Color Classification颜色分类... 152

2.3.5.5 Color Segmentation颜色分割... 152

2.3.5.6 Color Matching颜色匹配... 152

2.3.5.7 Color Location颜色定位... 152

2.3.5.8 Color Pattern Matching颜色模式匹配... 152

2.3.5.9 Object Tracking目标跟踪... 152

2.3.6 Grayscale灰度菜单... 152

2.3.6.1 Lookup Table查找表... 153

2.3.6.2 Filters滤波器... 154

2.3.6.3 Gray Morphology灰度形态学... 154

2.3.6.4 Gray Morphological Reconstruction灰度形态学重建... 154

2.3.6.5 FFT Filter快速傅立叶变换滤波器... 154

2.3.6.6 Threshold阈值... 154

2.3.6.7 Watershed Segmentation分水岭分割... 154

2.3.6.8 Operators运算符... 154

2.3.6.9 Conversion转换... 154

2.3.6.10 Quantify量化... 154

2.3.6.11 Centroid质心... 155

2.3.6.12 Detect Texture Defects检查纹理缺陷... 155

2.3.7 Binary二值菜单... 155

2.3.7.1 Basic Morphology基础形态学... 156

2.3.7.2 Adv. Morphology高级形态学... 156

2.3.7.3 Binary Morphological Reconstruction二值形态学重建... 156

2.3.7.4 Particle Filter粒子滤波器... 156

2.3.7.5 Binary Image Inversion二值图像反转... 157

2.3.7.6 Particle Analysis粒子分析... 157

2.3.7.7 Shape Matching形状匹配... 157

2.3.7.8 Circle Detection圆检测... 157

2.3.8 Machine Vision机器视觉菜单... 157

2.3.8.1 Edge Detector边缘检测器... 158

2.3.8.2 Find Straight Edge查找直边... 158

2.3.8.3 Adv. Straight Edge高级直边... 159

2.3.8.4 Find Circular Edge查找圆边... 159

2.3.8.5 Max Clamp最大夹钳... 159

2.3.8.6 Clamp(Rake)夹钳（耙子）... 159

2.3.8.7 Pattern Matching模式匹配... 159

2.3.8.8 Object Tracking目标跟踪... 159

2.3.8.9 Contour Analysis轮廓分析... 159

2.3.8.10 Shape Detection形状检测... 159

2.3.8.11 Map Defects映射缺陷... 159

2.3.8.12 Caliper卡尺... 160

2.3.8.13 Feature Detection特征检测... 160

2.3.9 Identification识别菜单... 160

2.3.9.1 OCR/OCV光学字符识别/光学字符验证... 161

2.3.9.2 Particle Classification粒子分类... 161

2.3.9.3 Barcode Reader条码读取器... 161

2.3.9.4 2D Barcode Reader二维条码读取器... 161

2.3.10 Tools工具菜单... 161

2.3.10.1 Batch Processing批量处理... 161

2.3.10.2 Performance Meter性能测量... 169

2.3.10.3 View Measurements查看测量... 170

2.3.10.4 Create LabVIEW VI创建LabVIEW函数... 171

2.3.10.5 Create LabVIEW FPGA Code创建LabVIEW FPGA代码... 179

2.3.10.6 Create C Code创建C代码... 180

2.3.10.7 Create .NET Code创建.NET代码（2018之前版本可用）... 184

2.3.11 Help帮助菜单... 187

2.3.11.1 Show Context Help显示上下文帮助... 187

2.3.11.2 Online Help在线帮助... 187

2.3.11.3 Solution Wizard解决方案向导... 187

2.3.11.4 Patents专利... 187

2.3.11.5 About Vision Assistant关于视觉助手... 188

第3章 Acquire Images采集图像... 189

3.1 Acquire Image采集图像... 190

3.2 Acquire Image(1394,GigE,or USB)采集图像（1394，千兆网，或USB）... 193

3.2.1 Main主体选项卡... 198

3.2.2 Attributes属性选项卡... 208

3.3 Acquire Image(Smart Camera)采集图像（智能相机）... 216

3.4 Simulate Acquisition仿真采集... 226

3.4.1 Main主体选项卡... 229

第4章 Browse Images浏览图像... 235

第5章 Processing Functions: Image处理函数：图像... 239

