一种用于在机器视觉系统的边缘特征视频工具的关注区域内的多个边缘之间进行判别的可靠方法，包括以下步骤：确定扫描方向和强度梯度阈值；以及限定关联梯度突起。可能要求梯度阈值落在基于根据关注区域的图像推导出的强度梯度分布的特定特性的最大范围内。利用位于强度梯度分布和边缘梯度阈值之间的顺序交点处的限制值来限定梯度突起。允许一个突起包括与多个边缘分别相对应的梯度极值。自动确定表示所选边缘的相对于所限定的梯度突起的位置的梯度突起计数参数。该梯度突起计数参数可以与扫描方向相对应。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于在机器视觉系统的边缘特征视频工具的关注区域内的多个边缘之间进行判别的可靠方法，包括以下步骤：确定扫描方向和强度梯度阈值；以及限定关联梯度突起。可能要求梯度阈值落在基于根据关注区域的图像推导出的强度梯度分布的特定特性的最大范围内。利用位于强度梯度分布和边缘梯度阈值之间的顺序交点处的限制值来限定梯度突起。允许一个突起包括与多个边缘分别相对应的梯度极值。自动确定表示所选边缘的相对于所限定的梯度突起的位置的梯度突起计数参数。该梯度突起计数参数可以与扫描方向相对应。【专利说明】利用鲁棒边缘判别余量的边缘测量视频工具
本专利技术通常涉及机器视觉检查系统，并且更特别地涉及针对紧密间隔的边缘的鲁 棒精密边缘位置确定。
技术介绍
可以利用精密机器视觉检查系统（或简称为"视觉系统"）来获得被检查对象的 精密尺寸测量并且检查各种其它对象特征。这种系统可以包括计算机、照相机和光学系统、 以及在多个方向上可移动以使得能够进行工件检查的精密台。可以表征为通用"离线"精 密视觉系统的一个示例性现有技术是可商购获得的QUICK VISION?系列的基于PC的视 觉系统和可购自位于伊利诺伊州奥罗拉的美国三丰公司（MAC)的^QVPAK?:软件。例如， 在 2003 年 1 月出版的 QVPAK3D CNC Vision Measuring Machine User's Guide 和 1996 年 9 月出版的 QVPAK3D CNC Vision Measuring Machine Operation Guide 中大体描述了 QUICK VISION?系列的视觉系统和QVPAK?软件的特征和操作，这些均通过引用全部 包含于此。这类系统能够使用显微镜型光学系统并且移动台从而以各种倍率提供小的或相 对较大的工件的检查图像。 诸如QUICK VISION?系统等的通用精密机器视觉检查系统通常也是可编程的以提 供自动化视频检查。这些系统通常包括GUI特征和预定义的图像分析"视频工具"以使得 "非专家"操作员可以进行操作和编程。例如，通过引用全部包含于此的美国专利6, 542, 180 教导了使用包括各种视频工具的使用的自动化视频检查的视觉系统。示例性视频工具包 括有时被称为"框工具"的边缘定位工具，其中这些边缘定位工具用来定位工件的边缘特 征。例如，通过引用全部包含于此的共同受让的美国专利7, 627, 162教导了框工具的各种 应用。 包括特定检查事件序列（即，如何获取各图像和如何分析/检查各所获取图像） 的机器控制指令通常被存储为特定工件配置特有的"零件程序"或"工件程序"。例如，零件 程序定义如何获取各图像，诸如如何相对于工件定位照相机、以何种照明水平、以何种倍率 水平等。此外，零件程序例如通过使用诸如边缘/边界检测视频工具等的一个或多个视频 工具来定义如何分析/检查所获取图像。 可以手动地使用视频工具（或简称为"工具"）和其它图形用户界面特征来实现手 动检查和/或机器控制操作（采用"手动模式"）。还可以在学习模式期间记录这些视频工 具的设置参数和操作，从而创建自动检查程序或"零件程序"。视频工具例如可以包括边缘 /边界检测工具、自动调焦工具、形状或图案匹配工具和尺寸测量工具等。 已知有用于定位工件图像中的边缘特征的各种方法。例如，已知有例如Candy边 缘检测器或微分边缘检测器等的向包括边缘特征的图像应用亮度梯度算子以确定该边缘 特征的位置的各种算法。这些边缘检测算法可以包括在机器视觉检查系统中，其中这些机 器视觉检查系统还使用仔细配置的照明和/或特殊图像处理技术以增强亮度梯度或提高 边缘定位精度和可重复性。 -些机器视觉系统（例如，利用上述的QVPAK?软件的机器视觉系统）提供具 有边缘检测算法的可调整参数的边缘定位视频工具。在特定实现中，初始可以在学习模式 操作期间针对代表工件上的边缘确定这些参数，然后可以在运行模式操作期间利用这些参 数来寻找相似工件的相应边缘。在学习模式期间难以或无法自动确定期望的边缘检测参数 的情况下，用户可以选择手动调整这些参数。然而，某些边缘检测参数（例如，这里概述的 诸如TH和THS等的阈值）被认为对于大多数用户（例如，相对不熟练的用户）而言难以理 解，并且针对这些参数的调整如何影响特定边缘检测操作被认为难以可视化。这些参数的 调整可能因在编程和使用通用机器视觉检查系统时遇到的各零件差异的各种边缘条件和 工件材料而进一步复杂化。将期望一种改进方法和系统，其中该改进方法和系统使得相对 不熟练的用户能够调整边缘定位视频工具的参数，以使得可使用这些边缘定位视频工具来 可靠地检查各种类型的边缘。更具体地，期望用于提高包括多个边缘的关注区域内的边缘 检测的可靠性的方法和系统。
