MasterAlign四相機錯開對位視覺應(yīng)用軟件

MasterAlign四相機錯開對位貼合覺應(yīng)用軟件提供一種智能機器視覺圖像處理方法，提供建模工具，快速提取圖像中的待處理物件邊緣點像素坐標(biāo)信息。并結(jié)合視覺與運動執(zhí)行結(jié)構(gòu)的標(biāo)定，轉(zhuǎn)換為機械坐標(biāo)信息，控制機械手進行糾偏，修正固定位置后進行貼合作業(yè)，大大提高的生產(chǎn)效能。

MasterAlign四相機錯開對位貼合視覺應(yīng)用軟件采用視覺引導(dǎo)，與現(xiàn)有的技術(shù)方法相比，利用視覺引導(dǎo)及利用建模工具，加快了產(chǎn)品邊緣點像素獲取并轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機構(gòu)坐標(biāo)，減少換型消耗的時間。利用建模工具的亞像素提取輪廓能力，提高了待處理產(chǎn)品的位置精度。本方法已于實際生產(chǎn)加工流程中發(fā)揮其有效的作用

1、產(chǎn)品建模方便快捷，減少產(chǎn)品換型帶來繁瑣操作的困擾

2、控制機械手精準(zhǔn)對位

3、軟件適用于不同行業(yè)的物料對位

MasterAlign四相機錯開對位貼合視覺應(yīng)用軟件配合UVW平臺案例

系統(tǒng)架構(gòu)

視覺定位系統(tǒng)采用背面光方式，CCD從上往下拍攝，進行圖像分析定位。相機將計算出的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機械手的物理坐標(biāo)，視覺軟件與PLC進行通訊，將視野內(nèi)的物理坐標(biāo)發(fā)送給PLC后讓機械手進行糾偏，修正固定位置后進行貼合作業(yè)。

系統(tǒng)采用五點標(biāo)定，通過軟件控制XYR平臺自動完成相機和機構(gòu)的關(guān)系建立

設(shè)置軟件配置

設(shè)置軟件配置-基礎(chǔ)參數(shù)

設(shè)置五點標(biāo)定步距和旋轉(zhuǎn)角度

軟件主頁

軟件權(quán)限登錄

選擇軟件圖標(biāo)

在下拉菜單選擇用戶

在用戶登錄界面進行登錄，選擇“登錄權(quán)限”“用戶名稱”輸入密碼（供應(yīng)商密碼：310525），后點擊用戶登錄

料號切換

選擇軟件圖標(biāo)

在下拉菜單選擇料號

料號界面

進入料號管理頁面：

1：雙擊左鍵：將當(dāng)前選擇的料號導(dǎo)入為當(dāng)前使用的料號

2：雙擊右鍵：將當(dāng)前選擇的料號進行刪除。（不可恢復(fù)）

3：在框內(nèi)填入需要新建的料號名稱，后點擊“新建料號”，會創(chuàng)建一個新的料號，并將當(dāng)前使用的料號所有數(shù)據(jù)復(fù)制到新料號內(nèi)。點擊“修改名稱”會將當(dāng)前選擇的料號名稱改為您所填入的新料號名稱。

軟件主頁

軟件主頁

軟件主頁包括自動工作和全體停止按鈕。

視覺系統(tǒng)開始自動工作

視覺系統(tǒng)整機復(fù)位，io復(fù)位，狀態(tài)復(fù)位

圖像系統(tǒng)

圖像系統(tǒng)

圖像系統(tǒng)包括主模板登錄、抓取mark測試、候補模板登錄、離線導(dǎo)圖、手動對位、相機設(shè)置。

主模板登錄

1、選擇處理方法

2、下拉重新選擇“灰度匹配+雙直線”，黃色的模板框工具則會顯示出來，調(diào)整模板框位置和大小到合適，再點擊“方法學(xué)習(xí)”，則學(xué)習(xí)記錄當(dāng)前的模板。

3、顯示OK則完成了模板制作

4、調(diào)整高級參數(shù)。點擊“高級參數(shù)”，進入高級參數(shù)界面，調(diào)整參數(shù)可根據(jù)實際情況修改“分數(shù)”、“個數(shù)”、“比例容差”、“角度容差”、“匹配速度”、“模糊度”等參數(shù)。

（1）個數(shù)：圖像中存在多個目標(biāo)時，設(shè)置【個數(shù)】，即可返回多個目標(biāo)。

（2）分數(shù)：目標(biāo)與模板間的相似度分數(shù)。分數(shù)越高，表示目標(biāo)與模板越相似。分數(shù)在設(shè)置值之下的目標(biāo)，將會被剔除。

