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第 6 章 视觉助手(2)

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发表于 2020-5-21 19:03:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
Vision Builder AI 入门教程 第六章 视觉助手(二)-彩色选板

图 6-1 彩色选板
彩色选板中相对比较简单,只有三个函数,如图 6-1 所示。Color Operators 彩色运算、Extract
Color Planes 抽取彩色平面、Color Threshold 彩色阈值。下面逐一介绍。
1. Color Operators 彩色运算:在图像上执行算术和逻辑运算。如图 6-2 所示,将两幅图像
进行加法运算,其作用将是对两幅图像各像素点进行加计算,最大值取 255(彩色图像对应
如 RGB 各通道都最大 255,灰度图对应灰度级最大 255,二值化图像只有 0、1 两个值)。


图 6-2 彩色运算-图像加常量黑(0,0,0)
图 6-2 中的实例,检查状态为原始图像(如右上角所示,OK 产品)→图像缓存→获取图像
(得到另一幅图像,如图中预览区所示,有 NG 标签)→运算(加法)。点击加法时,默认
使用的是与常量 0(即黑色)相加,这样不会改变图像效果。我们可以让图像添加 0~255 的
任一一个常量,当然相加后的最大值,如果超出 255,将会被强制转换成 255,如图 6-3 所
示;如果前面有图像缓存,那么我们还可以与图像相加,如图 6-4 所示。


图 6-3 彩色运算-图像加蓝色(0,0,255)常量


图 6-4 两幅彩色图像相加
图像与图像运算时,对于不同类型的图像,各运算方法要求的也不一样,如加法的运算类型
有如下的规则:


图 6-5 加法运算图像类型规则
图 6-5 的规则在 VDM 中的帮助文档中可以查看到,第一个等式的意思是无符号 8 位图与无
符号 8 位图相加还是无符号 8 位图,第二个等式的意思是无符号 8 位图像与有符号 16 位图
像相加则为有符号 16 位图像,最后一个图的意思是彩色无符号 32 位图与彩色无符号 32 位
图仍然是彩色无符号 32 位图。其它运算法则可以查看 VDM 相关文档,相加时符合就高不
就低原则,即无符号与有符号相加时会变成有符号,少位数的图像与多位数的图像相加会变
成多位数的图像。
图像与图像运算时,参与运算的图像尺寸必须一致,如图 6-6 所示的希望两个不同大小的彩
色图像(一幅是 2048*1536,另一幅是 1600*1200)相加时,无法加载前面已经缓存的图像,
只能与常量进行运算。


图 6-6 不同尺寸图像相加—无法完成
方法:当我们必须要对两个不同尺寸的图像运算时,可以对小尺寸的图像进行扩边,或者对
大尺寸的图像进行压缩重新取样,或对大尺寸图像进行剪裁,以使它们的尺寸相同,这样就
可以实现运算了。
彩色运算中还除了加法外,还有减法、乘法、除法;逻辑算法中的与、或、非等。方法与加
法类似,可以自己摸索。
2. Extract Color Planes 抽取彩色平面:从图像中抽取三种颜色平面(RGB、HSV 或 HSL)。
点击此函数,内部有列表框,如图 6-7 所示。


图 6-7 抽取颜色平面
抽取颜色平面列表框中共有以下项目可供选择:


Image Source—原始输入图像

RGB – Red Plane—从 RGB 图像中抽取红色平面。

RGB – Green Plane—从 RGB 图像中抽取绿色平面。

RGB – Blue Plane—从 RGB 图像中抽取蓝色平面。

HSL – Hue Plane—从 HSL 图像中抽取色相(色调)平面。

HSL – Saturation Plane—从 HSL 图像中抽取饱和度平面。

HSL – Luminance Plane—从 HSL 图像中抽取亮度平面。

HSV – Value Plane—从 HSV 图像中抽取值平面。

HSI – Intensity Plane—从 HIS 图像中抽取强度平面。
这个函数的作用是将彩色图像转换成灰度图像。很多时候,我们的相机是彩色的(如一些刚
入门的童鞋使用的摄像头),但是我们更希望得到一幅灰度图像,又或者我们的处理函数只
能接受灰度图像。这时就需要使用这个函数将彩色图像转换成灰度图像。RGB、HSL、HSV、
HIS 颜色空间可以参考相关的资料了解其定义。


图 6-8 抽取 HSV 颜色空间的值平面
图 6-8 演示了从彩色图像中抽取 HSV 颜色空间的值平面后得到的灰度图。在实际应用中,
具体抽取哪个颜色平面将彩色图像转换成灰度图像,我们需要根据需要的特征来进行合理的
判断。如果特征是红色的,背景是黑色的,那么抽取红色平面比抽取蓝色平面等要强许多。
因为抽取红色后,可以将红色保留下来,得到较明亮的特征,而黑色背景依然会保留为黑色
背景,这样有利于图像处理。
3. Color Threshold 彩色阈值:对彩色图像的三个平面应用阈值处理,并将结果转换为二值
图像。点击函数,进入配置界面。


图 6-9 颜色阈值
Color Model:为颜色空间模式,有 RGB、HSL、HSV、HSI 等
Preview Color:预览颜色,即将在阈值范围内的值用预览颜色替代,不在阈值范围内的值,
则保留原色,完成二值化后,则将其用黑色代替。
Red/Hue:红色、色调
Green/ Saturation:绿色、饱和度
Blue/ Luminance/ Value/ Intensity:蓝色、亮度、值、强度
Histogram:直方图—线性与对数二个选项可选
通过 Red、Green、Blue(RGB 颜色模式时为红、绿、蓝,HIS 颜色模式时为色调、饱和度、
亮度,其它颜色模式类推)三个参数设置恰当的阈值,从而对彩色图像进行二值化处理,以
达到要求。如图 6-10,6-11 所示。


图 6-10 彩色图像做阈值设置时效果


图 6-11 彩色图像二值化后的二值图
在这一章节中,有一个比较重要的函数就是彩色图像灰度化。这个是许多刚入门工程人员面
临的问题。因为许多刚入门的工程人员使用的都不会是专业的工业相机,而是普通的摄像头。
而这类摄像头通常是彩色的。因此许多时候需要将彩色图像转换为灰度图像,而利于其它函
数处理。因此这个函数就成了后期处理的一些必须函数。





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