MasterAlign四相機錯開對位視覺應用軟件

MasterAlign四相機錯開對位貼合覺應用軟件提供一(yī / yì ／yí)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(de)待處理物件邊緣點像素坐标信息。并結合視覺與運動執行結構的(de)标定，轉換爲(wéi / wèi)機械坐标信息，控制機械手進行糾偏，修正固定位置後進行貼合作業，大(dà)大(dà)提高的(de)生産效能。

MasterAlign四相機錯開對位貼合視覺應用軟件采用視覺引導，與現有的(de)技術方法相比，利用視覺引導及利用建模工具，加快了(le／liǎo)産品邊緣點像素獲取并轉換成執行機構坐标，減少換型消耗的(de)時(shí)間。利用建模工具的(de)亞像素提取輪廓能力，提高了(le／liǎo)待處理産品的(de)位置精度。本方法已于(yú)實際生産加工流程中發揮其有效的(de)作用

1、産品建模方便快捷，減少産品換型帶來(lái)繁瑣操作的(de)困擾

2、控制機械手精準對位

3、軟件适用于(yú)不(bù)同行業的(de)物料對位

MasterAlign四相機錯開對位貼合視覺應用軟件配合UVW平台案例

系統架構

視覺定位系統采用背面光方式，CCD從上(shàng)往下拍攝，進行圖像分析定位。相機将計算出(chū)的(de)像素坐标轉換爲(wéi / wèi)機械手的(de)物理坐标，視覺軟件與PLC進行通訊，将視野内的(de)物理坐标發送給PLC後讓機械手進行糾偏，修正固定位置後進行貼合作業。

系統采用五點标定，通過軟件控制XYR平台自動完成相機和(hé / huò)機構的(de)關系建立

設置軟件配置

設置軟件配置-基礎參數

設置五點标定步距和(hé / huò)旋轉角度

軟件主頁

軟件權限登錄

選擇軟件圖标

在(zài)下拉菜單選擇用戶

在(zài)用戶登錄界面進行登錄，選擇“登錄權限”“用戶名稱”輸入密碼（供應商密碼：310525），後點擊用戶登錄

料号切換

選擇軟件圖标

在(zài)下拉菜單選擇料号

料号界面

進入料号管理頁面：

1：雙擊左鍵：将當前選擇的(de)料号導入爲(wéi / wèi)當前使用的(de)料号

2：雙擊右鍵：将當前選擇的(de)料号進行删除。（不(bù)可恢複）

3：在(zài)框内填入需要(yào / yāo)新建的(de)料号名稱，後點擊“新建料号”，會創建一(yī / yì ／yí)個(gè)新的(de)料号，并将當前使用的(de)料号所有數據複制到(dào)新料号内。點擊“修改名稱”會将當前選擇的(de)料号名稱改爲(wéi / wèi)您所填入的(de)新料号名稱。

軟件主頁

軟件主頁

軟件主頁包括自動工作和(hé / huò)全體停止按鈕。

視覺系統開始自動工作

視覺系統整機複位，io複位，狀态複位

圖像系統

圖像系統

圖像系統包括主模闆登錄、抓取mark測試、候補模闆登錄、離線導圖、手動對位、相機設置。

主模闆登錄

1、選擇處理方法

2、下拉重新選擇“灰度匹配+雙直線”，黃色的(de)模闆框工具則會顯示出(chū)來(lái)，調整模闆框位置和(hé / huò)大(dà)小到(dào)合适，再點擊“方法學習”，則學習記錄當前的(de)模闆。

3、顯示OK則完成了(le／liǎo)模闆制作

4、調整高級參數。點擊“高級參數”，進入高級參數界面，調整參數可根據實際情況修改“分數”、“個(gè)數”、“比例容差”、“角度容差”、“匹配速度”、“模糊度”等參數。

（1）個(gè)數：圖像中存在(zài)多個(gè)目标時(shí)，設置【個(gè)數】，即可返回多個(gè)目标。

（2）分數：目标與模闆間的(de)相似度分數。分數越高，表示目标與模闆越相似。分數在(zài)設置值之(zhī)下的(de)目标，将會被剔除。

（3）比例容差：目标與模闆的(de)大(dà)小比例變化時(shí)，設置合适的(de)比例容差，即可尋找大(dà)小變化的(de)目标。

（4）角度容差：圖像中的(de)目标發生角度變化，設置角度容差，即可更好地(dì / de)尋找角度發生旋轉的(de)目标。

抓取mark測試

測試當前通道(dào)mark抓取結果。

候補模闆登錄

候補模闆管理：包含啓用/禁止候補模闆，候補模闆登錄，抓點測試等。目前系統中單個(gè)圖像通道(dào)有主模闆+四個(gè)候補模闆的(de)方式；其中三個(gè)候補模闆用于(yú)當主模闆抓點失敗後，自動根據啓用情況，調用候補模闆1，2，3進行靶标獲取，如果候補模闆1，2，3同時(shí)啓用了(le／liǎo)，系統首先會調用候補模闆1，如果1抓靶失敗的(de)話，才會啓用2，以(yǐ)此類推。

