機(jī)器視覺(jué)圖像處理基于LabVIEW的管理與顯示

下面是圖像管理的工作流程：

圖像→視頻信號(hào)→原始數(shù)據(jù)（數(shù)字化、抓取圖像幀）→支持的圖像類(lèi)型

其中：

1.相機(jī)獲取圖像，轉(zhuǎn)化成視頻信號(hào)

2.圖像采集卡，抓取圖像的原始數(shù)據(jù)

3.NI VISION圖像助手，對(duì)采集圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理

內(nèi)存圖像管理VI

1.IMAQ ImageBorderSize：可讀取或更改圖像邊界的大小

2.IMAQ ImageBorderOperation：填充或更改圖像邊界中像素的值（置零法，復(fù)制法，鏡像法【默認(rèn)】）

3.IMAQ GetFileInfo：獲取文件中圖像的信息

4.IMAQ SetImageSize：設(shè)置圖像大小

5.IMAQ GetImageSize：讀取圖像大小

圖像屬性操作

6.IMAQ Write Custom Data：向圖像數(shù)據(jù)中添加用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)

7.IMAQ Read Custom Date：獲取圖像數(shù)據(jù)中的自定義數(shù)據(jù)

8.IMAQ Remove Custom Data：刪除（可指定）用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)

9.IMAQ Is Vision Info Present2：檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)中是否包含機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)信息或用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)

10.IMAQ Get Custom Keys：返回所有用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)的鍵值

11.IMAQ Remove Vision Info2：刪除機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)信息以及（所有圖像中）用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)

讀寫(xiě)用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)

12.IMAQ Copy：在算法內(nèi)對(duì)內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)更改前進(jìn)行整體復(fù)制（像素值，邊界，系統(tǒng)信息，自定義數(shù)據(jù)等）

IMAQ Copy

IMAQ ImageToImage2：將一副尺寸較小的圖像復(fù)制到另一個(gè)副圖像比它大的圖像中，常用于使用使用小圖像替換大圖像中的某個(gè)部分。

IMAQ ImageToImage2

14.IMAQ GetOffset：返回圖像遮罩相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的位置

15.IMAQ SetOffset：定義圖像遮罩相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的位置

16.IMAQ GetImagePixelPtr：獲取獲釋放圖像中某一像素的指針以及圖像邊界，圖像行寬度，像素的字節(jié)數(shù)以及從當(dāng)前像素指針直到圖像結(jié)束可以傳送字節(jié)等內(nèi)存圖像的結(jié)構(gòu)信息（獲取 釋放功能應(yīng)成對(duì)出現(xiàn)）

17.IMAQ Cast Image：將源圖像的類(lèi)型轉(zhuǎn)換為指定的圖像類(lèi)型（封裝了各種圖像轉(zhuǎn)換時(shí)的復(fù)雜計(jì)算）

18.IMAQ Flatten Image Options：（更改參數(shù)后，所有使用參數(shù)的VI均會(huì)受影響）設(shè)置或獲取用于將圖像展平為字符串的圖像壓縮選項(xiàng)。這些壓縮選項(xiàng)會(huì)影響使用LabVIEW Flatten To String原語(yǔ)展平的圖像

19.IMAQ Flatten Image to String：不僅可以根據(jù)用戶(hù)配置以字符串形式返回圖像的引用，像素?cái)?shù)據(jù)以及其中包含的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)信息，還能指定返回?cái)?shù)據(jù)的壓縮方式（效果與Flatten to string ＋Flatten image options效果相同）配置的參數(shù)僅與操作的圖像有關(guān)

20.IMAQ MemPeek：可以將void*類(lèi)型的指針?biāo)肝恢瞄_(kāi)始的一定數(shù)量的字節(jié)復(fù)制為字符串輸出

21.IMAQ CharPtrToString：復(fù)制并轉(zhuǎn)換char*類(lèi)型指針?biāo)赶虻?a href="http://srfitnesspt.com/soft/data/21-24/" target="_blank">C語(yǔ)言字符串（以0結(jié)束）為L(zhǎng)abVIEW字符串后輸出

22.IMAQ Remote Display Options：可以設(shè)置遠(yuǎn)程顯示模式下，對(duì)用于顯示的圖像數(shù)據(jù)副本（并不壓縮原始圖像數(shù)據(jù)）進(jìn)行壓縮，以減少網(wǎng)絡(luò)寬帶的占用

23.IMAQ Get Window Handle：將操作系統(tǒng)句柄返回到NI Vision外部顯示窗口

24.IMAQ Image Bit Depth：提供圖像有關(guān)位深度的信息或修改圖像的位深度

圖像的顯示

圖像瀏覽器

1.IMAQ Browser Setup：設(shè)定圖像瀏覽器如何顯示縮略圖，包括瀏覽器的大小，背景，每行顯示數(shù)量，顯示比例，邊框風(fēng)格大小

