康耐视VIDI介绍-蓝色定位工具（Locate）

蓝色定位工具

蓝色定位工具用于识别和定位图像中的特定特征或特征组。该工具的输出可用于为其他下游 ViDi 工具提供位置数据。使用该工具时您提供一个训练集，然后识别图像中的特征。您还可以使用该工具创建两种不同类型的模型。布局模型提供了检查特征是否存在以及验证区域中一个或多个特征的正确实例数的功能。可以生成节点模型，其定义一组特征之间的空间关系。

3.1特征尺寸

工具的特征尺寸的配置取决于特征工具参数设置。

• 如果未勾选缩放，则可以使用交互式控件或“特征大小”字段，单独配置特征的大小和宽高比，从而匹配图像特征的大小。所有特征标注就是您指定的特征的大小和形状。
• 工具的交互特征尺寸指示符图形在图像的左下角显示（如下所示）。

• 可以在图像中拖动指示符图形，以便根据图像中的字符调整其大小。此外可以通过拖动尺寸调整拖动点工具（当鼠标悬停在指示符上时显示）来重新调整指示符的大小。更改指示符的大小也会更改特征尺寸参数

Note:

• 如果缩放 已启用并设置为一致，则可以将各个特征标注的的大小设置为不同，但所有宽高比都是相同。
• 如果缩放已启用并设置为非一致，则每个特征可以具有不同的宽高比。

3.2标签和标记

用鼠标单击要识别的特征，即可使用蓝色定位工具执行标注。

单击特征后，将显示特征标识符，您需要为该特征指定一个标识符，该标识符将成为该特征的标签。标识符最多可包含140个Unicode字符。可以使用两种方法为特征分配标识符：

• 单击特征，然后用键盘输入最多140个字符的名称。
• 单击特征，当编辑光标出现时，粘贴所需的字符串。

添加标识符后，按 Enter 键。

将标签应用于图像中的所有特征并且训练工具后，工具会将标记应用于它认为匹配特征的图像区域。标签和标记的区别在于它们的外观。

标签和标记图例

蓝色定位工具使用的标签和标记状态概述：

3.3特征工具参数

两个特征参数定向和缩放提供可以由工具标注、学习和报告的特征的自由度 (DOF)。启用定向和缩放时，会在工具训练期间包含无限制缩放和旋转变化的公差。然后工具可以容纳的特定旋转范围和缩放将由运行时属性控制。

启用定向和/或缩放时，除了特定的位置和标识之外，您还必须一致地标注每个特征的方向和/或大小。在运行时期间将判断并报告每个找到的特征的方向和比例。

如果您只需要工具能够容许特征旋转和/或缩放，请不要启用这些设置。使用扰动工具参数，启用适当的旋转和缩放量即可。

• 特征参数定向和缩放仅在蓝色定位工具中提供。蓝色读取工具仅支持缩放参数。
• 通过遗留模式复选框，定向和缩放行为可启用预3.1.0览状态。在此状态下比例和旋转容差基于训练样本和扰动参数在训练期间固定。
• 在遗留模式下，提取的特征方向和尺度精度有限。缩放被限制为 [1/4-4] * 特征尺寸间隔

设置标签特征方向

通过调整标签的方向手动配置定向设置。单击标签的手柄并将其拖动到所需的方向，从而调整标签的方向。确保旋转每个特征标签，从而正确标注特征方向。

设置标签特征方向

✅ 启用缩放后可以使用特征的大小标注每个特征。运行时您可以指定要搜索的特征大小范围。

✅ 启用缩放后可以设置特征大小以指示 100% 比例的特征大小。运行时缩放范围是相对于基本特征大小返回的特征大小范围。

您还可以选择是否启用一致或不一致比例。启用一致后所有特征标签的形状都相同。

如果启用了不一致比例（也称为宽高比）则将特征尺寸设置为单独指示100%比例的X和Y，并使用唯一的宽高比标注每个特征实例，这有利于训练单个工具来找到一系列不同形状的零件。

您可以在移动图形手柄时按住 Ctrl 键以图形方式设置标签特征尺寸。还要确保“特征尺寸”参数设置与标签的尺寸匹配。这可以以图形方式设置，也可以根据标签手动设置（将鼠标悬停在标签上，获取标签的X和Y尺寸）。

