机器视觉系列—— Vision 基础知识(下)

机器视觉系列——Vision基础知识(下)

第1章节（下）

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在上回我们逐一介绍与机器视觉相关的专有名词与周边光学设备，在本回要开始来说明如何使用LabVIEW来截取相机的影像，并正确的显示在人机介面上﹔另外也针对NI Vision所提供的影像校正模式进行说明，以及如何利用软体方式来设定相机的属性与触发取像模式。audemars piguet royal oak offshore chrono auto replica

1.2软体截取与显像

1.2.1NI MAX影像装置确认

在前面一小节介绍了架设整个影像系统所需要的硬体相关设备，现在要来说明如何在NI MAX找到已安装的相机，并且从相机中取得影像。

当我们打开NI MAX，在「My System--》Devices and Interfaces--》NI-IMAQdx Devices」下，可找寻已安装成功的相机，点选相机后，按下右边画面的上方「Grab」键可进行连续取像，另外红色框选处可以找到一些关于相机的规格与内部参数设定，画面下方有显示影像的基本参数，包括目前影像大小、缩放比例与像素的颜色值，另外下方的tab表单处可以找到一些关于相机的规格与内部参数设定。

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图1.26-在NI MAX下进行取像作业

1.2.2IMAQ影像截取模式

现在要来练习如何使用LabVIEW来取得相机的影像。如果您过去曾经使用LabVIEW来开发NI相关产品，如DAQ设备等，不难发现LabVIEW在相关套件中都会提供两种开发模式：1.

高阶元件（HL）；2.低阶元件（LL），同样地在IMAQ套件裡也存在这两种开发模式。

高低阶模式并不是将元件区分为高低等级，所谓的高阶元件主要是将资源开启、撷取、关闭全包装成一个Express VI，可以帮助使用者快速地完成取像相关的程式设定，就能直接将影像输出到LabVIEW上；而低阶取像元件将功能切割为数个VI，需由使用者自行设定元件才能完成取像动作，好处在于能够让使用者更有弹性的唿叫参数设定，而另一个优点在于，与高阶元件相比，少了反覆建立与关闭资源的动作，可以有效降低系统资源浪费。

高阶（HL）取像元件使用步骤

安装完LabVIEW的IMAQ套件后，可在Block Diagram（简称BD）下，按下右键跳出Function Template后依序往下搜寻「Function Template--》Vision and Motion--》Vision Express --》Vision Acquisition」（图1.27），将「Vision Acquisition」元件拉到BD上，会自动启动设定画面。

图1.27-Vision Acquisition元件位置

A.设定的取像来源（Select Acquisition Source）

左侧「Acquisition Sources for Localhost」可以检视目前安装在电脑上所有相机名称，选择位于「NI-IMAQdx Devices」的相机「cam0：Balsler…」，为本次取像用的相机，接着可以按下右方连续取像按键，测试相机是否有正常被Initialize并取到像；右下角有提供一些关于相机的基础数值（参考图1.2.2）。

图1.28-设定的取像来源

B.设定撷取影像操作方式（Select Acquisition Type）

共分成4种类型：

∙取单张影像（Single Acquisition with processing）

∙连续取像（Continuous Acquisition with inline process）

∙一次取固定张数影像，边取像边做处理（Finite Acquisition with inline processing）∙一次取固定张数影像，当所有影像取得完毕后再做处理（Finite Acquisition with post processing）

图1.29-设定撷取影像操作方式

这个项目我们先选择「连续取像」模式，继续往下设定。

C.设定取像参数「Configure Acquisition Settings」

可依据环境因素来调整相机的参数达到最佳化，如增益值（Gain）、Gamma、取像模式等，设定过程可以同时按下右上方的「Test」键来观察设定结果，这边我们暂时不做任何需要设定，直接往下一步。

图1.30-设定取像参数

D.设定是否将影像储存到硬碟（Configure Image Logging Settings）

若将「Enable Image Logging」勾选，表示将撷取到的影像储存到下方指定的资料夹位置，并可设定储存的影像格式，值得注意的是，若开启此功能可能因为硬碟存取速度的关係，使得最大取像速度降低。

图1.31-设定是否将影像储存到硬碟

E.设定影像参数输入与输出「Select Controls/Indicators」

可依据应用，开放影像参数供外部控制元件（Control）设定，让该取像用的Express VI获得输入与输出的功能，在此我们勾选显示元件（Indicator）中的「Image Number」与「Frame Rate」，最后按下「Finish」键完成设定。

图1.32-设定影像参数输入与输出

图1.33-HL取像元件自动产生的程式码

图1.34-HL取像元件自动产生的人机介面

低阶（LL）取像元件使用步骤

操作之前我们先来了解「NI-IMAQ」与「NI-IMAQdx」两者的差异；「NI-IMAQ」一般只能用于NI的影像撷取卡或相机，而「NI-IMAQdx」是可驱动第叁方的相机，如Basler的USB3.0相机，凡是通过影像传输介面协定联盟（如GigE、Camera Link或USB3.0）认证的相机，都可使用「NI-IMAQdx」来驱动。

使用低阶取像元件来驱动第叁方相机时，需同时使用到「NI-IMAQdx」与「NI-IMAQ」影像模组；主要是利用「IMAQdx」来撷取相机的影像，然后再利用「IMAQ」创立的影像空间来储存影像，「IMAQ」同时还提供影像处理工具及机器视觉工具，可依据使用者需求来做应用开发。

利用LL元件来完成连续取像的功能，操作流程图如下：