5.1 Histogram直方图... 241

5.1.1 Histogram直方图选项卡... 244

5.1.2 Main主体选项卡... 250

5.1.3 灰度图像直方图... 252

5.2 Line Profile线剖面图... 254

5.2.1 Line Profile线剖面图选项卡... 257

5.2.2 Main主体选项卡... 259

5.3 Measure测量... 260

5.3.1 Main主体选项卡... 263

5.3.2 Measure测量... 265

5.3.2.1 Position位置... 265

5.3.2.2 Length长度... 269

5.3.2.3 Angle角度... 270

5.2.3.4 Area面积... 273

5.4 3D View三维视图... 275

5.4.1 3D View三维视图选项卡... 279

5.5 Brightness亮度... 286

5.5.1 Brightness亮度选项卡... 291

5.6 Set Coordinate System设置坐标系... 302

5.6.1 Settings设置选项卡... 307

5.7 Image Mask图像掩模... 316

5.7.1 Main主体选项卡... 319

5.7.2 Mask掩模选项卡... 320

5.8 Geometry几何... 333

5.8.1 Main主体选项卡... 335

5.8.2 Geometry几何选项卡... 336

5.8.2.1 Symmetry对称... 337

5.8.2.2 Rotation旋转... 340

5.8.2.3 Resampling重采样... 348

5.9 Image Buffer图像缓存... 354

5.9.1 Image Buffer图像缓存选项卡... 356

5.9.1.1 Store存储... 357

5.9.1.2 Retrieve取回... 360

5.9.2 图像缓存实例... 362

5.10 Get Image获取图像... 366

5.10.1 Main主体选项卡... 369

5.10.2 获取16位图像... 375

5.10.3 获取图像实例... 389

5.11 Image Calibration图像标定... 391

5.11.1 Main主体选项卡... 394

5.11.2 NI Calibration Training Interface标定训练接口程序... 397

5.11.2.1 标定使用案例和选择标定类型简介... 397

5.11.2.2 各种标定类型使用方法... 401

5.11.2.2.1 Point Distance Calibration点距离标定... 403

5.11.2.2.2 Point Coordinates Calibration点坐标标定... 432

5.11.2.2.3 Distortion Model (Grid)畸变模型（网格）... 443

5.11.2.2.4 Camera Mode (Grid)相机模型（网格）... 477

5.11.2.2.5 Microplanes (Grid)微型平面（网格）... 495

5.11.3 Calibration Data标定数据选项卡... 521

5.11.4 图像标定实例... 527

5.12 Image Correction图像校正... 531

5.12.1 Image Correction图像校正选项卡... 535

5.12.2 图像校正实例... 537

5.13 Flat Field Correction平场校正... 549

5.13.1 Flat Field Correction Setup平场校正设置... 551

5.13.2 Flat Field Creation Wizard平场创建向导... 572

5.13.2.1 Bright Field (Average/Median)亮场（均值/中值）... 575

5.13.2.2 Bright Field (Model)亮场（模型）... 596

5.13.2.3 Dark Field暗场... 604

5.13.3 平场校正实例... 606

5.14 Overlay覆盖... 618

5.14.1 Main主体选项卡... 620

5.14.2 Overlay选项卡... 621

5.14.2.1 覆盖直线... 623

5.14.2.2 覆盖折线... 627

5.14.2.3 覆盖徒手画线... 631

5.14.2.4 覆盖矩形... 632

5.14.2.5 覆盖椭圆... 635

5.14.2.6 覆盖多边形... 638

5.14.2.7 覆盖徒手画区域... 639

5.14.2.8 覆盖位图... 640

5.14.2.9 覆盖文本... 648

5.14.2.10 选择工具... 657

5.14.3 Layer Management层管理选项卡... 658

5.15 Run LabVIEW VI运行LabVIEW函数... 659

5.14.1 Main主体选项卡... 662

5.14.2 VI Control函数控件选项卡... 678

5.14.3 运行LabVIEW VI实例... 681

5.14.4 运行LabVIEW VI带图像的实例... 688

5.14.4.1 Saving a VI for Distribution保存VI以便分发... 690

第6章 Processing Functions: Color处理函数：颜色... 703

6.1 Color Operators颜色运算符... 705

6.1.1 Color Operators颜色运算符选项卡... 709

6.1.1.1 Arithmetic Operators算术运算符概述... 710