（3）比例容差：目標(biāo)與模板的大小比例變化時，設(shè)置合適的比例容差，即可尋找大小變化的目標(biāo)。

（4）角度容差：圖像中的目標(biāo)發(fā)生角度變化，設(shè)置角度容差，即可更好地尋找角度發(fā)生旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)。

抓取mark測試

測試當(dāng)前通道m(xù)ark抓取結(jié)果。

候補模板登錄

候補模板管理：包含啟用/禁止候補模板，候補模板登錄，抓點測試等。目前系統(tǒng)中單個圖像通道有主模板+四個候補模板的方式；其中三個候補模板用于當(dāng)主模板抓點失敗后，自動根據(jù)啟用情況，調(diào)用候補模板1，2，3進行靶標(biāo)獲取，如果候補模板1，2，3同時啟用了，系統(tǒng)首先會調(diào)用候補模板1，如果1抓靶失敗的話，才會啟用2，以此類推。

候補模板登錄

區(qū)域A:選擇需要設(shè)置的候補模板對應(yīng)的主通道；

區(qū)域B:候補模板學(xué)習(xí)，離線導(dǎo)圖，候補模板抓靶測試以及整個通道抓靶測試；

區(qū)域C:將主模板參數(shù)拷貝到候補模板中去；

區(qū)域D:候補模板抓點結(jié)果以及使用狀態(tài)；候補模板4是專門用作標(biāo)定或者映射時用。

離線導(dǎo)圖

區(qū)域A:圖像源操作，導(dǎo)入離線/在線圖像，圖像處理以及清除當(dāng)前通道數(shù)據(jù)；

備注：如果在進入圖像學(xué)習(xí)界面中出現(xiàn)奔潰等異常，有可能是當(dāng)前料號文件中的圖像處理參數(shù)出現(xiàn)異常，導(dǎo)致用戶無法再次進入到靶標(biāo)登錄界面中。用戶可以先清除當(dāng)前通道數(shù)據(jù)，然后再重新導(dǎo)入料號文件即可。

區(qū)域B:顯示圖像以及抓點位置；

區(qū)域C:顯示當(dāng)前通道使用的模板；

區(qū)域D:圖片保存文件路徑以及名稱設(shè)定操作。

相機設(shè)置

區(qū)域A: 相機參數(shù)設(shè)定，相機的參數(shù)分通用參數(shù)和高級參數(shù)；

區(qū)域B: 相機模式切換，實時模式和觸發(fā)模式以及軟件觸發(fā)測試；軟件觸發(fā)測試中包換當(dāng)前相機的幀率以及丟幀情況；

區(qū)域C:生產(chǎn)/標(biāo)定/映射時的相機模式；

通用參數(shù)設(shè)置

參數(shù)說明：

曝光時間（us）：相機打開快門的時間。曝光時間越長，圖像越亮，但拍照時間也越長!

相機增益（db）：相機感光芯片的參數(shù)，以2的N次方增加亮度,調(diào)整比較靈敏并且會帶來噪點,默認值是1!

Gamma伽馬值（0~255）：相機感光芯片的參數(shù)，1時不起作用,小于1暗的地方變亮更多,大于1亮的地方調(diào)亮更多!

Sharpness銳度：相機FPGA的參數(shù)，邊沿銳度增強范圍是0~100。默認不啟用。

Denoising降噪（0~100）：相機FPGA的參數(shù)，相機底層圖像處理功能。默認值是50，能夠降低圖像噪點,但是同時會影響邊沿銳度。默認不啟用。

DigitalShift（0~4）數(shù)字位移：相機FPGA的參數(shù)，能夠增強亮度，比較敏感。默認值是0，以2的N次方增加。

BrightNess（0~100）亮度：相機FPGA的參數(shù)，能夠增強亮度，但是相對比較平滑。默認值是50。

Contrast（0~100）對比度：相機FPGA的參數(shù)，能夠增強對比度。默認值是50。

ContrastThresholdValue（0~255）對比度閾值：相機FPGA的參數(shù)，默認值是128，大于該值是亮區(qū)，小于該值是暗區(qū)!

