VisionPro 机器视觉案例 之 药剂液面高度检测

第九篇 机器视觉案例 之 药剂液面高度检测

1.案例要求

测量出每个药剂液面高度，根据标准药剂液面高度判断是否合格，并标出液面高度和是否合格在每支药剂上。

2.实现思路

2.1 卡尺工具结合点到线距离工具测量

为确保药剂质量检测药剂是否合格，需要一个标准的药剂液面高度范围，这里规定合格药剂的液面高度范围为190（±10）。测量出每一支药剂的液面高度，与此范围进行比较，符合范围的输出“药剂合格”，不符合的如果过高输出“药剂不合格，高度过高”，过低输出“药剂不合格，高度过低”。

2.2 工具需要多次使用，使用代码循环使用

其中需要多次使用的工具：卡尺工具和点到线距离测量工具和输出文本工具在代码中循环使用。

3.使用控件

3.1 单张图像处理工具 —— CogIPOneImageTool

图像中液面的特征不明显，需通过图像算法处理图片，来增强液面的特征，并减弱其他部分的特征。

均衡操作后的图像：

3.2 模板匹配工具 —— CogPMAlignTool

要测得每一支药剂的液面高度，需要先找到每一支药剂的位置。

模板匹配的匹配区域已经原点位置：

3.3 卡尺工具 —— CogCaliperTool

找到液面及药剂底部的基准线为距离测量工具做准备。
卡尺工具一找到页面底部基准线：

3.4 创建直线工具 —— CogCreateLineTool

确定药剂底部的基准线。

3.5 点到线距离测量工具 ——CogDistancePointLineTool

根据页面点与药剂底部的基准线测得药剂液面的高度。

3.6 工具块工具 ——CogToolBlock

将需要使用的工具先拖到该工具内，根据情况创建不同级别的脚本，编写代码并发布运行。

4.代码逻辑

 	CogPMAlignTool pma = mToolBlock.Tools["CogPMAlignTool1"]as CogPMAlignTool;
    //声明定位工具
    CogCaliperTool cpt = mToolBlock.Tools["CogCaliperTool2"]as CogCaliperTool;
    //声明卡尺工具
    CogDistancePointLineTool dis = mToolBlock.Tools["CogDistancePointLineTool1"]as CogDistancePointLineTool;
    //声明求点线距离工具
    int count = pma.Results.Count;
    labels = new CogGraphicLabel[count];
    labels1 = new CogGraphicLabel[count];
    for(int i = 0;i < count;i++)
    {
      CogGraphicLabel l = new CogGraphicLabel();
      CogGraphicLabel l1 = new CogGraphicLabel();
      double x = pma.Results[i].GetPose().TranslationX;
      double y = pma.Results[i].GetPose().TranslationY;
      //卡尺工具  卡尺工具.范围.CenterX(Y)
      cpt.Region.CenterX = x;
      cpt.Region.CenterY = y;
      cpt.Run();//运行
      //测量工具
      dis.X = cpt.Results[0].Edge0.PositionX;//获取x
      dis.Y = cpt.Results[0].Edge0.PositionY;//获取y
      dis.Run();//运行
      double height = Math.Ceiling(dis.Distance);
      //向上取整，（向下取整函数为floor）
      double x1=cpt.Results[0].Edge0.PositionX;
      double y1=cpt.Results[0].Edge0.PositionY;
      l.SetXYText(x1, y1, "液面高度为" + height.ToString());
      //将double类型转换成string类型
      l.Color = CogColorConstants.Orange;
      l.Font = new Font("宋体", 10);
      labels[i] = l;
      //输出液面高度
      if(height>=180&&height<=200)
      {
        l1.SetXYText(x1, y1 - 15, "药剂合格");
        l1.Color = CogColorConstants.Green;
        l1.Font = new Font("楷体", 13);
      }else if(height<180)
      {
        l1.SetXYText(x1, y1 - 15, "药剂不合格，液面过低");
        l1.Color = CogColorConstants.Red;
        l1.Font = new Font("楷体", 13);
      }else{
        l1.SetXYText(x1, y1 - 15, "药剂不合格，液面过高");
        l1.Color = CogColorConstants.Red;
        l1.Font = new Font("楷体", 13);
      }
      labels1[i] = l1;
      //判断是否合格
    }

5.实现效果

6.知识点总结

6.1 图像处理工具

工具的特点：
①多样化的图像处理功能。
②灵活的图像处理函数。
③高效的图像处理算法。
工具每个选项的作用：
①加减常量：为像素值添加正值或者负值，生成更亮或者更暗的图像。
②灰度形态调整：腐蚀、膨胀等。
③均衡：增强图像的对比度
④扩展：以沿x轴和y轴放大图像
⑤高斯采样器：对输入图像进行子采样，以使输出图像仅包含原始像素的一小部分，并平滑图像
⑥卷积：将输入图像中的每个像素乘以一个称为核的数值矩阵，然后替换输出图像中的相应像素。

6.2 卡尺工具

搜索方向与投影方向

• 搜索方向是卡尺工具在图像中查找边缘或边缘对时沿着的方向。它决定了工具如何遍历图像以找到感兴趣的特征。

  • 在VisionPro中，搜索方向通常用一个实心箭头来表示。

• 投影方向是卡尺工具将二维图像区域投影成一维图像（即投影图像）时所用的方向。投影的目的是为了减少处理时间和存储，同时维持或增强边线信息。

  • 在VisionPro中，投影方向通常用一个空心箭头来表示。
  • 通过投影，卡尺工具可以更容易地检测和分析图像中的边缘特征。

注意事项

• 在使用卡尺工具时，首先需要设置正确的搜索方向和投影方向。
• 拖动屏幕上的矩形框到需要测量的位置时，要确保卡尺的搜索框角度与边缘平行（除非特意要测量边缘的最顶点）。
• 根据图像中的边缘特征调整边缘模式（单个边缘模式或边缘对模式）和边缘极性（由暗到明、由明到暗或任何极性）。
• 边缘对宽度参数的设置需要适当，以确保能够准确找到并测量所需的边缘对。