6.1.1.2 Divide Operator除法运算符特殊情况... 710

6.1.1.2.1 Rounding Results舍入结果... 711

6.1.1.2.2 Example示例... 711

6.1.1.2.3 Division by Zero除以0. 711

6.1.1.3 Logic and Comparison Operators逻辑和比较运算符... 712

6.1.1.3.1 Truth Tables真值表... 713

6.1.1.3.2 Example1示例1. 713

6.1.1.3.3 Example2示例2. 715

6.1.2 Add加... 715

6.1.3 Subtract减... 722

6.1.4 Multiply乘... 724

6.1.5 Divide除... 728

6.1.6 Multiply Divide乘除... 733

6.1.7 Modulo模... 742

6.1.8 Absolute Difference绝对差... 747

6.1.9 And与... 750

6.1.10 Not非... 755

6.1.11 Not And与非... 756

6.1.12 Or或... 759

6.1.13 Not Or或非... 761

6.1.14 Exclusive Or异或... 764

6.1.15 Not Exclusive Or异或非... 768

6.1.16 Logical Difference逻辑差... 770

6.1.17 Mask掩模... 772

6.2 Color Plane Extraction颜色平面提取... 776

6.2.1 Extract Color Plane提取颜色平面选项卡... 777

6.2.2 Red Plane红色平面... 779

6.2.3 Green Plane绿色平面... 781

6.2.4 Blue Plane蓝色平面... 782

6.2.5 Hue Plane色调平面... 782

6.2.6 Saturation Plane饱和度平面... 788

6.2.7 Luminance Plane亮度平面... 790

6.2.8 Value Plane值平面... 791

6.2.9 Intensity Plane强度平面... 792

6.3 Color Threshold颜色阈值... 795

6.3.1 Main主体选项卡... 797

6.3.2 Color Threshold颜色阈值选项卡... 798

6.3.3 颜色阈值实例... 804

6.4 Color Classification颜色分类... 810

6.4.1 Main主体选项卡... 812

6.4.2 Color Classification Training Interface颜色分类训练接口程序... 817

6.4.2.1 菜单按钮布局... 822

6.4.2.2 Batch Training批量训练... 829

6.4.2.3 Batch Classification批量分类... 844

6.4.2.4 Training Summary训练总结... 846

6.4.2.5 Add Samples添加样本... 847

6.4.2.6 Classify分类... 859

6.4.2.7 Testing the Classifier测试分类器... 860

6.4.2.8 Options选项... 863

6.4.2.9 Color Vector颜色向量... 877

6.4.2.10 Edit Classifier编辑分类器... 884

6.4.3 颜色分类官方示例... 893

6.5 Color Segmentation颜色分割... 900

6.5.1 Main主体选项卡... 903

6.5.2 Settings设置选项卡... 908

6.5.3 Pixel Mapping像素映射选项卡... 916

6.5.4 颜色分类实例... 917

6.6 Color Matching颜色匹配... 920

6.6.1 Main主体选项卡... 922

6.6.2 Template模板选项卡... 923

6.6.3 Settings设置选项卡... 930

6.6.4 Results结果... 931

6.6.5 颜色匹配实例... 932

6.7 Color Location颜色定位... 937

6.7.1 Main主体选项卡... 940

6.7.2 Template模板选项卡... 940

6.7.3 Settings设置选项卡... 945

6.7.4 Results结果... 946

6.7.5 颜色定位实例... 946

6.8 Color Pattern Matching颜色模式匹配... 947

6.8.1 Main主体选项卡... 949

6.8.2 Template模板选项卡... 951

6.8.3 Settings设置选项卡... 954

6.8.4 Results结果... 957

6.8.5 颜色模式匹配实例... 958

6.9 Object Tracking目标跟踪（参考9.8 Object Tracking）... 960

第7章 Processing Functions: Grayscale处理函数：灰度... 960

7.1 Lookup Table查找表... 962

7.1.1 Lookup Table查找表选项卡... 967

7.1.2 Equalize均衡... 968

7.1.3 Reverse反转... 969

7.1.4 Logarithmic对数... 970

7.1.5 Exponential指数... 972

7.1.6 Square平方... 974

7.1.7 Square Root平方根... 975

7.1.8 Power X幂X. 975

7.1.9 Power 1/X幂1/X. 977