高級參數(shù)設(shè)置

參數(shù)說明：

鏡像：將圖像沿著X或Y方向進行翻轉(zhuǎn)。

軟件鏡像：通過算法將采集到的圖像進行翻轉(zhuǎn)，會占用系統(tǒng)資源。

相機鏡像：通過設(shè)置相機參數(shù)使圖像進行翻轉(zhuǎn)，不占用系統(tǒng)資源。

旋轉(zhuǎn)：將圖像按順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度。

NoRotation：不對圖像進行旋轉(zhuǎn)操作。

90Deg CW：將圖像順時針旋轉(zhuǎn)90度。

90Deg CCW：將圖像逆時針旋轉(zhuǎn)90度。

180Deg：將圖像旋轉(zhuǎn)180度。

曝光延遲：收到曝光信號后延遲一段時間（us）后再進行曝光。

觸發(fā)延遲：收到觸發(fā)信號后延遲一段時間（us）后再進行觸發(fā)。

頻閃延遲：光源為頻閃模式時，接收到頻閃信號后延遲一段時間（us）后再進行觸發(fā)。

頻閃持續(xù)時間：光源為頻閃模式時，每次點亮持續(xù)的時間。

輸入濾波時間：對輸入信號進行濾波的時間參數(shù)。

DO使用方式：硬件頻閃、軟件頻閃、通用DO頻閃。

緩存?zhèn)€數(shù)：相機緩存中存儲的圖像個數(shù)。

觸發(fā)方式：上升沿觸發(fā)或者下降沿觸發(fā)。

光源設(shè)置

在“圖像系統(tǒng)”->點擊“光源設(shè)置”，彈出光源設(shè)置界面

控制器選擇:目前系統(tǒng)最大支持2個光源控制器；

切換生產(chǎn)亮度:點擊該按鈕后4個通道光源亮度會變?yōu)樯a(chǎn)亮度；

切換學(xué)習(xí)亮度:點擊該按鈕后4個通道光源亮度會變?yōu)閷W(xué)習(xí)亮度；

打開所有通道:點擊該按鈕后4個通道光源亮度都會打開；

關(guān)閉所有通道:點擊該按鈕后4個通道光源亮度都會關(guān)閉；

光源離線操作:點擊該按鈕后彈出“光源控制器離線操作界面”，如下圖所示；

光源模式選擇:

1. PWM常亮模式：選擇這種模式光源就通過內(nèi)部信號常亮或者常滅；

2. Strobe頻閃模式:選擇這種模式光源就通過相應(yīng)外部信號或者內(nèi)部信號進行頻閃。

調(diào)節(jié)光源亮度:選擇生產(chǎn)通道或者映射通道來進行保存對應(yīng)通道亮度。

光源設(shè)置

運行參數(shù)

運行參數(shù)包括對位設(shè)置、高級參數(shù)設(shè)置、五點標(biāo)定、補償。

對位設(shè)置

A，拍照延時：生產(chǎn)過程中收到PLC/Robot發(fā)送拍照信號后，延時一段時間再執(zhí)行拍照采集圖像動作；

      多次拍照延時：生產(chǎn)過程多次對位中收到PLC/Robot發(fā)送拍照信號后，延時一段時間再執(zhí)行拍照采集圖像動作。

B，XY對位精度：X方向/Y方向精度上限，即視覺當(dāng)前對位X方向/Y方向偏移量判定值小于設(shè)定值才會輸出對位OK；

      R對位精度：角度精度上限，即視覺對位角度精度偏移量判定值小于設(shè)定值才會輸出對位OK。

C，XY最大偏移量：對位過程中對位平臺X方向/Y方向最大可以移動的距離；

      R最大偏移量：對位過程中對位平臺旋轉(zhuǎn)方向最大可以移動的角度。

五點標(biāo)定

相機選擇:標(biāo)定主要是針對拍攝對位平臺上產(chǎn)品的圖像通道；

圖像寬度:標(biāo)定通道相機長邊方向像素分辨率；

圖像高度:標(biāo)定通道相機短邊方向像素分辨率；

視野寬度:顯示五點標(biāo)定后標(biāo)定通道相機視野長邊方向長度；

視野高度:顯示五點標(biāo)定后標(biāo)定通道相機視野短邊方向長度；

X像素精度:標(biāo)定通道相機長邊方向像素精度 = 視野寬度/圖像寬度；

Y像素精度:標(biāo)定通道相機短邊方向像素精度 = 視野高度/圖像高度；

注釋：標(biāo)定計算出來的視野寬，高要和實際視野接近，否則標(biāo)定結(jié)果就是錯誤的，另外X像素精度和Y像素精度要接近，否則標(biāo)定結(jié)果就是錯的。

