在大多數(shù)機(jī)器視覺應(yīng)用中，圖像中定位元件是應(yīng)用成功的關(guān)鍵的第一步，圖案匹配是在定位元件中最常用的方法，圖案匹配是使用圖像的邊緣輪廓特征作為模板，在圖像中搜索形狀上相似的目標(biāo)，可以得到位置坐標(biāo)信息X、Y及角度，可用于定位、計(jì)數(shù)和判斷有無等。

本文講述基于康耐視視覺軟件In-Sight的定位工具PatMax RedLine的應(yīng)用。PatMax RedLine工具的優(yōu)勢(shì)是快速可靠的定位元件，可以忽略大小、位置、方向、零件表面反射和陰影的差異。

定位工具PatMax RedLine使用的基本流程圖

步驟一：圖像采集，采集的方式有離線和在線兩種方式，離線即事先拍攝好儲(chǔ)存在文件夾中的圖像，而在線采集就是連接相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集圖像。圖像的格式為BMP或JPG格式。采集我們需要的進(jìn)行定位的圖像，如圖1所示。

圖1

步驟二：添加定位工具PatMax RedLine，在定位部件下的位置工具，選擇PatMax RedL工具。

圖2

步驟三：訓(xùn)練模型，從模型下拉菜單中，選擇區(qū)域的類型：矩形（默認(rèn)）、圓形、環(huán)形或多邊形，將洋紅色的框放置在我們需要訓(xùn)練的零件模型圖形上，如圖3所示，以齒輪的圓作為模型進(jìn)行學(xué)習(xí)。

圖3

確定區(qū)域之后，點(diǎn)擊確定即可查看訓(xùn)練的模型圖像，如圖4所示。點(diǎn)擊“模型區(qū)域”可以重新訓(xùn)練模型。為了提高工具的搜索效率，盡可能的創(chuàng)建較小的模型區(qū)域，搜索區(qū)域越大，運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)。

圖4

步驟四：設(shè)置搜索區(qū)域，從搜索下拉菜單選擇區(qū)域類型：矩形（默認(rèn)）、圓形、環(huán)形或多邊形。然后定位搜索區(qū)域，使其覆蓋圖像中你希望圖案出現(xiàn)的區(qū)域。為了幫助提高工具的性能，請(qǐng)創(chuàng)建較小的搜索區(qū)域。搜索區(qū)域越大，執(zhí)行檢查所需的時(shí)間越長(zhǎng)。點(diǎn)擊搜索區(qū)域（綠色線）進(jìn)行設(shè)置，如圖5所示。

圖5

步驟五：設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度，設(shè)置模型圖案的位置可能出現(xiàn)的最大旋轉(zhuǎn)角度（± 0-180°默認(rèn)值 =15°）。旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置越大將會(huì)增加工具的執(zhí)行時(shí)間。如圖6所示。

圖6

步驟6：輸出結(jié)果，輸出圖案定位的位置信息坐標(biāo)（649.8，353.9）、角度（-0.6）。如圖7所示。

圖7

正確的定位之后的示例如下圖8，圖案可以跟隨零件位置的變換而變化。

圖8

圖案定位總結(jié)：

1.圖案始終出現(xiàn)在每個(gè)圖像中。

2.圖案應(yīng)盡可能多地包含獨(dú)特和一致的現(xiàn)有特征，而組成圖案的特征的外觀和相對(duì)幾何形狀應(yīng)彼此一致，且能夠清楚分辨。

3.如果可能，選擇較大的圖案；較大的圖案通常意味圖案中具有更獨(dú)特的特征，可使檢測(cè)更加一致和精確。

4.對(duì)于區(qū)域、旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置盡可能設(shè)置較小，可以縮短運(yùn)行的時(shí)間。