VBAI第七章 存在性检查.docx
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VBAI第七章存在性检查
VBAI-先生领进门
第七章存在性检查
存在性检查,即检查某个特征存在或者不存在。
例如以前学习的模式匹配、几何匹配、检测目标等都属于存在性检查,因为在存在性检查选板中,有许多函数是以前的定位特征、测量特征中的函数,因此在这里我们不再叙述,可以参考以前的章节。
存在性检查选板如图7-1所示。
图7-1存在性检查选板
图7-1中所有的函数,从上到下分别是DetectObjects检查目标、MeasureIntensity测量亮度、CountPixels计数像素、MatchColors匹配颜色、FindEdges寻找边缘、DetectDefects检查缺陷(瑕疵)、MatchPattern模式匹配、GeometricMatching几何匹配、MatchColorPattern彩色模式匹配。
这里我们只对MatchColors匹配颜色和DetectDefects检查缺陷(瑕疵)进行解说,其它的都是前面介绍过的,就不再重复介绍。
一、MatchColors
匹配颜色。
也可以叫颜色匹配,其原理是根据ROI中的颜色频谱与标准模板的颜色频谱进行比较,如果频谱相似程度达到要求,则PASS,否则FAIL。
如图7-2所示,是点击此函数后,首先出来的模板向导。
图7-2匹配颜色模板向导
图7-2中,我们可以用ROI工具选择一个矩形区域作为模板,另外注意缩放工具只有一个中间是+的放大镜,而没有中间是-的缩小镜,如果我们需要缩小图像怎么办?
方法是先选择放大工具,然后按住CTRL键不放,这时鼠标代表的放大镜将变成缩小镜,这时,点击图像,将会缩小图像,松开又成放大镜。
调整好显示比例,然后选择合适的ROI为模板。
点击OK确定,回到设置面板。
从图7-2中也可以看到,其主体与其它函数一样,这里也不再解说。
下面来看Template模板选项卡。
如图7-3所示。
图7-3匹配颜色模板
图7-3中,我们可以看到,左上角是刚才画的模板,然后在其右边给出了模板的长宽像素尺寸。
下面还有一个CreateTemplate创建模板按钮,如果点击此按键,会出现图7-2中所示的模板设置窗口。
再往下是一些参数设置。
这些参数具体如下:
Template:
模板图像
TemplateSize模板尺寸,Width宽、Height长
CreateTemplate:
创建模板
ColorSensitivity:
颜色灵敏度,用于描述图像中的颜色特征的灵敏度水平。
值越高,就能显示更多的颜色。
Low时有16种颜色,Medium是有30种颜色,High时则有58种颜色。
颜色频谱的划分是将HIS颜色空间的HS平面进行细分得到的,具体可以参看NIVisionConceptsHelp中有关ColorSpectrum的章节。
SaturationThreshold:
饱和度阈值。
此值用于分辨有相同色调但不同饱和度的两种颜色。
例如红和粉红,他们色调是一样的,但是红的饱和度高于粉红。
ColorSpectrum:
显示模板的颜色频谱信息。
即图示出哪个频谱的值大,哪个频谱的值小。
IgnoreWhite:
忽略白色。
使能时,将忽略模板中的白色信息。
IgnoreBlack:
忽略黑色。
使能时,将忽略模板中的黑色信息。
设置好模板后,然后点击Setting选项卡,我们可以看到有最小分值可以设置,匹配到的数量及匹配的分值与匹配是否达标等。
如图7-4所示。
图7-4匹配颜色设置
图7-5匹配颜色规格
图7-5所示的是匹配颜色的规格设置,此函数只能针对匹配的数目进行规格设定。
如图中所示,虽然有两个匹配,但是只有一个满足要求,颜色频谱与模板相似,另一个相差太大,没满足要求。
图7-5所示的规格的实例,如图7-6所示。
图7-6匹配颜色实例
在图7-6中,颜色匹配函数设置了两个ROI(画出一个ROI后,按住CTRL按不放,可再画第二、第三……第N个ROI),模板设置的是图7-3中所示的模板,也就是“CI/C”所在的按键。
第一个ROI也设置在模板周围,因此其颜色频谱与模板相似,这样也就匹配到一个,而第二个ROI在“TAX+”按键上,此按键的颜色与模板相差较大,因此其匹配时无法通过。
颜色频谱经常用于彩色图像中检查颜色。
二、DetectDefects
检查缺陷(瑕疵),将图像中的某个区域与模板比较并返回差别(金板比较)。
金板比较在细小缺陷检查中使用较多。
下面来看一下其函数的具体设置。
图7-7检缺陷主体
检查缺陷的主体与其它函数略有不同,其内容陈述如下:
StepName:
步骤名。
TemplateImage:
模板图像。
TemplateSize:
模板尺寸。
NewTemplate:
新建模板,点击后,将弹出如图7-8所示的模板设置向导。
其设置与几何匹配类似。
设置完后,会要求保存模板,保存的路径显示在Templatepath中。
EditTemplate:
编辑模板,对当前的模板重新编辑,使其更合理。
LoadfromFile:
从文件中导入模板。
TemplatePath:
当前模板的路径。
图7-8检查缺陷模板向导
设置好模板后,点击Alignment定位选项卡,设置ROI位置,如图7-9所示。
图7-9检查缺陷定位
这里的参数较多,其函数如下:
CenterX:
模板中心位置的X坐标。
CenterY:
模板中心位置的Y坐标。
Angle(deg):
模板的角度。
RepositionRegionofInterest:
改变ROI。
ReferenceCoordinateSystem:
参考坐标系。
Scale(%):
比例,即放大缩小模板尺寸。
AlignmentCorrection:
定位校正。
有None不校正选项与Perspective投影校正两个选项。
TotalDefectArea(pix^2):
总缺陷面积(单位:
像素平方)。
LargestDefectArea(pix^2):
最大缺陷面积。
PercentDefect:
缺陷百分比。
NumberofDefects:
缺陷数量。
Display:
显示覆盖(原始图像)和显示缺陷。
在这里我们看到有改变ROI依赖坐标系的参数。
检查缺陷,需要和金板比较,但是拿什么去和金板比较呢?