2.IMAQ Browser Insert：像圖像瀏覽器中添加或插入一副圖像的縮略圖

3.IMAQ Browser Replace：替換圖像瀏覽器中的某一圖像

4.IMAQ Browser Delete：刪除圖像瀏覽器中的某一圖像

5.IMAQ Browser Focus Setup：配置圖像瀏覽器中用戶(hù)選定圖像的邊框顏色

6.IMAQ Browser Focus：讀取或設(shè)置圖像瀏覽器中指定的圖像狀態(tài)

圖像瀏覽器示例

外部窗口顯示

1.IMAQ WindDraw：用于獨(dú)立窗口顯示圖像，VI執(zhí)行時(shí)自動(dòng)顯示圖像窗口，默認(rèn)情況無(wú)滾動(dòng)條

2.IMAQ WindShow：判斷窗口是否可見(jiàn)或是否顯示在最前端，也可以進(jìn)行設(shè)置

3.IMAQ WindClose：關(guān)閉某個(gè)或所有已經(jīng)顯示的窗口

4.IMAQ WindSetup：配置窗口外觀屬性

5.IMAQ WindSize：讀取或變更窗口尺寸，添加或一處窗口滾動(dòng)條

6.IMAQ WindMove：讀取或變更窗口在屏幕上的位置坐標(biāo)

7.IMAQ WindZoom2：縮放圖像或使圖像居中顯示

8.IMAQ WindDisplayMapping：讀取或修改在32位真彩色系統(tǒng)上顯示16位圖象時(shí)的映射方式

9.IMAQ WindBackground：讀取或修改圖像窗口的背景

10.IMAQ GetPalette：通過(guò)索引編號(hào)，獲取某個(gè)預(yù)定義的顯示調(diào)色板

11.IMAQ WindLastEvent：返回通過(guò)圖像顯示窗口生成的事件以及綁定在一起返回的事件數(shù)據(jù)

12.IMAQ WindNonTearing：配置圖像顯示窗口的撕裂功能

外部窗口的屬性讀取和設(shè)置

事件捕捉器

13.IMAQ WindToolsSetup：配置將在工具條中出現(xiàn)的ROI工具

14.IMAQ WindToolsSelect：可以在ROI工具條顯示或隱藏的情況下，判斷當(dāng)前已被選中的ROI工具或重新選中某個(gè)ROI工具

15.IMAQ WindToolsShow：判斷ROI工具條是否處于顯示狀態(tài)，或重新顯示/隱藏ROI工具條

16.IMAQ WindToolsMove：獲取ROI工具條當(dāng)前的位置坐標(biāo)或重新設(shè)置其顯示位置

17.IMAQ WindToolsClose：關(guān)閉顯示的ROI工具條

ROI與圖像的遮罩

感興趣區(qū)域（ROI）是從圖像顯示窗口選擇的一個(gè)圖像區(qū)域，對(duì)圖像分析處理的重點(diǎn)部分，減少處理數(shù)據(jù)量，提高系統(tǒng)處理實(shí)時(shí)性和速度，它自身并不包括圖像數(shù)據(jù)。由矩形邊界（globe rectangle）和輪廓（contours）共同定義。

定義ROI的方式有交互式，程序代碼式以及圖像遮罩轉(zhuǎn)換。交互式又有圖像顯示控件工具條，外部圖像顯示窗口工具條，ROI構(gòu)造器三種。

ROI構(gòu)造器控制VI：

1. IMAQ ConstructROI：以模態(tài)的方式顯示圖像和指定的ROI工具

2.IMAQ WindGetROI：返回圖像顯示窗口關(guān)聯(lián)的ROI Descriptor

3.IMAQ WindSetROI：將ROI Descriptor描述的ROI與圖像顯示窗口關(guān)聯(lián)

4.IMAQ WindEraseROI：清除圖像顯示窗口中的ROI

5.IMAQ WindROIColor：設(shè)置圖像顯示窗口中繪制ROI輪廓的顏色

6.IMAQ WindGrid：讀取或設(shè)置圖像顯示窗口的網(wǎng)格大小

7.IMAQ Select Point：通過(guò)ROI構(gòu)造器返回圖像中某個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)

8.IMAQ Select Line：通過(guò)ROI構(gòu)造器返回圖像中某個(gè)線(xiàn)段簡(jiǎn)易數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

9.IMAQ Select Rectangle：通過(guò)ROI構(gòu)造器返回圖像中某個(gè)矩形簡(jiǎn)易數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

10.IMAQ Select Annulus：通過(guò)ROI構(gòu)造器返回圖像中某個(gè)環(huán)面簡(jiǎn)易數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

幾何形狀與ROI Descriptor相互轉(zhuǎn)換VI

1.IMAQ Convert Point to ROI：將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為ROI Descriptor點(diǎn)描述式

