基本术语和概念
本主题解释了有关使用 MERLIC 进行图像采集的一些基本术语和概念。
使用 MERLIC 进行图像采集包括一系列抓取和处理图像的任务。根据硬件和特定情况下使用的工作流程等因素,任务序列看起来可能有所不同。常见的组件有:拍摄图像的相机、对图像进行数字化处理的帧抓取器、启动采集的触发器设备、用于硬件通讯的可编程逻辑控制器 (PLC) 和图像处理软件,例如 MERLIC。
通过 ISM 进行图像采集的基本术语
下文中描述了通过 MERLIC 的 Image Source Manager (ISM) 采集图像时的一些基本术语。
图像源和图像源配置
图像源
图像源通常表示可从中采集图像的特定来源。这可以是相机设备或图像文件目录。但 MERLIC 的 Image Source Manager (ISM) 还支持使用灯光或镜头控制器等外围设备。这类设备在 ISM 中也用图像源表示,区别在于其不会从外围设备采集图像。
图像源在图像源配置中组织。这意味着它们会分配给特定配置。要在 MERLIC Vision App (MVApp) 中添加图像源,需要用到 MERLIC 工具 图像源。借助它可为 MVApp 选择图像源。启动 MVApp 时,Image Source Manager 先从选定图像源采集一个图像,然后将图像传输到 MVApp 进一步处理。
图像源配置
Image Source Manager 中的一项配置代表一个图像源集。每个图像源都必须分配到一项特定配置。如果要添加新图像源,您必须将其添加到现有配置,或者可以先添加新配置,然后再添加图像源。要在 MVApp 中使用某图像源的图像,或配置图像源,相应配置须处于活动状态。有关更多信息,请参阅活动配置和非活动配置部分。
每个 MVApp 使用多个图像源
可以在同一 MVApp 中使用来自多个图像源的图像。如果您想从同一图像源采集多个图像,并在同一 MVApp 迭代中使用这些图像,您必须使用目前只在初步版本中提供的采集序列。采集序列是图像源配置的一部分,定义了相应配置的图像源在 MERLIC 中应如何用于图像采集。它让您能够为图像采集设置更复杂的配置,包括参数更改、同步选项和延迟。如果您想尝试当前开发状态下的采集序列,请联系我们的 MVTec 支持人员。他们将为您提供有关如何在 MERLIC 中设置和使用采集序列的信息。
图像源配置数量
可以对所有图像源仅使用一项配置。但是,在某些情况下,将不同配置中的图像源分开可能更有用。如果您用两个相机设备从不同的角度采集同一对象的图像,您可以创建一项仅包含这两个相机设备的新配置。此外,如果想为此类应用提供含图像文件的“离线”设置而不是相机设备,您可以再创建一项包含两个图像目录的配置。
活动配置和非活动配置
配置可以处于活动状态或非活动状态。在 MERLIC RTE Setup 的“图像源”选项卡中,配置的“状态”属性会显示其状态。必须出于不同原因激活配置:
- 想要检查或配置配置的图像源。
- 想要在 MVApp 中使用配置的图像源。
如果配置处于活动状态,您可以在“图像源”选项卡中访问配置的图像源。如果是图像文件目录,您可以使用实时模式逐一或连续地处理图像。如果配置包含相机设备,一旦配置被激活,所有这些设备都会被打开并连接。您可以选择具有活动配置的相机设备来显示其相机参数并开始调整参数值。您可以通过“图像源”选项卡中的实时模式立即查看更改。
您还必须激活配置,以便为在 MVApp 中设置图像采集提供相应的图像源。当使用 Image Source Manager 进行图像采集时,必须将“图像源”工具添加到您的 MVApp,以便将 Image Source Manager 采集的图像传输至 MVApp。在“图像源”工具中,只有当前活动配置的图像源将可用,即只有在配置处于活动状态时才能使用 MVApp 中的图像源。通过使用“图像源”工具引用 MVApp 的默认配方启动流程集成模式(即 MERLIC RTE)时,必须确保包含 MVApp 的所选图像源的配置处于活动状态。
只能同时将一项配置设置为活动状态。因此,如果要为 MVApp 中的设置提供一组特定的图像源,必须确保将所有这些图像源分配到同一配置并激活此配置。
共享配置
共享配置可由任何 MVApp 使用,即共享配置的图像源可在所有 MVApps 中使用,前提是该配置处于活动状态。
RTE 启动配置
可以选择一个共享配置作为 RTE 启动配置。此配置在启动 MERLIC 的流程集成模式时,即 MERLIC RTE 启动时加载并激活。并非必须选择一个配置作为 RTE 启动配置。如果未选择任何配置,MERLIC RTE 将在没有任何激活的图像源配置的情况下启动。您可以在 MERLIC RTE 启动后使用 MERLIC RTE Setup 手动激活配置,也可以在没有活动图像源配置的情况下使用 MERLIC RTE 来执行不使用 Image Source Manager 进行图像采集的配方。但是,如果为引用包含“图像源”的 MVApp 的流程集成选择默认配方,则必须还要选择一个适当的图像源配置作为 RTE 启动配置才能正确启动 MERLIC RTE。
MVApp 特定配置