7.1.10 查找表实例... 978

7.2 Filters滤波器... 987

7.2.1 Filters滤波器选项卡... 989

7.2.2 Smoothing-Low Pass平滑-低通... 990

7.2.3 Smoothing-Local Average：平滑-局部平均... 995

7.2.4 Smoothing-Gaussian平滑-高斯... 1001

7.2.5 Smoothing-Median平滑-中值... 1003

7.2.6 Edge Detection-Laplacian边缘检测-拉普拉斯... 1006

7.2.7 Edge Detection-Differentiation边缘检测-微分... 1015

7.2.8 Edge Detection-Prewitt边缘检测-普瑞维特... 1016

7.2.9 Edge Detection-Sobel边缘检测-索贝尔... 1021

7.2.10 Edge Detection-Roberts边缘检测-罗伯茨... 1024

7.2.11 Edge Detection-Canny边缘检测-坎尼... 1027

7.2.12 Edge Detection-Gradient边缘检测-梯度... 1033

7.1.13 Edge Detection-Sigma边缘检测-西格玛... 1034

7.2.14 Convolution-Highlight Details卷积-高亮细节... 1035

7.2.15 Convolution-Custom卷积-自定义... 1037

7.3 Gray Morphology灰度形态学... 1040

7.3.1 Gray Morphology灰度形态学选项卡... 1043

7.3.2 Dilate膨胀... 1044

7.3.3 Erode腐蚀... 1049

7.3.4 Close闭... 1052

7.3.5 Open开... 1055

7.3.6 Proper Close适当闭... 1059

7.3.7 Proper Open适当开... 1061

7.3.8 Auto Median自动中值... 1064

7.4 Gray Morphology Reconstruction灰度形态学重建... 1067

7.4.1 Gray Morphology Reconstruction灰度形态学重建选项卡... 1075

7.4.2 灰度形态学重建实例... 1093

7.5 FFT Filter快速傅立叶变换滤波器... 1096

7.5.1 FFT Filter快速傅立叶变换选项卡... 1097

7.6 Threshold阈值... 1107

7.6.1 Main主体选项卡... 1107

7.6.2 Threshold阈值选项卡... 1109

7.6.3 Manual Threshold手动阈值... 1112

7.6.4 Auto Threshold : Clustering自动阈值：聚类... 1115

7.6.5 Auto Threshold : Entropy自动阈值：熵... 1124

7.6.6 Auto Threshold : Metric自动阈值：度量... 1128

7.6.7 Auto Threshold : Moments自动阈值：矩... 1131

7.6.8 Auto Threshold : Interclass Variance自动阈值：类间方差... 1135

7.6.9 Local Thresholding: Niblack局部阈值：尼布拉克... 1138

7.6.10 Local Thresholding: Background Correction局部阈值：背景校正... 1144

7.6.11 Local Thresholding: Sauvola局部阈值：绍沃拉... 1148

7.6.12 Local Threshold : Modified Sauvola局部阈值：改进绍沃拉... 1153

7.6.13 阈值需要考虑的问题... 1158

7.7 Watershed Segmentation分水岭分割... 1158

7.7.1 形态学分割... 1158

7.7.2 分水岭变换... 1160

7.7.3 Watershed Segmentation分水岭分割函数... 1162

7.7.4 Watershed Segmentation分水岭分割选项卡... 1165

7.7.5 Watershed Segmentation分水岭分割实例... 1166

7.8 Operators运算符... 1177

7.8.1 Operators运算符选项卡... 1179

7.8.2 Add加... 1180

7.8.3 Subtract减... 1182

7.8.4 Multiply乘... 1184

7.8.5 Divide除... 1185

7.8.6 Multiply Divide乘除... 1186

7.8.7 Modulo模... 1188

7.8.8 And与... 1190

7.8.9 Not And与非... 1191

7.8.10 Or或... 1192

7.8.11 Not Or或非... 1193

7.8.12 Exclusive Or异或... 1195

7.8.13 Not Exclusive Or异或非... 1196

7.8.14 Logical Difference逻辑差... 1197

7.8.15 Mask掩模... 1198

7.8.16 Average平均值（旧版）... 1200

7.8.17 Min最小值（旧版）... 1202

7.8.18 Max最大值（旧版）... 1203

7.8.19 Clear if <小于清除（旧版）... 1204

7.8.20 Clear if < or =小于等于清除（旧版）... 1205