候補模闆登錄

區域A:選擇需要(yào / yāo)設置的(de)候補模闆對應的(de)主通道(dào)；

區域B:候補模闆學習，離線導圖，候補模闆抓靶測試以(yǐ)及整個(gè)通道(dào)抓靶測試；

區域C:将主模闆參數拷貝到(dào)候補模闆中去；

區域D:候補模闆抓點結果以(yǐ)及使用狀态；候補模闆4是(shì)專門用作标定或者映射時(shí)用。

離線導圖

區域A:圖像源操作，導入離線/在(zài)線圖像，圖像處理以(yǐ)及清除當前通道(dào)數據；

備注：如果在(zài)進入圖像學習界面中出(chū)現奔潰等異常，有可能是(shì)當前料号文件中的(de)圖像處理參數出(chū)現異常，導緻用戶無法再次進入到(dào)靶标登錄界面中。用戶可以(yǐ)先清除當前通道(dào)數據，然後再重新導入料号文件即可。

區域B:顯示圖像以(yǐ)及抓點位置；

區域C:顯示當前通道(dào)使用的(de)模闆；

區域D:圖片保存文件路徑以(yǐ)及名稱設定操作。

相機設置

區域A: 相機參數設定，相機的(de)參數分通用參數和(hé / huò)高級參數；

區域B: 相機模式切換，實時(shí)模式和(hé / huò)觸發模式以(yǐ)及軟件觸發測試；軟件觸發測試中包換當前相機的(de)幀率以(yǐ)及丢幀情況；

區域C:生産/标定/映射時(shí)的(de)相機模式；

通用參數設置

參數說(shuō)明：

曝光時(shí)間（us）：相機打開快門的(de)時(shí)間。曝光時(shí)間越長，圖像越亮，但拍照時(shí)間也(yě)越長!

相機增益（db）：相機感光芯片的(de)參數，以(yǐ)2的(de)N次方增加亮度,調整比較靈敏并且會帶來(lái)噪點,默認值是(shì)1!

Gamma伽馬值（0~255）：相機感光芯片的(de)參數，1時(shí)不(bù)起作用,小于(yú)1暗的(de)地(dì / de)方變亮更多,大(dà)于(yú)1亮的(de)地(dì / de)方調亮更多!

Sharpness銳度：相機FPGA的(de)參數，邊沿銳度增強範圍是(shì)0~100。默認不(bù)啓用。

Denoising降噪（0~100）：相機FPGA的(de)參數，相機底層圖像處理功能。默認值是(shì)50，能夠降低圖像噪點,但是(shì)同時(shí)會影響邊沿銳度。默認不(bù)啓用。

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

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

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

ContrastThresholdValue（0~255）對比度阈值：相機FPGA的(de)參數，默認值是(shì)128，大(dà)于(yú)該值是(shì)亮區，小于(yú)該值是(shì)暗區!

