機器視覺小教室 Aurora Vision Studio 入門篇【06】2D尺寸測量工具

弘翔精密科技股份有限公司
1粉絲
2024年10月15日
機器視覺小教室 Aurora Vision Studio 入門篇線上教學網站
https://www.urvision-tw.com/article_detail/25.htm
本篇介紹量測工具的基本原理,量測工具適合用於打背光、或者其他能夠呈現黑白分明的影像的場景,能定位指定搜尋範圍內的物體特徵並將座標貨尺寸計算出來。
我們進入到介紹這個量測
量測的話
我們一般會用這個
打背光的方式去打這個弓箭
然後我們現在打一個很簡單的背光
那這個之前就是用這個DigiVision
然後把這個影像先呈現出來
好那一個最簡單的量測工具就是
我們可以看到左邊這個
拉起來Wallbox摺子
那左上角的這個
叫做ScanEdge
1D的這個功能
在Computer Vision 2D的這個
這個工具列裡面
所以我們弄一個ScanEdge 1D
把它拉進來看看
拉進來以後
它有很多選項
那之前有講過就是
左上角這個是最簡單
所以我們通常學這個
左上角這個
它叫ScanEdge Single
那它這個圖示的意思是說
我現在有一半是白的
一半是黑的
然後它找到這個
過度的這個地方在哪裡
那這種工具的類型就是這樣
那這個Ridge又是什麼意思
Ridge是指說
我左邊是白的
右邊是白的
然後中間有一個邊
或者說左邊黑的
右邊是黑的
中間有一個白邊
然後它把這個
細細的這個白邊或是黑邊
這個中心點把它找出來
那這個Stripe也是指說
我現在有一個
中間有一塊黑黑的
或是中間一塊白白的
然後它可以把這兩層對的邊
把它找出來
好那我們先
我們先會用這個以後
其他的其實都可以舉一反三
所以現在把它插入進來
然後把影像把它連上去
好連上去以後
上次有講過說
你這個
每一個工具
如果出現有一個小問號
表示這個東西是一定要設
你不設這個工具是不能用
所以小問號我們到這個下面
好那它會呈現這個
橘色斜線的這個圖案
橘色斜線這個圖案
這個斜線就等於是
這個工具裡面這個小問號
所以我們就要按這個點點點
按下點點點
因為你已經有一張影像
你的有一張影像
這個影像是從這邊這樣流進來
流進來
流進來它看到的這個影像
比如說這個影像
是你可以用來設定的這個影像
好那我們設定方式
我們就用點一下左邊這個按鈕
這個是它有很多集合的工具
好假設我現在要點這個點
好我就拉一下
拉過來
隨便拉就大概
OK
好拉上去了以後
我們把這個呈現出來
好那這個結果叫做
edge point
把它拉到這個畫面上
呈現
好執行
那它就可以找到這個edge point
那它這個是什麼意思
這是什麼意思
它其實原理這樣
我們現在暫停
好原理的話就是
我們去按這個show
點下去這個工具裡面
這工具裡面
它會有一些
沒有顯示出來的這個屬性
我們點開這個屬性
有一個屬性叫做
edge sampling point這個東西
我把它點下去
把它打開
但是打開你會發現它是反白的
這種反白的東西表示
目前它是不讓你顯示
即使你把它秀出來
你也是不能參與
你也是不可以拉出來看
為什麼不能拉出來看
因為它的這個開頭叫edge
就是診斷
那diagnostic必須先
按下上面這個
反手的圖案
目前反手的圖案
是沒有按下去的
你反手圖案
它叫做diagnostic mode
叫做診斷模式
診斷模式就是說
有些資訊
你按下去了
你按下去了以後
這個資訊才會亮起來
等於說這個資訊
只有在診斷模式的時候
它才會計算顯示出來
讓你看到
有點像我們在寫
這個C++或是C效果的時候
會有這個
debug mode
或是release mode的這個差別
debug mode
它會有一些診斷的資訊
讓你去看
然後當然
它的資訊效率就是
因為它為了要去
算出這些debug的資訊
所以資訊效率會稍微差一點