7.8.21 Clear if =等于清除（旧版）... 1206

7.8.22 Clear if > or =大于等于清除（旧版）... 1207

7.8.23 Clear if >大于清除（旧版）... 1208

7.9 Conversion转换... 1210

7.9.1 Conversion转换选项卡... 1211

7.9.2 转换函数实例... 1214

7.10 Quantify量化... 1226

7.10.1 Quantify量化选项卡... 1227

7.10.2 量化实例... 1229

7.11 Centroid质心... 1230

7.11.1 Centroid质心选项卡... 1232

7.11.2 质心实例... 1233

7.12 Detect Texture Defects检测纹理缺陷... 1237

7.12.1 什么时候使用纹理缺陷检测... 1238

7.12.2 从纹理缺陷检测中期望得到什么... 1238

7.12.3 Main主体选项卡... 1240

7.12.4 Segmentation分割选项卡... 1243

7.13 NI Texture Training Interface纹理训练接口程序... 1253

7.13.1 纹理训练接口程序菜单按钮布局... 1256

7.13.2 Defect Characterization缺陷特征... 1259

7.13.3 Texture Classifier纹理分类器... 1263

7.13.4 纹理缺陷检测的深入探讨... 1276

7.13.4.1 Wavelet Frame Decomposition小波帧分解... 1276

7.13.4.2 Wavelet Types小波类型... 1279

7.13.4.3 Statistical Feature Extraction统计特征提取... 1280

7.13.4.4 Gray-Level Co-Occurrence Matrix(GLCM)灰度共生矩阵... 1280

7.13.4.5 Haralick Feature Extraction Haralick特征提取... 1281

7.13.4.6 Support Vector Machine Classifier支持向量机分类器... 1282

第8章 Processing Functions: Binary处理函数：二值... 1283

8.1 Basic Morphology基础形态学... 1283

8.1.1 Basic Morphology基础形态学选项卡... 1285

8.1.2 Erode objects腐蚀目标... 1289

8.1.3 Dilate objects膨胀目标... 1292

8.1.4 Open objects开目标... 1294

8.1.5 Close objects闭目标... 1295

8.1.6 Proper Open适当开... 1296

8.1.7 Proper Close适当闭... 1297

8.1.8 Gradient In梯度内... 1298

8.1.9 Gradient Out梯度外... 1300

8.1.10 Auto Median自动中值... 1304

8.1.11 Thick粗化... 1305

8.1.12 Thin细化... 1309

8.1.13 Hit-Miss Function击中击不中函数... 1311

8.2 Advanced Morphology高级形态学... 1312

8.2.1 Advanced Morphology高级形态学选项卡... 1314

8.2.2 Remove small objects删除小目标... 1317

8.2.3 Remove large objects删除大目标... 1323

8.2.4 Remove border objects删除边界目标... 1326

8.2.5 Fill holes填洞... 1329

8.2.6 Convex Hull凸包... 1331

8.2.7 Skeleton骨架... 1334

8.2.8 Separate objects分割目标... 1340

8.2.9 Label objects标签目标... 1342

8.2.10 Distance距离... 1345

8.2.11 Danielsson丹尼尔森... 1350

8.2.12 Segment image分割图像... 1353

8.3 Binary Morphology Reconstruction二值形态学重建... 1356

8.3.1 Binary Morphology Reconstruction二值形态学重建选项卡... 1358

8.3.2 二值形态学重建用方法... 1360

8.3.3 二值形态学重建实例... 1363

8.4 Particle Filter粒子滤波器... 1366

8.4.1 Particle Filter粒子滤波器选项卡... 1368

8.4.2 Particle Filter粒子滤波器实例... 1371

8.5 Binary Image Inversion二值图像反转... 1374

8.5.1 Invert Binary Image反转二值图像选项卡... 1375

8.5.2 二值图像反转函数的作用... 1378

8.6 Particle Analysis粒子分析... 1381

8.6.1 Particle Analysis选项卡... 1383

8.6.2 Particle Measure粒子测量... 1388

8.6.2.1 粒子测量概念... 1388

8.6.2.2 粒子测量项目... 1389

8.6.2.3 Particle Concepts粒子概念... 1390

8.6.2.4 Particle Holes粒子孔洞... 1392

8.6.2.5 Coordinates坐标... 1393

