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LabVIEW+Vision图像处理开发宝典
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NI所有软件中,与视觉相关的软件有视觉开发包Vision Development Module(VDM),视觉生成器Vision Builder for Automation Inspection(VBAI),视觉采集软件Vision Acquisition Software(VAS)。其中视觉开发包属于开发工具包,包含了视觉助手Vision Assistant,能完成所有NI Vision可以完成的功能;视觉生成器,则是一款应用程序,想当于NI官方利用VDM开发的一款功能强大的应用程序,其可以脱离LabVIEW环境,而单独运行;视觉采集软件,则是NI视觉领域的驱动程序,包含了大量的相机、板卡驱动。可以驱动大师的工业相机、图像采集卡等。因此,如果是想快捷的完成任务,那么只需要安装VBAI+VAS即可进行简单常用的机器视觉图像处理。而如果需要定制开发软件,则需要安装LabVIEW+VDM+VAS,当然再VBAI也可以在LabVIEW中调用,安装上VBAI也是可以的。
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LabVIEW Vision
图像处理开发宝典
石鑫华
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LabVIEW Vision
图像处理开发宝典
目录
LabVIEW Vision 图像处理开发宝典 ................................................................................................ 1
版权声明........................................................................................................................................... 7
读者利益........................................................................................................................................... 7
感谢 .................................................................................................................................................. 7
前言 .................................................................................................................................................. 8
第一章 概述 ..................................................................................................................................... 9
第一节 NI LabVIEW & NI Vision 简介 ...................................................................................... 9
第二节 NI 各款视觉软件的应用范围 .................................................................................. 14
2.1 LabVIEW 的应用 ....................................................................................................... 14
2.2 VDM 视觉开发模块的应用 ...................................................................................... 15
2.3 VA 视觉助手的应用 ................................................................................................. 16
2.4 VBAI 视觉生成器的应用 .......................................................................................... 17
2.5 VAS 视觉采集软件的应用 ........................................................................................ 18
第三节 NI 软件的兼容性 ...................................................................................................... 19
3.1 LabVIEW 与操作系统兼容性 ................................................................................... 19
3.2 LabVIEW 的生命周期策略 ....................................................................................... 20
3.2.1 NI LabVIEW 年度发行 .................................................................................... 20
3.2.2 NI LabVIEW 生命周期策略的各个阶段 ........................................................ 21
3.2.3 NI LabVIEW 生命周期策略 ............................................................................ 21
3.3 视觉软件的兼容性 .................................................................................................. 23
第二章 结构框架 ........................................................................................................................... 27
第一节 编程风格 ................................................................................................................... 27
第二节 编程框架 ................................................................................................................... 30
第三节 通用图像处理平台项目结构 ................................................................................... 39
第四节 通用图像处理平台流程图 ....................................................................................... 44
第三章 功能函数与主程序 ........................................................................................................... 47
第一节 功能函数与模块 ....................................................................................................... 47
1.1 Camera 相机模块 ..................................................................................................... 49
1.1.1 打开相机 ....................................................................................................... 51
1.1.2 设置属性 ....................................................................................................... 53
对照 MAX 中的属性设置属性 ....................................................................... 56
使用.icd 文件查看属性 .................................................................................. 58
使用枚举属性函数查看属性 ......................................................................... 60
读写相机属性文件 ......................................................................................... 60
1.1.3 读视频模式 ................................................................................................... 61
1.1.4 写视频模式 ................................................................................................... 62
1.1.5 配置相机 ....................................................................................................... 63
1.1.6 采集图像 ....................................................................................................... 64
1.1.7 停止相机 ....................................................................................................... 65
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1.1.8 关闭相机 ....................................................................................................... 66
1.1.9 大恒相机 DLL 调用 ....................................................................................... 67
函数 LvGetDeviceTotal .................................................................................... 68
函数 LvOpenDevice ......................................................................................... 69
函数 LvAllocateResources ............................................................................... 71
函数 LvSetResolution ...................................................................................... 73
函数 LvSetSnapMode ...................................................................................... 75
函数 LvSetGain ................................................................................................ 78
函数 LvGetImageWidth ................................................................................... 81
函数 LvGetImageHeight .................................................................................. 83
函数 LvSetAOI ................................................................................................. 83
函数 LvSetShutter ........................................................................................... 88
函数 LvSetADCLevel ........................................................................................ 91
函数 LvSetTimeout .......................................................................................... 94
函数 LvGrabSingle ........................................................................................... 96
函数 LvExportImageData .............................................................................. 101
函数 LvStartGrab ........................................................................................... 102
函数 LvStopGrab ........................................................................................... 104
函数 LvCloseDevice ....................................................................................... 106
函数使用简要说明 ....................................................................................... 108
1.2 Datalog 数据记录 ................................................................................................... 109
1.2.1 Open 打开数据库 ........................................................................................ 110
1.2.2 Write 写数据 ................................................................................................ 111
1.2.3 Search 查询数据 .......................................................................................... 113
1.2.4 Update 更新数据 ......................................................................................... 114
1.2.5 Delete 删除数据 .......................................................................................... 115
1.2.6 Close 关闭数据库 ........................................................................................ 115
1.3 Sub VI 子函数 ......................................................................................................... 116
1.3.1 ImageforUse ................................................................................................. 117
Create 创建图像缓存 ................................................................................... 117
Use 使用图像 ................................................................................................ 118
Copy 复制图像 .............................................................................................. 119
Dispose 释放图像缓存 ................................................................................. 120
1.3.2 帮助 ............................................................................................................. 120
1.3.3 等待(有错误) ......................................................................................... 121
1.3.4 读写参数 ..................................................................................................... 122
1.3.5 读写最后机种 ............................................................................................. 126
1.3.6 仿真采集图像 ............................................................................................. 129
1.3.7 放大图像算子 ............................................................................................. 131
1.3.8 缩小图像算子 ............................................................................................. 132
1.3.9 检查文件夹存在及新建 ............................................................................. 133
1.3.10 良率计算 ................................................................................................... 134
1.3.11 路径(开发与应用环境) ....................................................................... 135
