测量助手的熟练使用对于新项目的快速评估是很有必要的，通常实际测量项目中，客户QC质检部门，会进行GRR测试，验证测量设备的重复性和复现性，所以，各种条件下的重复性是测量项目主要衡量标准，这通常考验着整体系统的稳定性，机械、电气、光学、算法等，例如机械的振动、照明的变化、来料位置的变化、相机每一帧成像的差异等，都有可能影响重复性。在算法层面，针对照明系统不良的情况，使用模糊条件限制是不错的选择。

-重点 -

1.测量助手的使用
2. 模糊测量参数的设置

一、面板介绍

选项卡及其参数

输入选项卡：

    图像源选择输入图像的来源，加载本地图像文件还是通过采集助手在线实时采集；

    期望灰度值范围设定输入图像灰度级的最小和最大值；

    标定来源选择不标定或者选择已经标定过的标定文件，或者选择标定助手实时标定。

   

边缘选项卡：

   

    最小边缘幅度为沿着所画得直线或者圆弧与边缘的交点中的最小灰度值，也可以理解为边缘灰度值的变化程度，由暗到亮为正，由亮到暗为负。图像上的边缘幅度值需要大于设定的最小边缘幅度值，边缘才能被找到。所以最小边缘幅度值越大，需要直线或者圆弧与边缘的交点灰度值越大，即要求找到的边缘越锐利（灰度值变化明显），反而越不容易找到边缘。

    边缘一般是指图像灰度值变化剧烈的位置，沿着如下图水平线的位置的灰度值分布函数f(x)，如图所示：纵坐标为图像灰度值，横坐标为图像点坐标，可知，大约在42，104位置，图像灰度值变化最剧烈，即最有可能是边缘。

   

    为了获取准确且唯一的边缘，对灰度值分布函数求一阶导f '(x)。

   

    可知，其一阶导的局部最大值就是变化最剧烈的位置，即为边缘位置。由定义知，42，104点对应的灰度值为边缘幅度值，假设为100。如果设定的最小边缘幅度值比100大，则在该图像上找不到边缘。

平滑（sigma）是高斯平滑系数，值越大，唯一边缘越清晰，越平滑，越不容易找到边缘，因为边缘往往找的是比较锐利的地方。值越小，干扰边缘越多。

边缘选择中变换是选择正向边缘还是负向边缘，位置为选择第几个边缘。

显示参数选择ROI区域颜色以及边缘的宽度、显示颜色等。

模糊选项卡：

防止一刀切的规则导致错误的边缘。需要使用模糊参数时，首先将“使用模糊测量（高级）”选项卡勾选。

    后续可以对边缘的对比度、边缘位置、中心位置、边缘对宽度、边缘对平均灰度增加模糊处理，即设置柔性边缘检测规则。

   

结果选项卡：

   

    ①如果不选边缘对的方式，则求的是相邻两条直线直接的距离。

   

    ②如果选择边缘对（正边缘+负边缘）的方式，则求得是边缘对的距离和边缘对与边缘对之间的距离。

   

   这里主要说一下幅度值的正负原因：如果幅度值大于零，表示图像边缘灰度变化是由暗到亮，即该边缘为正边缘；如果幅度值小于零，表示图像边缘灰度变化是由亮到暗，即该边缘为负边缘。

正边缘（positive）：图像中由暗的地方过渡到亮的地方，称为正边缘。

负边缘（negative）：由亮的地方过渡到暗的地方，称为负边缘。       

二、使用流程

   

三、模糊参数

    介绍模糊参数之前，熟悉下模糊测量理论部分的相关名词—模糊隶属度。

    模糊隶属度：隶属度的数学模型表示一个对象x隶属于集合A的程度的函数。所以，使用模糊条件的限制，对于点集合的划分是柔性的。

    Halcon测量助手的模糊选项卡包括以下参数：一般选项、模糊对比度、模糊边缘位置、模糊边缘对中心位置、模糊边缘对宽度、模糊边缘对平均灰度值，以下一一介绍。

一般选项

   