8.6.2.6 Lengths长度... 1394

8.6.2.7 Ellipses椭圆... 1396

8.6.2.8 Rectangles矩形... 1396

8.6.2.9 Hydraulic Radius水力半径... 1397

8.6.2.10 Areas面积... 1397

8.6.2.11 Image Area图像面积... 1397

8.6.2.12 Quantities数量... 1398

8.6.2.13 Angles角度... 1398

8.6.2.14 Ratios比率... 1399

8.6.2.15 Factors系数... 1399

8.6.2.16 Sums和... 1400

8.6.2.17 Moments矩... 1400

8.6.3 粒子分析实例... 1402

8.7 Shape Matching形状匹配... 1404

8.7.1 Template模板选项卡... 1405

8.7.2 形状匹配实例... 1409

8.7.3 均衡化二值图像形状匹配... 1417

8.8 Circle Detection圆检测... 1421

8.8.1 Circle Detection选项卡... 1422

8.8.2 圆检测实际应用... 1426

第9章 Processing Functions: Machine Vision处理函数：机器视觉... 1429

9.1 Edge Detector边缘检测器... 1430

9.1.1 Edge Detection边缘检测... 1431

9.1.2 什么时候可以使用边缘检测... 1431

9.1.2.1 Gauging测量... 1432

9.1.2.2 Detection检测... 1432

9.1.2.3 Alignment对齐... 1433

9.1.3 Edge Detection Concepts边缘检测概念... 1434

9.1.3.1 Definition of an Edge边缘的定义... 1434

9.1.3.2 Characteristics of an Edge边缘特征... 1434

9.1.3.3 Edge Detection Methods边缘检测方法... 1436

9.1.4 Extending Edge Detection to 2D Search Regions边缘检测扩展到二维搜索区域... 1441

9.1.4.1 Rake耙子... 1442

9.1.4.2 Spoke辐条... 1442

9.1.4.3 Concentric Rake同心耙子... 1443

9.1.5 Finding Straight Edges查找直边... 1444

9.1.5.1 Rake-Based Methods基于耙子的方法... 1444

9.1.5.2 Hough-Based Methods基于霍夫的方法... 1446

9.1.5.3 Projection-Based Methods基于投影的方法... 1448

9.1.5.4 Straight Edge Score直边分数... 1449

9.1.6 Main主体选项卡... 1449

9.1.7 Edge Detector边缘检测器选项卡... 1451

9.1.7.1 Advanced Edge Tool高级边缘工具... 1451

9.1.7.2 Simple Edge Tool简单边缘工具... 1463

9.1.8 边缘检测器实例... 1468

9.1.9 边缘检测器用于二值图像... 1469

9.1.10 边缘检测器用于标定图像... 1476

9.2 Find Straight Edge查找直边... 1479

9.2.1 Main主体选项卡... 1481

9.2.2 Settings设置选项卡... 1484

9.2.3 Advanced高级选项卡... 1498

9.2.4 Result结果选项卡... 1499

9.2.5 查找直边应用实例... 1501

9.3 Advanced Straight Edge高级直边... 1503

9.3.1 Main主体... 1505

9.3.2 Edge Detector Settings边缘检测器设置... 1508

9.3.3 Straight Edge Settings直边设置选项卡... 1535

9.3.4 Result结果选项卡... 1542

9.3.5 高级直边实例... 1543

9.4 Find Circular Edge查找圆边... 1547

9.4.1 Main主体选项卡... 1549

9.4.2 Settings设置选项卡... 1552

9.4.3 Advanced高级选项卡... 1558

9.4.4 Result结果选项卡... 1559

9.4.5 查找圆边实例... 1560

9.5 Max Clamp最大夹钳... 1564

9.5.1 Main主体选项卡... 1569

9.5.2 Settings设置选项卡... 1571

9.5.3 最大夹钳实例... 1591

9.6 Clamp(Rake)夹钳（耙子）... 1593

9.6.1 Main主体选项卡... 1595

9.6.2 Clamp夹钳设置选项卡... 1597

9.6.3 夹钳（耙子）实例... 1610

9.7 Pattern Matching模式匹配... 1615

9.7.1 模式匹配介绍... 1619

9.7.2 模式匹配技术... 1621

9.7.3 深入了解归一化互相关... 1630

9.7.4 Main主体选项卡... 1631

9.7.5 NI Vision Template Editor视觉模板编辑器... 1633

9.7.5.1 视觉助手中的视觉模板编辑器... 1634

9.7.5.2 独立视觉模板编辑器... 1644

9.7.6 Specifications规格选项卡... 1674