1.3.12 罗列文件-多文件类型 ............................................................................. 137
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1.3.13 判断数组大小并截取子集 ....................................................................... 138
1.3.14 任一范围随机数 ....................................................................................... 139
1.3.15 首行行号 ................................................................................................... 140
1.3.16 提示信息 ................................................................................................... 143
1.3.17 新建文件 ................................................................................................... 145
第二节 主程序与功能实现 ................................................................................................. 149
2.1 主程序前面板说明 ................................................................................................ 151
2.2 主程序初始化 ........................................................................................................ 153
2.2.1 程序执行时的原始初始化 ......................................................................... 154
初始化状态提示 ........................................................................................... 155
初始化主队列 ............................................................................................... 156
初始化从队列 ............................................................................................... 156
建立相对路径 ............................................................................................... 157
前面板全屏运行 ........................................................................................... 157
访问网页 ....................................................................................................... 159
2.2.2 队列初始化 ................................................................................................. 160
元素出队列 ................................................................................................... 161
状态机-初始化.............................................................................................. 162
循环控制及状态机控制 ............................................................................... 163
状态机-初始化控件 ...................................................................................... 165
状态机-加载机种参数 .................................................................................. 169
状态机-初始化参数 ...................................................................................... 171
2.3 前面板事件响应 .................................................................................................... 176
2.3.1 用户登陆/退出事件 ................................................................................... 176
2.3.2 设置参数 ..................................................................................................... 185
2.3.3 保存参数 ..................................................................................................... 189
2.3.4 参数另存为 ................................................................................................. 192
2.3.5 打开参数 ..................................................................................................... 195
2.3.6 运动 ............................................................................................................. 197
2.3.7 连续采集 ..................................................................................................... 198
2.3.8 单帧采集 ..................................................................................................... 201
2.3.9 图像处理 ..................................................................................................... 203
2.3.10 自动运行 ................................................................................................... 205
2.3.11 缩小图像 ................................................................................................... 215
2.3.12 放大图像 ................................................................................................... 215
2.3.13 原始尺寸 ................................................................................................... 216
2.3.14 适合窗口 ................................................................................................... 217
2.3.15 保存图像 ................................................................................................... 218
2.3.16 帮助 ........................................................................................................... 221
2.3.17 最小化 ....................................................................................................... 221
2.3.18 退出程序 ................................................................................................... 223
2.3.19 访问主页 ................................................................................................... 225
2.3.20 机种 ........................................................................................................... 226
2.3.21 规格参数 ................................................................................................... 228
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2.3.22 相机参数 ................................................................................................... 230
2.3.23 运动参数 ................................................................................................... 232
2.3.24 图像参数 ................................................................................................... 233
2.3.25 其它参数 ................................................................................................... 240
2.4 程序退出 ................................................................................................................ 243
2.5 单相机程序框图与双相机程序框图 .................................................................... 246
第四章 图像处理实例 ................................................................................................................. 248
第一节 尺寸测量 ................................................................................................................. 248
1.1 视觉助手生成脚本 ................................................................................................ 248
1.2 视觉助手生成 LabVIEW 代码 ............................................................................... 250
1.3 生成 LabVIEW 代码的优化 ................................................................................... 251
1.3.1 删除打开图像文件代码 ............................................................................. 251
1.3.2 删除 Image 显示控件调色板类型 ............................................................. 252
1.3.3 删除错误代码判断 ..................................................................................... 254
1.3.4 删除 IVA 代码 ............................................................................................. 255
1.3.5 合并部分函数输入控件 ............................................................................. 259
1.3.6 优化输入输出控件 ..................................................................................... 261
1.4 通用图像处理平台中加载图像处理-clamp 函数 ................................................ 264
1.5 自动运行 ................................................................................................................ 264
第二节 二维码识别 ............................................................................................................. 266
2.1 视觉助手生成脚本 ................................................................................................ 266
2.2 视觉助手生成 LabVIEW 代码 ............................................................................... 269
2.3 生成 LabVIEW 代码的优化 ................................................................................... 271
2.3.1 删除冗余代码 ............................................................................................. 271
2.3.2 使用覆盖多段线函数覆盖条码边框 ......................................................... 271
2.3.3 优化输入输出控件 ..................................................................................... 278
2.4 通用图像处理平台中加载图像处理-QR 识别函数 ............................................. 280
2.5 数据判断 ................................................................................................................ 281
2.5 图像参数 ................................................................................................................ 281
2.6 初始化 .................................................................................................................... 284
2.7 结果保存 ................................................................................................................ 285
2.8 自动运行 ................................................................................................................ 285
第三节 模式匹配 ................................................................................................................. 286
3.1 视觉助手生成脚本 ................................................................................................ 287
3.2 视觉助手生成 LabVIEW 代码 ............................................................................... 289
3.3 生成 LabVIEW 代码的优化 ................................................................................... 293
3.3.1 删除错误判断代码和 IVA 存储结果代码 ................................................. 293
3.3.2 改善模板图像的调用 ................................................................................. 294
3.3.3 修改匹配数量 ............................................................................................. 294
3.3.4 优化输入输出控件 ..................................................................................... 295
3.4 通用图像处理平台中加载图像处理-模式匹配函数 ........................................... 298
3.5 添加匹配边框 ........................................................................................................ 303
3.6 ROI 赋值 .................................................................................................................. 307
3.7 模板文件的制作 .................................................................................................... 311
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