高級參數設置

參數說(shuō)明：

鏡像：将圖像沿着X或Y方向進行翻轉。

軟件鏡像：通過算法将采集到(dào)的(de)圖像進行翻轉，會占用系統資源。

相機鏡像：通過設置相機參數使圖像進行翻轉，不(bù)占用系統資源。

旋轉：将圖像按順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉一(yī / yì ／yí)定角度。

NoRotation：不(bù)對圖像進行旋轉操作。

90Deg CW：将圖像順時(shí)針旋轉90度。

90Deg CCW：将圖像逆時(shí)針旋轉90度。

180Deg：将圖像旋轉180度。

曝光延遲：收到(dào)曝光信号後延遲一(yī / yì ／yí)段時(shí)間（us）後再進行曝光。

觸發延遲：收到(dào)觸發信号後延遲一(yī / yì ／yí)段時(shí)間（us）後再進行觸發。

頻閃延遲：光源爲(wéi / wèi)頻閃模式時(shí)，接收到(dào)頻閃信号後延遲一(yī / yì ／yí)段時(shí)間（us）後再進行觸發。

頻閃持續時(shí)間：光源爲(wéi / wèi)頻閃模式時(shí)，每次點亮持續的(de)時(shí)間。

輸入濾波時(shí)間：對輸入信号進行濾波的(de)時(shí)間參數。

DO使用方式：硬件頻閃、軟件頻閃、通用DO頻閃。

緩存個(gè)數：相機緩存中存儲的(de)圖像個(gè)數。

觸發方式：上(shàng)升沿觸發或者下降沿觸發。

光源設置

在(zài)“圖像系統”->點擊“光源設置”，彈出(chū)光源設置界面

控制器選擇:目前系統最大(dà)支持2個(gè)光源控制器；

切換生産亮度:點擊該按鈕後4個(gè)通道(dào)光源亮度會變爲(wéi / wèi)生産亮度；

切換學習亮度:點擊該按鈕後4個(gè)通道(dào)光源亮度會變爲(wéi / wèi)學習亮度；

打開所有通道(dào):點擊該按鈕後4個(gè)通道(dào)光源亮度都會打開；

關閉所有通道(dào):點擊該按鈕後4個(gè)通道(dào)光源亮度都會關閉；

光源離線操作:點擊該按鈕後彈出(chū)“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(zhè)種模式光源就(jiù)通過内部信号常亮或者常滅；

2. Strobe頻閃模式:選擇這(zhè)種模式光源就(jiù)通過相應外部信号或者内部信号進行頻閃。

調節光源亮度:選擇生産通道(dào)或者映射通道(dào)來(lái)進行保存對應通道(dào)亮度。

光源設置

運行參數

運行參數包括對位設置、高級參數設置、五點标定、補償。

對位設置

A，拍照延時(shí)：生産過程中收到(dào)PLC/Robot發送拍照信号後，延時(shí)一(yī / yì ／yí)段時(shí)間再執行拍照采集圖像動作；

      多次拍照延時(shí)：生産過程多次對位中收到(dào)PLC/Robot發送拍照信号後，延時(shí)一(yī / yì ／yí)段時(shí)間再執行拍照采集圖像動作。

B，XY對位精度：X方向/Y方向精度上(shàng)限，即視覺當前對位X方向/Y方向偏移量判定值小于(yú)設定值才會輸出(chū)對位OK；

      R對位精度：角度精度上(shàng)限，即視覺對位角度精度偏移量判定值小于(yú)設定值才會輸出(chū)對位OK。

C，XY最大(dà)偏移量：對位過程中對位平台X方向/Y方向最大(dà)可以(yǐ)移動的(de)距離；

      R最大(dà)偏移量：對位過程中對位平台旋轉方向最大(dà)可以(yǐ)移動的(de)角度。

五點标定

相機選擇:标定主要(yào / yāo)是(shì)針對拍攝對位平台上(shàng)産品的(de)圖像通道(dào)；

圖像寬度:标定通道(dào)相機長邊方向像素分辨率；

圖像高度:标定通道(dào)相機短邊方向像素分辨率；

視野寬度:顯示五點标定後标定通道(dào)相機視野長邊方向長度；

視野高度:顯示五點标定後标定通道(dào)相機視野短邊方向長度；

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

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

注釋：标定計算出(chū)來(lái)的(de)視野寬，高要(yào / yāo)和(hé / huò)實際視野接近，否則标定結果就(jiù)是(shì)錯誤的(de)，另外X像素精度和(hé / huò)Y像素精度要(yào / yāo)接近，否則标定結果就(jiù)是(shì)錯的(de)。

點擊啓動标定後，控制UVW平台走偏移量完成相機标定

補償

根據補償方向圖示，在(zài)右側對應的(de)方向補償寫入補償數值後，點擊“設置”累加到(dào)左側的(de)總補償參數中。

清零偏移量，則會将累加的(de)總和(hé / huò)全部清零，同樣需要(yào / yāo)點擊“保存參數”，清零才能生效。

MasterAlign四相機錯開對位貼合應用軟件通訊日志

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

MasterAlign_LTW(下文中簡稱爲(wéi / wèi)MA_LTW)爲(wéi / wèi)雙翌自主研發的(de)視覺對位系統應用軟件，軟件中的(de)通訊日志可方便我們進行整個(gè)通訊流程的(de)接收和(hé / huò)查詢流程進行分析，詳情見文檔所示：