9.7.7 Options选项... 1693

9.7.7.1 Correlation - Low Discrepancy Sampling相关-低差异采样... 1699

9.7.7.2 Correlation - Grayscale Value Pyramid and Gradient Pyramid相关-灰度值金字塔和梯度金字塔     1701

9.7.7.3 Geometric Matching几何匹配... 1705

9.7.8 模式匹配例子... 1713

9.8 Object Tracking目标跟踪... 1718

9.8.1 Main主体选项卡... 1721

9.8.2 NI Object Tracking Training Interface目标跟踪训练接口程序... 1724

9.8.3 Objects目标选项卡... 1749

9.8.4 Settings设置选项卡... 1753

9.8.5 目标跟踪实例... 1763

9.8.6 导出LabVIEW VI 1773

9.9 Contour Analysis轮廓分析... 1776

9.9.1 轮廓分析介绍... 1776

9.9.2 Main主体选项卡... 1781

9.9.3 Extract Contour提取轮廓选项卡... 1786

9.9.4 Analyze Curvature分析曲率选项卡... 1801

9.9.5 Compare Contours比较轮廓选项卡... 1805

9.9.5.1 To Fitted Contour与拟合轮廓比较... 1806

9.9.5.2 To Template Contour与模板轮廓比较... 1810

9.9.6 轮廓分析实例... 1817

9.10 Shape Detection形状检测... 1822

9.10.1 Main主体选项卡... 1825

9.10.2 Curve Settings曲线设置选项卡... 1827

9.10.3 Shape形状选项卡... 1830

9.10.4 Settings设置选项卡... 1835

9.10.5 形状检测实例... 1848

9.11 Map Defects映射缺陷... 1850

9.11.1 Main主体选项卡... 1853

9.11.2 Specifications规格选项卡... 1855

9.11.3 Options选项... 1857

9.11.3.1 Correlation - Low Discrepancy Sampling相关-低差异采样... 1861

9.11.3.2 Correlation - Grayscale Value Pyramid and Gradient Pyramid相关-灰度值金字塔和梯度金字塔     1862

9.11.3.3 Geometric Matching几何匹配... 1864

9.11.4 映射缺陷检测实例... 1866

9.12 Caliper卡尺... 1874

9.12.1 Caliper卡尺选项卡... 1879

9.12.2 Distance距离... 1882

9.12.3 Mid Point中点... 1884

9.12.4 Perpendicular Projection垂直投影... 1884

9.12.5 Lines Intersection直线交点... 1886

9.12.6 Angle from Horizontal水平角度... 1887

9.12.7 Angle from Vertical垂直角度... 1890

9.12.8 Angle Defined by 3 Points由3点定义的角度... 1892

9.12.9 Angle Defined by 4 Points由4点定义的角度... 1893

9.12.10 Bisecting Line平分线... 1895

9.12.11 Mid Line中线... 1899

9.12.12 Center of Mass质心... 1899

9.12.13 Area面积... 1901

9.12.14 Line Fit直线拟合... 1906

9.12.15 Circle Fit圆拟合... 1912

9.12.16 Ellipse Fit椭圆拟合... 1916

9.12.17 卡尺实例... 1917

9.13 Feature Detection特征检测... 1922

9.13.1 Main主体选项卡... 1924

9.13.2 Feature Detection特征检测选项卡... 1927

第10章 Processing Functions:Identification处理函数：识别... 1937

10.1 OCR/OCV光学字符识别/光学字符验证... 1937

10.1.1 OCR介绍... 1937

10.1.2 Main主体选项卡... 1947

10.1.3 Train训练选项卡... 1952

10.1.4 NI OCR Training Interface光学字符识别训练接口程序... 1956

10.1.4.1 菜单按钮布局... 1957

10.1.4.2 Train/Read训练/读取... 1961

10.1.4.2.1 Threshold阈值... 1962

10.1.4.2.2 Advanced Threshold高级阈值... 1969

10.1.4.2.3 Size & Spacing大小和间距... 1974

10.1.4.2.4 Read Options读取选项... 1979

10.1.4.2.5 Results结果... 1981

10.1.4.3 Edit Character Set File编辑字符集文件... 1990

10.1.5 Threshold阈值选项卡... 1996

10.1.6 Size大小选项卡... 2000

10.1.7 Read Options读取选项... 2002