MVApp 特定配置绑定到 MVApp。MVApp 特定配置的图像源只能由关联的 MVApp 使用。当某个 MVApp 加载到 MERLIC Creator 中时,MERLIC 会自动查找与该 MVApp 相关联的配置。相应的配置将自动加载和激活。由于在同一 MERLIC 实例中一次只能有一个 MVApp 特定配置处于活动状态,因此,当在同一实例中打开另一个 MVApp 时,当前的 MVApp 特定配置将被停用。如果新加载的 MVApp 不存在特定配置,则会加载上次会话的活动配置。
当前,无法在“图像源”选项卡中更改配置的类型。因此,默认情况下,所有新配置都是共享配置。要了解如何将类型更改为 MVApp 特定配置,请参阅添加新配置和新图像源主题中的更改配置类型部分。
图像格式
MERLIC 能够处理各种图像格式,但并非所有图像格式都可以在所有工具中使用。有关更多信息,请参阅相应工具的描述。
图像文件格式
支持以下图像格式:.bmp、.gif、.hobj、.ima、.jp2、.jpeg、.jpg、.jxr、.pbm、.pcx、.pgm、.png、.pnm、.ppm、.ras、.tif、.tiff 和 .xwd。
视差图像
在视差图像中,每个像素的值与物体和相机上描绘的点之间的距离成反比。
高度图像/深度图像
高度图像包含由其像素的灰度值表示的高度值。可使用“将视差图像转换为高度图像”工具将视差图像转换为高度图像。
多层图像/多通道图像
多层图像分为许多类型,其中图层包含有关特定颜色通道、深度、亮度和其他值的信息。
图像尺寸
由于底层 HALCON 版本,MERLIC 支持使用最大 32768 x 32768 像素的图像。
触发器
触发器负责启动整个图像采集序列,或图像采集的特定组件,例如帧抓取器的任务。触发器可以是任何事物,比如按下按钮、电压变化和数字信号。对于 MERLIC,触发器可按来源进行分类,即软件触发器和硬件触发器。
除了相机,还有其他硬件组件能够接收触发器信号。通常,触发器会被发送到相机的内部或外部帧抓取器,而帧捕捉器继而触发相机和/或等待下一个采集的图像以将其数字化并发送到图像处理软件。不过,有很多可能的配置。为了避免因延迟或错误同步而丢失图像或在错误的时间曝光图像,必须正确设置相机和其他硬件的相应参数。
出于相同的原因,可能需要将触发器信号发送到多个设备和/或用其他信号或命令补充触发器信号,例如 “StartSingleJob”。MERLIC 可以管理必要的配置和通讯。
软件触发器
软件触发器信号可以由 MERLIC Creator、MERLIC Frontend、MERLIC RTE 或通讯插件启动。软件触发器可以与单次执行或连续执行结合使用。例如,如果 MVApp 包含一个已正确配置的相机,则单击“运行一次”按钮会使 MERLIC 向相机发送一个触发器。
有关更多信息,请参阅配置图像采集的触发器。
硬件触发器
硬件触发器信号由触发器设备(例如按钮或光电式传感器)发送,但是 MERLIC 也能够通过使用流程集成模式(即 MERLIC RTE)的可编程逻辑控制器 (PLC) 间接发送硬件触发器信号。要在 MERLIC 中使用硬件触发的相机设备进行图像采集,必须通过 Image Source Manager 配置图像采集的相机设备。
为了确保正确同步,硬件触发器信号必须刚好在 MERLIC 的执行开始后、超时持续时间达到之前发送。使用 MERLIC RTE 时,可以使用“StartSingleJob”或“StartContinuous”命令启动执行。一旦 MERLIC 之后触发“JobStarted”事件,配置的图像源便可立即接收硬件触发器信号。
有关更多信息,请参阅配置图像采集的触发器。
自由运行(无触发器)
有些相机可以配置为在自由运行模式下采集图像。在自由运行模式下,相机不等待触发器信号,而是以尽可能快的速度拍摄图像。这可能会加快执行速度,但必须考虑到相机设备的图像采集速度也可能过快。如果相机的图像采集速度比图像处理速度更快,则某些图像可能会丢失,或当前处理的图像可能不是最新的。建议您在软件触发器模式下使用相机,以确保图像始终是最新的。
有关更多信息,请参阅配置图像采集的触发器。
参数集与采集序列
在下文中,我们将描述与图像采集的采集序列和参数集概念相关的一些基本术语。有关更多信息,请参阅保存相机或外围设备的参数和配置采集序列。
主要参数集
对于每个图像源,都会隐式创建一个主要参数集。此参数集包含相机参数的特定配置。该配置可以调整。但是,主要参数集无法删除。
备选参数集
对于每个图像源,可以创建一个或多个额外参数集。这些参数集可用于保存不同于主要参数集中定义的相机参数配置,因此可用作主要参数集的替代选项。
对于每个备选参数集,都会自动创建一个托管序列,除非已经存在同名的自定义序列。
采集序列
采集序列是图像源配置的组成部分。它定义了相应配置中的图像源应如何在 MERLIC 中用于图像采集,即定义了采集图像的方式和时间。采集序列能够为图像采集设置更复杂的配置,包括参数更改、同步选项和延迟。
基本序列
基本序列定义默认的采集行为,即使用各自的主要参数集从每个图像源采集一个图像。基本序列为托管状态,即在添加或删除图像源时会对其进行更新。
托管采集序列
在为一个或多个图像源保存备选参数集时,MERLIC 会动态创建托管序列。当添加或删除新的图像源或参数集时,它们会自动更新。与基本序列一样,托管序列从每个图像源采集一个图像,但它们使用相应的备选参数集进行操作。
自定义采集序列
自定义采集序列是用户定义的采集序列,可提供全面的灵活性。在添加或删除图像源或参数集时,自定义序列不会自动更新。这意味着必须手动更新它们。