MasterAlign模切視覺應用軟件

MasterAlign模切視覺應用軟件提供一種智能機器視覺圖像處理方法，提供建模工具，快速提取圖像中的待處理物件邊緣點像素坐標信息。并結合視覺與運動執行結構的標定，轉換為機械坐標信息，控制UVW平臺進行糾偏，修正固定位置后進行沖切作業，大大提高的生產效能。

MasterAlign模切視覺應用軟件采用視覺引導，與現有的技術方法相比，利用視覺引導及利用建模工具，加快了產品邊緣點像素獲取并轉換成執行機構坐標，減少換型消耗的時間。利用建模工具的亞像素提取輪廓能力，提高了待處理產品的位置精度。本方法已于實際生產加工流程中發揮其有效的作用

1、產品建模方便快捷，減少產品換型帶來繁瑣操作的困擾

2、控制UVW平臺精準對位

3、軟件適用于不同行業的物料對位

MasterAlign模切視覺應用軟件應用案例

MasterAlign模切視覺應用軟件配合UVW平臺案例

系統架構

視覺定位系統采用打正向光方式，光源在UVW平臺上方，CCD從上往下拍攝，進行圖像分析定位。相機將計算出的像素坐標轉換為UVW平臺的物理坐標，視覺軟件通過運動控制卡控制UVW平臺糾偏，修正固定位置后進行沖切作業。

系統采用五點標定，自定義間距及旋轉角度，視覺軟件通過運動控制卡控制UVW平臺運動，物料跟隨UVW平臺到達指定的機械坐標，相機拍攝物料計算出像素坐標和機械坐標的關系。

系統配置

系統配置清單

設置軟件配置

設置軟件配置-基礎參數

設置五點標定步距和旋轉角度

軟件操作介紹

軟件權限登錄

選擇軟件圖標

在下拉菜單選擇用戶

在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），后點擊用戶登錄

料號切換

選擇軟件圖標

在下拉菜單選擇料號

料號界面

進入料號管理頁面：

1：雙擊左鍵：將當前選擇的料號導入為當前使用的料號

2：雙擊右鍵：將當前選擇的料號進行刪除。（不可恢復）

3：在框內填入需要新建的料號名稱，后點擊“新建料號”，會創建一個新的料號，并將當前使用的料號所有數據復制到新料號內。點擊“修改名稱”會將當前選擇的料號名稱改為您所填入的新料號名稱。

軟件主頁

軟件主頁

軟件主頁包括啟動復位，自動工作，暫停作業和全體停止按鈕。

UVW平臺回零操作

視覺系統開始自動工作

暫停當前自動工作，用戶可以修改參數

視覺系統整機復位，io復位，狀態復位

圖像系統

圖像系統

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

主模板登錄

1、選擇處理方法

2、下拉重新選擇“灰度匹配”，黃色的模板框工具則會顯示出來，調整模板框位置和大小到合適，再點擊“方法學習”，則學習記錄當前的模板。

3、顯示OK則完成了模板制作

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”、“個數”、“比例容差”、“角度容差”、“匹配速度”、“模糊度”等參數。

（1）個數：圖像中存在多個目標時，設置【個數】，即可返回多個目標。

（2）分數：目標與模板間的相似度分數。分數越高，表示目標與模板越相似。分數在設置值之下的目標，將會被剔除。

（3）比例容差：目標與模板的大小比例變化時，設置合適的比例容差，即可尋找大小變化的目標。

（4）角度容差：圖像中的目標發生角度變化，設置角度容差，即可更好地尋找角度發生旋轉的目標。

5、更新原始點

抓取mark測試

測試當前通道mark抓取結果。

候補模板登錄

候補模板管理：包含啟用/禁止候補模板，候補模板登錄，抓點測試等。目前系統中單個圖像通道有主模板+四個候補模板的方式；其中三個候補模板用于當主模板抓點失敗后，自動根據啟用情況，調用候補模板1，2，3進行靶標獲取，如果候補模板1，2，3同時啟用了，系統首先會調用候補模板1，如果1抓靶失敗的話，才會啟用2，以此類推。