那么就得有一个与模板一样的ROI来进行比较。
如何确定这个ROI呢?
一种方法,我们可以先做一个模板,然后用模式匹配先找到目标,然后用此ROI比较,但是在VBAI中,模式的匹配的模板是不能从文件中导入的,而检查检查缺陷的模板是从文件中导入的,这样就会造成两个模板不一样,方法基本上不好实现。
当然,这种方法在VDM的视觉助手或VDM中是可以实现的。
另一种方法是将检查缺陷的ROI同坐标系关联起来,先模式匹配某个特征,建立坐标系,然后再检查缺陷。
这样虽然对模式匹配的精准性要求比较高,但是在VBAI中,却是可以快速的实现检查缺陷。
当然还可以使用调用VI等方法实现。
不过难度大许多。
图7-10检查缺陷设置
图7-10为设置选项卡,其中的参数意义表述如下:
LookFor:
查找目标,分为所有缺陷、亮缺陷、暗缺陷。
Intensity:
亮度调整。
调整检查图像的亮度达到与模板类似的亮度。
方法有NoChange不改变、HistogramMatchingNormalization柱状图匹配归一化、AverageMatchingNormalization平均值匹配归一化。
IgnoreEdges:
忽略边缘
EdgeThickness:
边缘厚度
BrightLevel:
明亮水平,确定检查图像与金板图像的白色缺陷的最小强度差。
DarkLevel:
黑暗水平,确定检查图像与金板图像的黑色缺陷的最小强度差。
BrightDefects:
明亮缺陷颜色,即比金板更亮的地方缺陷所用的颜色。
DarkDefects:
黑暗缺陷颜色,即比金板更黑的地方缺陷所有的颜色。
TotalDefectArea(pix^2):
总的缺陷面积(平方像素)。
LargestDefectArea(pix^2):
最大缺陷面积(平方像素)。
PercentDefect:
缺陷所占ROI中所有像素的百分比。
NumberofDefects:
缺陷数量,即所有独立的缺陷数量。
根据实际经验,边缘厚度值越大,所能检查的缺陷越少;明亮、黑暗水平越大,所能检查的缺陷越少。
当然如果只检查某一种缺陷,如明亮缺陷,那么检查出的缺陷也会少。
下面来看一下滤波器选项卡。
如图7-11所示。
图7-11检查缺陷滤波器
检查缺陷中的滤波器与DetectObjects检查目标函数中的滤波器一样,可以参考前面相关章节。
使能UseFilterCriteria,然后点击configure按钮,进行滤波器配置,可以过滤掉一些我们不需要的粒子等。
设置好滤波器后,再设置规格,点击Limits选项卡,如图7-12所示。
图7-12检查缺陷规格设置
图7-12中的规格设置与其它函数类似,可以根据缺陷面积、最大缺陷面积、缺陷百分比、缺陷数进行设置。
下面我们来看一下一个实例。
图7-13检查缺陷实例OK
图7-14检查缺陷实例NG
图7-13、7-14所示为检查缺陷实例。
首先采集图像,然后先模式匹配,找到一个特征,然后根据此特征建立坐标系,接下来进行检查缺陷,并且根据建立的坐标系,最后结果判断,图7-13为PASS情况,图7-14为FAIL情况。
第七章存在性检查就只介绍这两个函数,其它函数在前面章节都有介绍过,在这里就不再重复讲述了。