10.1.8 字符识别实例... 2008

10.2 Particle Classification粒子分类... 2012

10.2.1 分类介绍... 2012

10.2.2 训练分类器... 2012

10.2.3 分类样本-二值粒子分类... 2013

10.2.4 分类样本-颜色分类... 2017

10.2.5 分类方法- Nearest Neighbor最近邻... 2020

10.2.6 分类方法- Support Vector Machines支持向量机... 2022

10.2.7 自定义分类器... 2025

10.2.8 深入探讨... 2026

10.2.9 Main主体选项卡... 2029

10.2.10 Train训练选项卡... 2035

10.2.11 NI Particle Classification Training Interface粒子分类训练接口程序... 2038

10.2.11.1 菜单按钮布局... 2041

10.2.11.2 Preprocessing预处理... 2048

10.2.11.3 Add Samples添加样本... 2055

10.2.11.4 Engine Options引擎选项... 2063

10.2.11.5 Particle Classifier Options粒子分类器选项... 2063

10.2.11.6 Classify分类... 2064

10.2.11.7 Edit Classifier编辑分类器... 2067

10.2.12 Threshold阈值选项卡... 2073

10.2.13 Options选项卡... 2074

10.2.14 Parameters参数选项卡... 2079

10.2.15 粒子分类实例... 2082

10.3 Barcode Reader条码阅读器... 2086

10.3.1 仪器阅读器简介... 2086

10.3.2 仪表函数... 2086

10.3.3 LCD函数... 2092

10.3.4 条码函数... 2093

10.3.5 Main主体选项卡... 2094

10.3.6 Read 1D Barcode读取一维条码选项卡... 2107

10.3.7 Results结果选项卡... 2114

10.3.8 条码阅读器NI官方示例... 2121

10.4 2D Barcode Reader二维码阅读器... 2130

10.4.1 二维码识别的要求... 2131

10.4.2 Data Matrix数据矩阵... 2131

10.4.2.1 质量分级... 2132

10.4.2.1.1 ISO16022分级标准... 2133

10.4.2.1.2 ISO 15415分级标准... 2136

10.4.2.1.3 AIM DPM分级标准... 2138

10.4.3 PDF417. 2140

10.4.4 QR码... 2141

10.4.4.1 微型QR码... 2142

10.4.5 Main主体选项卡... 2142

10.4.6 Settings设置选项卡... 2151

10.4.6.1 Data Matrix设置选项卡... 2151

10.4.6.2 PDF417设置选项卡... 2207

10.4.6.3 QR Code设置选项卡... 2209

10.4.7 Grading分级... 2215

10.4.8 图像中包含多个二维码如何读取... 2220

10.4.9 彩色二维码变形二维码如何读取... 2222

第11章 视觉助手应用实例大全... 2228

11.1 光盘表面划痕检测... 2228

11.2 IC引脚间距测量... 2231

11.3 字符正反检测... 2238

11.4 Mark点定位... 2243

11.5 线宽尺寸测量... 2247

11.6 LED杯底位置与方向检测... 2252

11.7 轴承表面缺口检测... 2255

11.8 保险丝有无检测... 2259

11.9 编带机元件方向判断... 2265

11.10 手机摄像头对位... 2270

11.11 晶片划痕检测... 2277

11.12 螺孔有无攻牙... 2281

11.13 异形元件定位... 2288

11.14 小金属件正反检测... 2293

11.15 药品有无检测... 2299

11.16 二维码识别... 2301

11.17 轴尺寸测量... 2304

11.18 PCB板上元件有无判断... 2307

11.19 USB接口弹片高度测量... 2315

11.20 排线数量与线序检测... 2320

11.21 玻璃板上的字符... 2325

11.22 IC OCR较差质量... 2328

11.23 胶量检测... 2337

11.24 轴承滚珠数量检测... 2344

11.25 摄像头上透镜方向判断... 2349

11.26 白色丝带上油渍... 2360

10.27 手机外壳螺丝有无... 2363

11.28 电容正负极判断... 2367

11.29 手机屏幕尺寸测量... 2376

11.30 金属件变形和污渍检测... 2385

第12章 LabVIEW集成视觉助手... 2400

12.1 LabVIEW调用Vision Assistant Express VI 2400

12.1.1 Dialog Box Options对话框选项... 2401

12.1.2 Block Diagram Inputs程序框图输入... 2401

12.1.3 Block Diagram Outputs程序框图输出... 2402

12.1.4 LabVIEW中调用视觉助手快速VI方法... 2402

12.2 调用VDM函数的视觉助手步骤导出VI后的优化... 2411

12.3 调用IVA函数的视觉助手步骤导出VI后的优化... 2442