LabVIEW如何圖像識別與處理？

之前我們介紹了MV-EM130M工業(yè)相機(jī)的實(shí)時圖像獲取方法，本文再結(jié)合labview的圖像處理函數(shù)給出一種簡單的圖像處理VI。此處的圖像處理包括對圖像進(jìn)行采樣，找出與采樣點(diǎn)相同的圖像。為了找出角度放置的采樣點(diǎn)，在查找的同時對圖像進(jìn)行了360°的翻轉(zhuǎn)，這樣可以找出圖像上相同點(diǎn)。

由于軟件的運(yùn)行比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)的采集又是實(shí)時的，要求處理速度比較快，所以要對其進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，合理安排控件的調(diào)用和執(zhí)行順序。本程序中采用了一個大循環(huán)，保持程序的持續(xù)運(yùn)行。在內(nèi)部再調(diào)用一個順序結(jié)構(gòu)來控制程序的執(zhí)行順序，這樣可以確保程序按編程者的思路進(jìn)行。

圖像采集&整個程序流程圖

讀取了圖像數(shù)據(jù)后，還要設(shè)置查找的像素。這里通過一個光標(biāo)選擇函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。先用函數(shù)IMAQ Setup Learn Pattern 2來設(shè)置需要記錄的各項(xiàng)，然后再用IMAQ Extract函數(shù)進(jìn)行光標(biāo)設(shè)置。這樣就記錄了此光標(biāo)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。

設(shè)置查找像素

這里用一個條件結(jié)構(gòu)來控制是否進(jìn)入記錄像素的程序，也就是當(dāng)選擇了要記錄的像素后，才進(jìn)入此分支程序。在這一分支程序中，又利用了一個順序結(jié)構(gòu)，這樣提高了程序運(yùn)行的效率。

復(fù)位記錄按鈕

當(dāng)設(shè)置完以上要查找的像素后，就可以在需要的圖片中查找此像素。為了查找有用的像素，在選擇了“開始查找”后，要先讀取上面標(biāo)記的像素，再進(jìn)行查找。此處程序的設(shè)計(jì)中，也是先運(yùn)行一個條件結(jié)構(gòu)，再運(yùn)行順序結(jié)構(gòu)，按順序執(zhí)行程序。

讀取選擇的像素

當(dāng)讀取像素后，利用順序結(jié)構(gòu)在第二幀的圖像中繼續(xù)查找。在這一幀中放置了一個循環(huán)，并限制循環(huán)次數(shù)為4。此時先用一個IMAQ Rotate對圖像進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，每次翻轉(zhuǎn)90°。這樣就可以在循環(huán)4次時翻轉(zhuǎn)一周，對圖像上各個角度的像素進(jìn)行查找。再把圖像送到IMAQ Match Pattern 2函數(shù)，對其進(jìn)行查找。通過此函數(shù)直接輸出找到的像素信息的數(shù)組。為了對找到的信息進(jìn)行處理，又用一個For循環(huán)對此數(shù)據(jù)和簇進(jìn)行拆分。

程序編寫完成后，要對系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件的聯(lián)機(jī)調(diào)試。這里把維視圖像的MV-EM130M工業(yè)相機(jī)用網(wǎng)線和計(jì)算機(jī)連接，并在計(jì)算機(jī)上安裝驅(qū)動程序。具體操作如下：

（1）運(yùn)行本程序，在攝像頭下放置好一塊電路板，并對其設(shè)置好焦距和亮度。單擊“開始采集”按鈕，對其進(jìn)行采集，并顯示實(shí)時采集到的圖像。

圖像采集

（2）當(dāng)采集完一次后，在界面上可以看到清晰的采集結(jié)果。此時我們用光標(biāo)在需要進(jìn)行識別的地方畫出一個區(qū)域。此時光標(biāo)變?yōu)榫G色，表示用光標(biāo)選中了要記錄的像素。然后單擊“學(xué)習(xí)標(biāo)記”按鈕，此光標(biāo)消失，表示已經(jīng)記錄（學(xué)習(xí)）完成。這里選中的是電路板上字母C，讓程序?qū)W習(xí)記錄，并找出界面上所有的字母C。

設(shè)置學(xué)習(xí)區(qū)域

（3）記錄學(xué)習(xí)完成后，就可以查找相同像素的點(diǎn)了。單擊“開始查找”按鈕后，程序開始在此圖上查找記錄的像素點(diǎn)，并以此像素點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行比對，找出相同的點(diǎn)。查找的過程中標(biāo)出了各個點(diǎn)的坐標(biāo)和編號。這里把標(biāo)簽類型設(shè)置為“A”，以Shift Invariant的方式查找，精度設(shè)置為700，最大數(shù)目設(shè)置為40。這樣就可找出所有相同的元素。

查找結(jié)果

從圖中可以看出，查找過程中，程序找出了所有字母C，并標(biāo)注了它們的坐標(biāo)和標(biāo)簽。此處的標(biāo)簽有些不是端正的，主要是由于在對圖片進(jìn)行翻轉(zhuǎn)查找時，按相應(yīng)的角度找到后直接就標(biāo)記了。如標(biāo)簽A43（70，471）表示的意義如下：字母A是對程序進(jìn)行查找前設(shè)置的標(biāo)簽類型。4表示此圖片翻轉(zhuǎn)到第4次找到的，即第4個角度。3表示是此角度下的第3個點(diǎn)。（70，471）表示當(dāng)前查找到像素的中心坐標(biāo)，即此目標(biāo)的X=70，Y=471，坐標(biāo)的值是從圖像開始的左上角界面算起的。同時可以看到界面的下面顯示了圖片的屬性，如圖片大小、位數(shù)等。最后還可以看到一個“已查找到總個數(shù)”本框，此處顯示的是8個目標(biāo)。這和圖上標(biāo)注的一樣，也和實(shí)際相符。

從以上的例程可以看出，使用可直接兼容labview驅(qū)動的工業(yè)相機(jī)在labview中做圖像處理是較方便和高效的。

原文標(biāo)題：LabVIEW如何圖像識別與處理？一文教你視覺系統(tǒng)完整設(shè)計(jì)思路

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