1、如何打開MA視覺對位系統通訊日志

Fig.1 打開通訊日志方法

點擊圖像中①進入到(dào)通訊設置界面，點擊②③，分别打開通訊日志和(hé / huò)端口參數界面

Fig.2 通訊日志和(hé / huò)端口參數

上(shàng)圖中①是(shì)通訊日志，②是(shì)端口參數

2、如何通過MA視覺對位系統通訊日志查看流程運行時(shí)間

Fig.3 通訊日志界面

通訊日志：

①是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)流程的(de)運行時(shí)間，由機器人(rén)發信号到(dào)視覺返回信号爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)個(gè)通訊流程，時(shí)間是(shì)由時(shí)、分、秒、毫秒組成，例如圖中14/24/34/635 就(jiù)是(shì)14時(shí)24分34秒635毫秒

②黃色是(shì)接收，機器人(rén)發過給視覺的(de)數據和(hé / huò)信号

③綠色是(shì)發送，視覺返回給機器人(rén)的(de)數據和(hé / huò)信号

④自動保存通訊日志裏面的(de)所以(yǐ)數據，生成數據在(zài)文件夾裏面的(de)“SYCommunicateLogFile”文件夾裏面，通過存儲的(de)日志文件可以(yǐ)看出(chū)發送的(de)數據準不(bù)準确

3、MA_LTW通訊方式

MA_LTW軟件廣泛應用于(yú)工業應用現場精密對位和(hé / huò)精密裝配場合中,常用的(de)通訊方式如下所示：

MA_LTW配合過的(de)PLC和(hé / huò)機械手通訊見網站鏈接所示：/news_99.html

3.1 TCPIPServer

這(zhè)是(shì)TCP網口連接通訊，需要(yào / yāo)設置IP，視覺軟件做服務器

端口參數：①可以(yǐ)看到(dào)連接、斷開、接收的(de)數據

  ②可以(yǐ)确認通訊是(shì)否保持連接，連接通訊的(de)個(gè)數

起始符：通訊數據的(de)開始标示

類型：STX是(shì)正文開始

結束符：通訊數據的(de)結束标示

類型：CR是(shì)回車

  CR+LF是(shì)回車+換行

  ETX是(shì)正文結束

  LF是(shì)換行

  ETX+CR是(shì)正文結束+換行

更改端口、參數後需要(yào / yāo)點擊右下角“設置/保存參數”後再進行操作

3.2 TCPIPClient

TCP網口連接通訊，需要(yào / yāo)設置IP，視覺軟件做客戶端

端口參數：②可以(yǐ)看到(dào)接收和(hé / huò)發送的(de)數據

         ③是(shì)手動發送給服務器的(de)數據

S端口：服務器端口

C端口：本地(dì / de)端口

起始符：通訊數據的(de)開始标示

類型：STX是(shì)正文開始

結束符：通訊數據的(de)結束标示

類型：CR是(shì)回車

  CR+LF是(shì)回車+換行

  ETX是(shì)正文結束

  LF是(shì)換行

  ETX+CR是(shì)正文結束+換行

更改IP/端口、數據後需要(yào / yāo)點擊下面的(de)“保存參數”後再進行操作

3.3 ModbusRTU

Modbus串口通訊

點擊①後打開端口參數②和(hé / huò)接收命令③

①是(shì)串口号，要(yào / yāo)與PLC串口對上(shàng)，②的(de)設置要(yào / yāo)與PLC端口一(yī / yì ／yí)緻，③僅是(shì)代表端口是(shì)否打開，即使亮綠燈也(yě)不(bù)代表和(hé / huò)PLC連接正常，修改①和(hé / huò)②後要(yào / yāo)點擊右下角“設置/保存參數”保存參數

在(zài)①中可以(yǐ)看到(dào)PLC發送過來(lái)的(de)數據
3.4 ModbusTCP

Modbus  TCP通訊

點擊①後打開端口參數②和(hé / huò)接收命令③

連接通訊

在(zài)①裏面修改IP和(hé / huò)端口号，修改後須在(zài)②點擊“保存參數”

①是(shì)PLC發送過來(lái)，視覺接收到(dào)的(de)數據，點擊②之(zhī)後才能進行編輯右邊的(de)數據，要(yào / yāo)保證③IP地(dì / de)址和(hé / huò)PLC的(de)地(dì / de)址一(yī / yì ／yí)樣，修改後點擊下面“保存所有參數”保存，然後點擊②才可以(yǐ)退出(chū)