候補模板登錄

區域A:選擇需要設置的候補模板對應的主通道；

區域B:候補模板學習，離線導圖，候補模板抓靶測試以及整個通道抓靶測試；

區域C:將主模板參數拷貝到候補模板中去；

區域D:候補模板抓點結果以及使用狀態；候補模板4是專門用作標定或者映射時用。

離線導圖

區域A:圖像源操作，導入離線/在線圖像，圖像處理以及清除當前通道數據；

備注：如果在進入圖像學習界面中出現奔潰等異常，有可能是當前料號文件中的圖像處理參數出現異常，導致用戶無法再次進入到靶標登錄界面中。用戶可以先清除當前通道數據，然后再重新導入料號文件即可。

區域B:顯示圖像以及抓點位置；

區域C:顯示當前通道使用的模板；

區域D:圖片保存文件路徑以及名稱設定操作。

手動對位

手動抓取mark點，手動控制UVW平臺完成對位。

相機設置

區域A: 相機參數設定，相機的參數分通用參數和高級參數；

區域B: 相機模式切換，實時模式和觸發模式以及軟件觸發測試；軟件觸發測試中包換當前相機的幀率以及丟幀情況；

區域C:生產/標定/映射時的相機模式；

通用參數設置

參數說明：

曝光時間（us）：相機打開快門的時間。曝光時間越長，圖像越亮，但拍照時間也越長!

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

Gamma伽馬值（0~255）：相機感光芯片的參數，1時不起作用,小于1暗的地方變亮更多,大于1亮的地方調亮更多!

Sharpness銳度：相機FPGA的參數，邊沿銳度增強范圍是0~100。默認不啟用。

Denoising降噪（0~100）：相機FPGA的參數，相機底層圖像處理功能。默認值是50，能夠降低圖像噪點,但是同時會影響邊沿銳度。默認不啟用。

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

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

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

ContrastThresholdValue（0~255）對比度閾值：相機FPGA的參數，默認值是128，大于該值是亮區，小于該值是暗區!

高級參數設置

參數說明：

鏡像：將圖像沿著X或Y方向進行翻轉。

軟件鏡像：通過算法將采集到的圖像進行翻轉，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，不占用系統資源。

旋轉：將圖像按順時針或逆時針旋轉一定角度。

NoRotation：不對圖像進行旋轉操作。

90Deg CW：將圖像順時針旋轉90度。

90Deg CCW：將圖像逆時針旋轉90度。

180Deg：將圖像旋轉180度。

曝光延遲：收到曝光信號后延遲一段時間（us）后再進行曝光。

觸發延遲：收到觸發信號后延遲一段時間（us）后再進行觸發。

頻閃延遲：光源為頻閃模式時，接收到頻閃信號后延遲一段時間（us）后再進行觸發。

頻閃持續時間：光源為頻閃模式時，每次點亮持續的時間。

輸入濾波時間：對輸入信號進行濾波的時間參數。

DO使用方式：硬件頻閃、軟件頻閃、通用DO頻閃。

緩存個數：相機緩存中存儲的圖像個數。

觸發方式：上升沿觸發或者下降沿觸發。

光源設置

在“圖像系統”->點擊“光源設置”，彈出光源設置界面

控制器選擇:目前系統最大支持2個光源控制器；

切換生產亮度:點擊該按鈕后4個通道光源亮度會變為生產亮度；

切換學習亮度:點擊該按鈕后4個通道光源亮度會變為學習亮度；

打開所有通道:點擊該按鈕后4個通道光源亮度都會打開；

關閉所有通道:點擊該按鈕后4個通道光源亮度都會關閉；

光源離線操作:點擊該按鈕后彈出“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：選擇這種模式光源就通過內部信號常亮或者常滅；