所以它才用這個開關
用這個開關
就讓你去切換
你要顯示的東西
那因為我們要做教學
所以我們先把它按下去
然後讓它這個顯示出來
那我們來看一下這是什麼
剛才就可以看到說
我剛纔不是拉了一個鍵
拉了一個鍵
這樣拉過去
拉了一個鍵頭
拉過去
我們再來回想
我再把這個點過去
我們拉了一個鍵頭
這樣拉過去
拉短一點
不要拉那麼長
好
我們拉了一個鍵頭
拉過去
可是你可以看到就是說
它現在有很多
這個向下的小鍵
指的是什麼意思
是指
它的這個圖示說明
是指這個東西的投影方向
那什麼叫投影方向
我們分割一個小視窗
什麼叫投影方向
這邊有一個brightness profile
brightness profile把它拉下來
它的意思是說
我現在
假設它是
這是一個視窗
這個視窗
它把這個
這個是視窗的X方向
這個是視窗的Y方向
它把這個視窗的Y方向的這個
微階值
把它一直累積累積累積
所以這邊很白
所以它累積累積
這樣就這麼高
這個位置累積累積這麼高
這麼這個位置一直累積
它把它累積出來
那右邊呢
因為它很暗
所以它累積的話
這個值就會比較低
所以接近零的地
中間這個漸變的地方
所以它到這邊的話累積
累積的值就會下降
所以它把所有的像素
以這個箭頭
Y方向這個箭頭的方向
把它累積到這個圖上面
這個所以為什麼叫1D
為什麼真的叫1D
1D就是
這個叫做1D
只有這個軸
所以它把它累積到
它這個方塊的X軸上
把Y的上面的微階值全部加起來
好那
它的目的要做什麼
就是要找到這個斜率
最傾斜的這個地方
這個點
我們十字上面顯示的這個點
這個點
其實就是它
斜率變化最傾斜的這個位置
我們再來看就是
把這個response profile把它拉過來
所以其實它的原理就是要找這個
它去做這個微分的動作
就是找這個微分
這個尖點
這個尖點就是這個尖點
就是這個尖點
所以這個
隨著它會看這個profile
它就會
你的東西如果在動的話
它就會去tracking
這個變化最劇烈的這個位置
這個工具它的用法其實是這樣
好那你會想說
我這個只能找一個點
我們剛纔有提過說
這邊有一個小視窗
一個小視窗可以找一個點
我們這邊叫做一個小視窗
一個往右的小視窗
那我如果這邊再一個小視窗
是不是就可以找兩個點
這邊再一個小視窗
找過來是不是就可以再找一個點
所以這邊有一個點
這邊有一個點
所以很多個小視窗
我就可以找很多點
所以的確沒有錯
就是這個概念
所以我們再用下一個工具
下一個工具就是用多個
這種一併的小視窗組合而成
這個東西叫做fit shape
把它拉進來
所以顧名思義
我們來看到這個圖示
它有很多的穿越的線
它可以找到這個點點點很多的點
那這樣子的話就好玩
我們可以去找到這個線段
我們可以用這些小視窗排列成圓形
找到這個圓
我們也可以找到這個弧形
甚至可以找到任意的這個
這個叫做Polyline
就是折線
那專有名字叫Path
那當然我們就來示範這個最簡單
叫做Sect
拉進來
點上
好一樣
我們要去設這個橘色斜線的按鈕
好那這時候你要設置
你一定要拍一張
拍一張以後它才會跑出來
好那這個的用法的話
就是我們不是這樣拉
不是這樣拉
我們按一下這個
這樣子
好那我們要把這個箭頭
這個箭頭
這個地方有一個小箭頭
這個
這個小箭頭其實就是我這個視窗
我們不是說我要有一大堆的小視窗
朝的這個方向
所以這個箭頭就是一大堆的小視窗
準備要朝下的方向
假設我們要朝右
所以我們就把這個小箭頭朝右
按OK
按OK了以後
我們就一樣可以把這個
整段把它拉上去
好那每一個小箭頭
每一個小箭頭就是一個小視窗
好那小視窗的寬度
小視窗的寬度就是在這個地方
我們可以打開
把這個地方打開
這邊有一個叫做Sample Area
點下去
把它叫出來
我們可以去看到這個小視窗的寬度
好那怎麼變更這個小視窗的寬度
在左下角這個地方
有一個Scan Width
Scan Width目前是5
所以我把它改大