點擊啟動標(biāo)定后，控制UVW平臺走偏移量完成相機標(biāo)定

補償

根據(jù)補償方向圖示，在右側(cè)對應(yīng)的方向補償寫入補償數(shù)值后，點擊“設(shè)置”累加到左側(cè)的總補償參數(shù)中。

清零偏移量，則會將累加的總和全部清零，同樣需要點擊“保存參數(shù)”，清零才能生效。

MasterAlign四相機錯開對位貼合應(yīng)用軟件通訊日志

MasterAlign四相機錯開對位貼合應(yīng)用軟件通訊版本，我們以MasterAlign_LTW介紹通訊部分知識，詳情見文中所述：

MasterAlign_LTW(下文中簡稱為MA_LTW)為雙翌自主研發(fā)的視覺對位系統(tǒng)應(yīng)用軟件，軟件中的通訊日志可方便我們進行整個通訊流程的接收和查詢流程進行分析，詳情見文檔所示：

1、如何打開MA視覺對位系統(tǒng)通訊日志

Fig.1 打開通訊日志方法

點擊圖像中①進入到通訊設(shè)置界面，點擊②③，分別打開通訊日志和端口參數(shù)界面

Fig.2 通訊日志和端口參數(shù)

上圖中①是通訊日志，②是端口參數(shù)

2、如何通過MA視覺對位系統(tǒng)通訊日志查看流程運行時間

Fig.3 通訊日志界面

通訊日志：

①是一個流程的運行時間，由機器人發(fā)信號到視覺返回信號為一個通訊流程，時間是由時、分、秒、毫秒組成，例如圖中14/24/34/635 就是14時24分34秒635毫秒

②黃色是接收，機器人發(fā)過給視覺的數(shù)據(jù)和信號

③綠色是發(fā)送，視覺返回給機器人的數(shù)據(jù)和信號

④自動保存通訊日志里面的所以數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)在文件夾里面的“SYCommunicateLogFile”文件夾里面，通過存儲的日志文件可以看出發(fā)送的數(shù)據(jù)準(zhǔn)不準(zhǔn)確

3、MA_LTW通訊方式

MA_LTW軟件廣泛應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場精密對位和精密裝配場合中,常用的通訊方式如下所示：

MA_LTW配合過的PLC和機械手通訊見網(wǎng)站鏈接所示：http://fflc.net.cn/news_99.html

3.1 TCPIPServer

這是TCP網(wǎng)口連接通訊，需要設(shè)置IP，視覺軟件做服務(wù)器

端口參數(shù)：①可以看到連接、斷開、接收的數(shù)據(jù)

  ②可以確認通訊是否保持連接，連接通訊的個數(shù)

起始符：通訊數(shù)據(jù)的開始標(biāo)示

類型：STX是正文開始

結(jié)束符：通訊數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)示

類型：CR是回車

  CR+LF是回車+換行

  ETX是正文結(jié)束

  LF是換行

  ETX+CR是正文結(jié)束+換行

更改端口、參數(shù)后需要點擊右下角“設(shè)置/保存參數(shù)”后再進行操作

3.2 TCPIPClient

TCP網(wǎng)口連接通訊，需要設(shè)置IP，視覺軟件做客戶端

端口參數(shù)：②可以看到接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)

         ③是手動發(fā)送給服務(wù)器的數(shù)據(jù)

S端口：服務(wù)器端口

C端口：本地端口

起始符：通訊數(shù)據(jù)的開始標(biāo)示

類型：STX是正文開始

結(jié)束符：通訊數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)示

類型：CR是回車

  CR+LF是回車+換行

  ETX是正文結(jié)束

  LF是換行

  ETX+CR是正文結(jié)束+換行

更改IP/端口、數(shù)據(jù)后需要點擊下面的“保存參數(shù)”后再進行操作

3.3 ModbusRTU

Modbus串口通訊

點擊①后打開端口參數(shù)②和接收命令③

①是串口號，要與PLC串口對上，②的設(shè)置要與PLC端口一致，③僅是代表端口是否打開，即使亮綠燈也不代表和PLC連接正常，修改①和②后要點擊右下角“設(shè)置/保存參數(shù)”保存參數(shù)

在①中可以看到PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)
3.4 ModbusTCP

Modbus  TCP通訊

點擊①后打開端口參數(shù)②和接收命令③

連接通訊

在①里面修改IP和端口號，修改后須在②點擊“保存參數(shù)”

①是PLC發(fā)送過來，視覺接收到的數(shù)據(jù)，點擊②之后才能進行編輯右邊的數(shù)據(jù)，要保證③IP地址和PLC的地址一樣，修改后點擊下面“保存所有參數(shù)”保存，然后點擊②才可以退出