启用“缩放”时的运行时处理参数

✅ 启用缩放参数后，设置为一致，比例扰动参数将被移除，并添加缩放范围处理参数，以便您可以在运行时修改比例。

✅ 启用缩放参数并设置为不一致时，将移除缩放和宽高比扰动参数，并添加缩放范围和A宽高比范围参数，以便您可以在运行时将其修改。

默认情况下，通过蓝色定位工具您可以指定要匹配的特征大小的绝对范围（以像素为单位）将匹配尺寸在搜索范围内的特征，不会匹配在此范围之外的特征。如果启用不一致比例，然后将特征的“大小”定义为特征X维度和Y维度的几何平均值。

当考虑不一致比例的运行时比例范围时，特定的发现特征的尺度等于已发现特征的X和Y尺寸的几何平均值除以工具特征尺寸的X和Y尺寸的几何平均值。

3.4模型

蓝色定位工具可以基于特征（节点模型）或图像区域（布局模型）的几何关系生成模型。

💡节点模型用于基于特征的几何位置来识别特征。

💡布局模型用于识别图像的特定区域中是否存在一个或多个特征。

3.4.1节点模型

节点模型用于将出现在相似的几何位置的特征组合在一起，而节点模型提供了一个变换，下游工具可以将之用于调整视图的方向。

节点模型具有与可以找到的特征数量（节点）相关的属性、可以找到的每个节点的标识符，以及模型可以存在的最小距离和角度范围。在训练工具后，还可以创建和检测模型。

每个节点模型的节点还有一些自己的信息，例如角度、在节点模型中的位置以及该节点的有效特征。

创建节点模型

标注特征后，可以生成节点模型

1️⃣ 选择将组成模型节点的标注特征。要创建多特征的节点模型，请在选择标注特征时按住 Shift 键，或按住 Shift 键并将鼠标拖动到所需特征上

2️⃣ 选择标注特征后，右键单击视图，然后从菜单中选择创建模型

3️⃣ 这将根据输入图像自动将所选特征和区域用作模型的节点，然后打开模型编辑器对话框。

4️⃣ 创建节点模型后，可以根据节点模型标注剩余的图像/视图

5️⃣ 生成节点模型时，将基于最后标注的特征生成。将此标注放在特征上，工具将自动生成节点模型

6️ 其他节点将指示这些节点是潜在的节点模型部分。选择每个特征来标注节点的每个实例

7️⃣ 根据步骤 5 和 6 标注剩余的图像/视图

节点模型参数

3.4.2布局模型

蓝色定位工具还为您提供了创建基于区域模型的选项，您可以在其中指示工具搜索图像的特定区域以获取指定的特征。布局模型可用于执行以下操作：

• 检查并确认一个或多个区域内是否存在特征。
• 验证该区域是否存在正确的特征，以及此区域中该特征的实例数。
• 为下游工具提供关注区 (ROI)。

创建布局模型

标注特征后，可以生成节点模型

1️⃣从“工具”菜单中，选择“编辑模型”

2️⃣ 在“模型编辑器”对话框中，选择“布局模型”

3️⃣ 这将启动布局模型编辑器，您可以再次编辑器中按下“添加”按钮配置关注区域，从而定义搜索一个或多个特征的位置

4️⃣ 在所需的图像区域配置关注区域

5️⃣ 选择区域，然后在“特征匹配”选择器菜单中选择特征，并在“特征计数”字段中，设置区域内所有特征（即总和）的实例数

6️⃣ 您可以为应该组成模型的每个区域重复步骤3到5

7️⃣ 点击对话框右上角的 X 按钮关闭布局模型，工具会在图像/视图中提供反馈

左下角的复选标记表示该区域是否通过。如果找不到这些特征则会出现X，而不是勾选标记。

Note:

布局模型界面的一个限制是，给定区域可以指定哪些特征类型有效以及该区域有效所需的特征总数（特征计数）。不支持更复杂类型的验证表达式（例如需要一个特征A实例、三个特征B实例和两个特征C示例的单个区域）。

💡 要实现更复杂的验证表达式，您可以通过创建具有相同位置和维度的多个区域来“堆叠”区域，但每个区域的验证标准不同。例如区域1选择特征A，以及特征A的一个实例；区域2选择特征B以及特征B的三个实例；区域3将选择特征C以及特征C的两个实例。

为了使模型合格，所有区域都必须合格

布局模型参数

3.4.3导入导出模型

布局模型和节点模型类型都支持导出并导入到其他蓝色定位工具。由此您可以根据现有模型，通过导入以前创建的模型来快速创建新模型。

导出模型时Cognex ViDi Suite将有关模型的所有信息打包到模型存档文件中。然后将模型存档文件导入另一个“定位”工具时将创建模型的副本。

使用模型编辑器导出模型

借助在蓝色定位工具中创建的模型，您可以使用模型编辑器导出其他工具使用的模型

1️⃣ 从“模型编辑器”对话框右上角的多层菜单中，选择“导出模型”