2.IMAQ Convert ROI to Point：將代表像素點(diǎn)的ROI Descriptor結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為點(diǎn)坐標(biāo)形式的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.IMAQ Convert Line to ROI：將以起止點(diǎn)坐標(biāo)表示的線(xiàn)段轉(zhuǎn)換為ROI Descriptor線(xiàn)段描述形式

4.IMAQ Convert ROI to Line：將代表線(xiàn)段的ROI Descriptor 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為以起止點(diǎn)坐標(biāo)表示的簡(jiǎn)單線(xiàn)段數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

5.IMAQ Convert Rectangle to ROI：將用左上，右下頂點(diǎn)坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角度表示的矩形轉(zhuǎn)換為ROI描述形式

6.IMAQ Convert ROI to Rectangle：將代表矩形的ROI描述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為以起止點(diǎn)坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角表示的簡(jiǎn)單矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

7.IMAQ Convert Annulus to ROI：將用圓心半徑 內(nèi)外半徑長(zhǎng)度起始終止角表示的環(huán)面轉(zhuǎn)換為ROI描述形式

8.IMAQ Convert ROI to Annulus：將ROI描述結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為以圓心坐標(biāo) 內(nèi)外半徑長(zhǎng)度起始終止角表示的環(huán)面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

ROI操作VI

1.IMAQ MaskToROI：將遮罩圖像轉(zhuǎn)換為ROI Descriptor形式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（圖像遮罩是尺寸小于或等于待處理圖像尺寸且獨(dú)立于待處理圖像的8位圖像，也可以用于劃定圖像中需要重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域。當(dāng)他中的某個(gè)像素值不為0時(shí)，他所覆蓋的待處理圖像的像素必須參與運(yùn)算；若像素值為0時(shí)，其覆蓋的像素點(diǎn)將保持不變。）

2.IMAQ ROIToMask2：參照?qǐng)D像模板將ROI Descriptor轉(zhuǎn)換為遮罩圖像

3.IMAQ Group ROIs：將多個(gè)ROI中的輪廓形狀提取出來(lái)重新組合成一個(gè)ROI Descriptor

4.IMAQ UnGroup ROIs：將包含多個(gè)輪廓形狀的ROI Descriptor拆分成多個(gè)獨(dú)立的ROI Descriptor 并打包為數(shù)組后輸出

5.IMAQ TransformROI：通過(guò)旋轉(zhuǎn) 平移ROI 確保其在兩個(gè)參考坐標(biāo)系中的相對(duì)位置不變

6.IMAQ LabelToROI：將圖像中已標(biāo)記的單個(gè)或多個(gè)區(qū)域轉(zhuǎn)換為ROI

無(wú)損圖層

為圖像添加的圖層并不會(huì)改變圖像數(shù)據(jù)的值，圖像數(shù)據(jù)與圖像圖層實(shí)際上相對(duì)獨(dú)立存放，除非合并，否則互不干擾。

如果圖像包含無(wú)損圖層等機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)信息，則只能保存在PNG格式的文件中。

1.IMAQ Overlay Points：在圖像上疊放包含單個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的圖層

2.IMAQ Overlay Line：在圖像上疊放包含一條線(xiàn)段的圖層

3.IMAQ Overlay Multiple Line2：在圖像上疊放包含多條線(xiàn)段的圖層

4.IMAQ Overlay Rectangle：在圖像上疊放一個(gè)矩形圖層

5.IMAQ Overlay Oval：在圖像上疊放一個(gè)橢圓圖層

6.IMAQ Overlay Arc：在圖像上疊放一個(gè)弧形圖層

7.IMAQ Overlay Bitmap：在圖像上疊放一個(gè)位圖

8.IMAQ Overlay Text：在圖像上疊放文本

9.IMAQ Overlay ROI：在圖像上疊放一個(gè)ROI

10.IMAQ Clear Overlay：清楚圖像中的圖層

12.IMAQ Copy Overlay：復(fù)制源圖像中的圖層到一副新圖像中（如新圖像已有涂層，則添加到既有圖層中）

13.IMAQ Merge Overlay：將圖層與圖像數(shù)據(jù)合并

14.IMAQ Set Overlay Properties：設(shè)置圖像的縮放（scale）移動(dòng)（shift）旋轉(zhuǎn)（rotate）鏡像（symmetry）變化，方式有清除（Clear）保持（keep）做相同變換（transfrom）

15.IMAQ Get Overlay Properties：讀取圖像的移動(dòng)縮放旋轉(zhuǎn)和鏡像變換時(shí)圖像的變換方式

16.IMAQ Read Image And Vision Info：讀取圖像文件和圖像文件中的視覺(jué)信息

17.IMAQ Write Image And Vision Info2：將圖像和圖層 模式匹配模板 系統(tǒng)校準(zhǔn)信息以及用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)等機(jī)器視覺(jué)信息寫(xiě)入PNG文件

圖層示例

原文標(biāo)題：機(jī)器視覺(jué)圖像處理——基于LabVIEW圖像管理與顯示

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責(zé)任編輯：haq