2. Strobe頻閃模式:選擇這種模式光源就通過相應外部信號或者內部信號進行頻閃。

調節光源亮度:選擇生產通道或者映射通道來進行保存對應通道亮度。

光源設置

運行參數

運行參數

運行參數包括對位設置、高級參數設置、五點標定、補償。

對位設置

A、拍照延時：生產過程中收到PLC/Robot發送拍照信號后，延時一段時間再執行拍照采集圖像動作；

      標定延時：標定過程中收到PLC/Robot發送拍照信號后，延時一段時間再執行拍照采集圖像動作。

B、XY對位精度：X方向/Y方向精度上限，即視覺當前對位X方向/Y方向偏移量判定值小于設定值才會輸出對位OK；

      R對位精度：角度精度上限，即視覺對位角度精度偏移量判定值小于設定值才會輸出對位OK。

C、XY標定步距：標定過程中對位平臺X方向/Y方向移動的距離；

      R標定步距：標定過程中對位平臺旋轉方向移動的角度；

D、XY最大偏移量：對位過程中對位平臺X方向/Y方向最大可以移動的距離；

      R最大偏移量：對位過程中對位平臺旋轉方向最大可以移動的角度。

E、多次對位檢測精度：勾選后對位方式變為“拍照->對位->拍照復檢”循環。不勾選對位方式變為“拍照->對位”循環；

高級參數設置

對象產品：（對位平臺上的產品）對位系統會對拍照通道的Mark點與Mark點距離進行測量，間距代表Mark點之間的距離，容差代表Mark點之間距離的容差。例如設定Mark點距離設定為100，容差設定為10，即對應通道Mark點距離不在90～110之間代表測試Mark距離超限，系統會輸出距離超限報警。這樣可以有效管控產品來料誤差，提升對位精度；

記錄長度：記錄當前對象產品的mark點間距

五點標定

相機選擇:標定主要是針對拍攝對位平臺上產品的圖像通道；

圖像寬度:標定通道相機長邊方向像素分辨率；

圖像高度:標定通道相機短邊方向像素分辨率；

視野寬度:顯示五點標定后標定通道相機視野長邊方向長度；

視野高度:顯示五點標定后標定通道相機視野短邊方向長度；

X像素精度:標定通道相機長邊方向像素精度 = 視野寬度/圖像寬度；

Y像素精度:標定通道相機短邊方向像素精度 = 視野高度/圖像高度；

注釋：標定計算出來的視野寬，高要和實際視野接近，否則標定結果就是錯誤的，另外X像素精度和Y像素精度要接近，否則標定結果就是錯的。

點擊啟動標定后，控制UVW平臺走偏移量完成相機標定

補償

根據補償方向圖示，在右側對應的方向補償寫入補償數值后，點擊“設置”累加到左側的總補償參數中。

清零偏移量，則會將累加的總和全部清零，同樣需要點擊“保存參數”，清零才能生效。

軸操作/IO監控

軸操作/io監控包括板卡和通信參數、軸參數、輸入信號、輸出信號、手動操作。

板卡和通信參數

板卡和通信參數

板卡和通信參數包括UVW平臺各軸的參數如脈沖輸出模式、回零模式、編碼器模式、EZ電平、原點電平、限位電平等操作。

端口參數

①是串口號，要與PLC串口對上，②的設置要與PLC端口一致，③僅是代表端口是否打開，即使亮綠燈也不代表和PLC連接正常，修改①和②后要點擊右下角“設置/保存參數”保存參數。

通信日志

通訊日志：

①是一個流程的運行時間，由機器人發信號到視覺返回信號為一個通訊流程，時間是由時、分、秒、毫秒組成，例如圖中14/24/34/635 就是14時24分34秒635毫秒

②黃色是接收，機器人發過給視覺的數據和信號

③綠色是發送，視覺返回給機器人的數據和信號

④自動保存通訊日志里面的所以數據，生成數據在文件夾里面的“SYCommunicateLogFile”文件夾里面，通過存儲的日志文件可以看出發送的數據準不準確

軸參數

軸參數設置UVW平臺各軸的螺紋距、分辨率、加減速時間、運行初速度、運行速度、手動速度、回零速度、回零偏移量、旋轉軸比率、旋轉軸半徑、最大正向距離、最大負向距離等參數。

IO信號監控

手動操作

軸狀態監控：限位原點信號監控，軸位置監控。

軸回零與點動操作：選擇軸號，單軸回零，軸正反轉，點動操作。

待機位：設置平臺待機位。