2️⃣ 这将启动“另存为”对话框，你可以将其导航到所需目录并保存模型存档文件

使用模型编辑器导入模型

通过导出模型创建模型存档文件后，可以使用模型编辑器将导出的模型导入另一个蓝色定位工具

1️⃣ 从“工具”菜单中，选择“编辑模型”

2️⃣ 从“模型编辑器”对话框右上角的多层菜单中，选择“导出模型”

3️⃣ 这将启用一个“打开”对话框，您可以在其中导航到所需目录并加载模型存档文件

4️⃣ 然后将加载这个模型

5️⃣调整模型以匹配导入模型工具中的特征

3.5定位工具操作步骤

识别特征

①如有必要，调整工具的 ROI。

②在ROI内当鼠标悬停在图像上时，鼠标光标将有一个十字线图标，用于放置蓝色工具的特征标签，单击特征即可标注。

③特征标签的默认字符为 0，输入有意义的字符（A-Z、0-9，最多140个字符）以标识特征。对于相同的特征您可以使用相同的标识符

④在显示屏的左下角，有一个圆圈图形以图形方式显示特征尺寸参数设置的大小。

此圆圈图形可以移动到 ROI 中并放置在最大的特征上。然后您可以使用拖动点调整特征尺寸，使其大致覆盖特征。

⑤如果要在图像中找到多个特征，请标识并标注每个特征。

⑥浏览图像数据库中的每个图像，识别并标注每个特征的实例

⑦在所有图像中标注每个特征后，按大脑图标训练工具

⑧训练后查看结果。

1. 浏览所有图像并确定工具正确标记了图像中的特征
   1. 右键单击图像并选择接受视图。
   2. 再次右键单击图像，然后选择清除标记和标签。
   3. 手动标注图像中的特征。
   4. 如果工具已正确标记特征，请右键单击图像，然后选择接受视图。
   5. 如果工具错误地标记了特征，或者无法识别当前特征：
2. 如果您遇到： (a.) 中的情况则工具已可以使用。 (b.) 中的情况则需要重新训练该工具并重复步骤7和8。

生成姿势

当用于生成姿势时，您创建一个模型用于输出可应用于引用该模型的任何视图的变换。可以创建含有单个特征或多个特征的模型。

① 如有必要，调整工具的ROI

② 在ROI内当鼠标悬停在图像上时，鼠标光标将有一个十字线图标，用于放置蓝色工具的特征标签。单击特征即可标注

③ 特征标签的默认字符为0。输入有意义的字符（A-Z，0-9）以标识特征。对于相同的特征，您可以使用相同的标识符

④在显示屏的左下角，有一个圆圈图形以图形方式显示特征尺寸参数设置的大小

1. 此圆圈图形可以移动到 ROI 中并放置在最大的特征上。然后您可以使用拖动点调整特征尺寸，使其大致覆盖特征。

⑤如果要在图像中找到多个特征，请标识并标注每个特征

⑥使用标注特征创建模型

A 选择将包含模型节点的特征。按住 Shift 键即可选择多个功能。

B 右键单击并选择创建模型。

C 这将打开模型编译器对话框

a. 模型有自己的属性，与可以找到的节点数以及模型可以存在的最小距离和角度范围相关。

b.每个节点还有一些自己的信息，例如角度、在模型中的位置以及该插槽的有效特征。

Note: 模型也可以在训练后创建和检测。

⑦浏览训练数据库中的多个图像，并将特征标记添加到每个图像。

1. 如果您已创建模型，则在标注第一个特征后，工具将自动开始将模型应用于特征。
2. 您需要为模型的每个节点输入正确的标识符。

⑧将模型应用于多个图像后，按大脑图标训练工具。

⑩训练后查看结果：

A.浏览所有图像并确定工具正确标记了图像中的特征。

1. 如果工具已正确标记特征，请右键单击图像，然后选择接受视图。
2. 如果工具错误地标记了特征，或者无法识别当前特征：

1.右键单击图像并选择接受视图。

2.再次右键单击图像，然后选择清除标记和标签。

3.手动标注图像中的特征。

B.如果您遇到 (a.) 中的情况，则工具已可以使用。如果您遇到 (b.) 中的情况，则需要重新训练该工具并重复步骤 7 和 8。