    模糊阈值为基于模糊度进行阈值分割的最小模糊值，在结果选项卡可以看到模糊分数，根据模糊得分调节模糊阈值，归一化比例为归一化模糊值的尺寸大小，此事内部采用的是归一化算法，需要在模糊参数将“归一化”选项卡使能，此滑动条才会有效。一般这二者的调节可以选择右侧的自动条件按钮，halcon内部会调用自适应模糊阈值算法自行调节。模糊对比度

   

    调节此部分参数时，需要将右侧“Enable”勾选上，此部分可以添加、删除认为好的对比值，下侧曲线显示的是所添加合格值得规律曲线。添加、删除合格值，改变合格值的公差大小，规律曲线都会变化，如下图所示。

   

模糊边缘位置

   

此部分子类型选项所在Combox控件（下拉组合框）中，有如下类型选项

                       

各参数含义如下：

postion: ROI的起始设置为0.

position_center：ROI的中心设置为0.

positon_end: ROI终点位置为0

positon_first_edge：定义第一个边缘位置为0

positon_last_edge：定义最后一个边缘位置为0

将标准化的复选框（CheckBox）勾选，一般选项中的归一化比例滑动条调节才会有效。

其他部分含义与模糊对比度相同。

模糊边缘对中心位置

   

子类型选项

                       

各参数含义如下：

postion_pair: 所定义边缘对ROI的起始设置为0.

postion_pair_center：边缘对ROI的中心设置为0.

postion_pair_end: 边缘对ROI终点位置为0

postion_pair_first_edge：定义第一个边缘对位置为0

postion_pair_last_edge：定义最后一个边缘对位置为0

   

模糊边缘对宽度

   

子类型选项

                       

各参数含义如下：

size: 边缘对之间的距离.

size_diff：边缘对在参考点宽度与实际之间距离的差异.

size_abs_diff: 边缘对在参考点宽度与实际之间距离的绝对差异

此部分参数如何设置为后续实例分析中详细介绍，其他模糊参数可与此对比参考。

   

模糊边缘对平均灰度值

   

各参数含义同上。

   

四、实例分析----开关引脚宽度测量

   

打开测量助手-》图像源选择“Image File”，点击右侧文件浏览图标，选择待测图像

   

切换边缘选项卡，使用划线工具，垂直引脚划线

调节边缘幅度参数，使其出现三组边缘队

“将边缘组成边缘对”勾选，选择测量边缘对

边缘极性，选择negitave，表示一组边缘对，第一个边缘从白到黑

   

将图像所测得边缘对放大显示可知，由于中间引脚反光的影响，其中间引脚的边缘对并不是我们想要得到的边缘对

   

此时取消勾选“将边缘组成边缘对”，将极性Transition选择ALL

调节边缘幅度和光滑系数等边缘参数，使其出现如下左图所示

即中间引脚检测到一个新的左侧边缘

这时，再将“将边缘组成边缘对”勾选，Transition极性选择negative

针对上述情况，需要剔除中间引脚的中间边缘，选择正确的边缘对，由于调节边缘幅度等参数无效，可以选择模糊参数调节

切换至模糊选项卡

配置模糊参数，必须优先勾选“使用模糊测量”选项卡

从上图可知，中间引脚边缘对与其他边缘对存在明显的宽度差异，所以，将模糊边缘对使能

点击“增加当前值”按钮，好的值中出现三个边缘对距离值，分别对应三个引脚边缘对

其中索引值第0个，为中间引脚边缘对值，只有3pix左右

其他两个值在9pix左右

下图中的公差在5.00pix，所有最下方的合格值曲线，将3,8,9三个距离连在一起，都为合格的

   

我们将公差调节至0.01出现互相分离的3段合格值

   

从上图可知看出，当前三个边缘对的距离值，为3pix，8pix，9pix

我们合格值定在9pix，公差为2pix，这样可以将3pix剔除在外，包含其他在9pix左右的合格值

点击“移除所有”按钮，清除所有好的值

设置好的宽度值为9pix

设置公差为2pix

   

呈现测量效果如下图此时能正确找到合适边缘对

   

切换结果选项卡

选择结果特征，边缘对宽度，和模糊分数

可以得出测量结果

   

之后可以选择生成代码，导入VS或者研究代码。

 

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