可以改到10
那每一個它就會平均的找出一個穿越點
那可以把這個穿越點叫進來看
就是這個
好那這些穿越點
它會提供你一個Fitting Line
這個Segment
所以你可以把這個Fitting Line叫出來
好那我們就可以去
Fitting這條線段
好那你移太多它就會不見
對不對
我們只能在這個有穿越線
穿一條穿越線的一個小視窗
只能Fitting在這個範圍裡面活動
所以你的東西只要在這個裡面
它就可以找到這條線段
好那
我們又可以再隱身
你Fitting到一個線段
那我可不可以再Fitting這個線段
我就可以量這個東西的寬度
沒錯這個想法也都是正確的
量寬度的話
它就有一個方便的工具
就是在這裡
這個是遊標卡尺
這是遊標卡尺
好那我們再把這個拉近
取一張影像
然後
我們就可以這樣量
然後就會有一個左邊
還有一個右邊
以及這個寬度
那這個
物件的寬度
我們就可以把它拉出來看
它的寬度叫做133.8個Pixel
所以我們來驗證一下
用這個
大概瞄一下
是不是
是不是這個值
所以我們用手去量
我們大概知道這個值是多少
然後這個是它自動用演算法
Fitting出來的
好那這邊
有一個
要提到的
一個觀念就是
它的這些工具
都會有一個叫做Polarity
這個東西
那它目前叫做Dark
Dark的意思是說
我現在要找這個東西
它是屬於黑的
黑的
因為它預設值給你的原因
為什麼叫做Dark
因為
我們通常量測
都是打背光
所以你的背景是白的
所以你的前景
有物體的地方通常都是黑的
這種量寬度
就是你要量這個是物體
實體的這個寬度
這個實體通常是黑的
所以
它的預設值會是Dark
好那我們再
再換另外一個
假設我們是一個
Fit Shape
拉進來
然後設定
看一下取向設定
OK
那這個的話
它的Polarity叫做
Edge Transition
Bright to Dark
所以我們記得
剛才這個方向
這個方向就是
從外面找到裡面
所以它叫做
Bright to Dark
然後你用
Bright to Dark的時候
它就可以找到這個東西
但是如果你色白
你變成
Dark to Bright
就不見了
那你如果Any
Any就是
Bright to Dark
或Dark to Bright
它就可以找到東西
那我們再來解說一個
就是
我們再來一個叫做
圓形
然後拉進來取向
假設我們要找這個洞
這個洞就是
這樣拉
我們大概跟這個洞
條差不多長
然後它其實就是
從
裡面往外面找
這個是預設就是這樣
這個是不能改的
都是從裡面往外面找
好所以
顧名思義就是
我們知道有裡面
所以叫做什麼
裡面是白的
因為洞都是空心的
那打背光
所以裡面都會是白的
所以一定是
Bright to Dark
所以我們來看一下
左下角是不是
預設值就是
Bright to Dark
再按OK
然後把這個Circle
以及Edge Scan Segment
把它秀上去
然後它就可以找到這個圓
那你如果想要顯示這個圓形呢
我們就要在這個Circle上按右鍵
按右鍵會有一些
隱藏的屬性
Property
Output
然後Center
以及Radius
把它打開
Center拖上來
Center拖到下面
顯示成文字格式
所以可以看到座標
Radius拖下來
可以看到半徑
只要這個東西呢
有在這個裡面
它就可以找到
好那這個箭頭的數量
可以在這個地方控制
左下角Scan Pump
那它只有10個箭頭
所以我們改成30個箭頭
30個箭頭它就會比較密
那我們就可以把這個點
可以看到這個點
那這個就是基本的量測工具
那這些量測工具就是說
你一定要給它一個搜尋的範圍
這個叫箭頭就是搜尋的範圍
那隻要你的這個物體
特徵有在這個搜尋範圍裡面
並且它的對比
白到黑黑到底是正確的
它就可以
幫你把這個
座標或是尺寸精確的把它點出來
所以我們現在
這個就是介紹這個
簡單的這個測量工具的用法