技术实现思路
该
技术实现思路
部分是为了以简化形式介绍以下在【具体实施方式】部分进一步说明的 概念的选择所提供的。该
技术实现思路
部分并不意图指定所请求保护的主题的关键特征，也并 不意图辅助确定所请求保护的主题的范围。 这里公开一种用于在机器视觉检查系统中所包括的边缘特征视频工具的关注区 域内的多个边缘之间进行判别的情况下提高边缘检测的可靠性的方法，所述方法包括以下 步骤：提供边缘特征视频工具，所述边缘特征视频工具包括关注区域即R0I、由包含边缘梯 度阈值的多个边缘检测参数所管理的边缘检测操作、分布扫描方向和梯度突起计数参数、 以及包含关注区域指示符和边缘选择元件的视频工具⑶I ;将工件放置在所述机器视觉检 查系统的视场内；使所述边缘特征视频工具工作，以在所述工件的所获取图像中限定包括 多个边缘特征的R0I ;使所述边缘特征视频工具工作，以选择所述R0I内的边缘特征作为 所述边缘特征视频工具的边缘检测操作所检测到的所选边缘；使所述边缘特征视频工具工 作，以确定所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值；以及使所述边缘特征视频工具工作，以 自动确定与所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值相对应的所述梯度突起计数参数。 使所述边缘特征视频工具工作以确定所述边缘梯度阈值的步骤包括：使所述边缘 特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在具有所述所选边缘的梯度分布极值作为 一个限制值和对向限制值的最大范围内，其中所述对向限制值离所选边缘极值不比如下两 个相邻极值的两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极值离所选边缘极值远，所 述两个相邻极值沿着跨所述关注区域的所述所选边缘的强度梯度分布与所选边缘极值邻 接，并且具有与所述所选边缘极值相反的极性（例如，如果极值是"峰值"，则与该极值相反 的极性是"谷值"，反之亦然）。在这种情况下，所选边缘极值由此可以是沿着所确定的分布 扫描方向在其关联梯度突起中出现的第一个极值和最后一个极值的其中一个。 使所述边缘特征视频工具工作以自动确定与所确定的所述分布扫描方向和所述 边缘梯度阈值相对应的所述梯度突起计数参数的步骤包括：进行所述边缘特征视频工具的 被配置成使得所述梯度突起计数参数满足以下条件的自动操作，要满足的该条件包括：(a) 至少针对沿着所确定的所述分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的交点，利用沿着所述 强度梯度分布的位本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在机器视觉检查系统中所包括的边缘特征视频工具的关注区域内的多个边缘之间进行判别的情况下提高边缘检测的可靠性的方法，所述方法包括以下步骤：提供边缘特征视频工具，所述边缘特征视频工具包括关注区域即ROI、由包含边缘梯度阈值的多个边缘检测参数所管理的边缘检测操作、分布扫描方向和梯度突起计数参数、以及包含关注区域指示符和边缘选择元件的视频工具GUI；将工件放置在所述机器视觉检查系统的视场内；使所述边缘特征视频工具工作，以在所述工件的所获取图像中限定包括多个边缘特征的ROI；使所述边缘特征视频工具工作，以选择所述ROI内的边缘特征作为所述边缘特征视频工具的边缘检测操作所检测到的所选边缘；使所述边缘特征视频工具工作，以确定所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值；以及使所述边缘特征视频工具工作，以自动确定与所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值相对应的所述梯度突起计数参数，其中，使所述边缘特征视频工具工作以确定所述边缘梯度阈值的步骤包括：使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在具有所述所选边缘的梯度分布极值作为一个限制值和对向限制值的最大范围内，其中所述对向限制值离所选边缘极值不比如下两个相邻极值的两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极值离所选边缘极值远，所述两个相邻极值沿着跨所述关注区域的所述所选边缘的强度梯度分布与所选边缘极值邻接，并且具有与所述所选边缘极值相反的极性，以及使所述边缘特征视频工具工作以自动确定与所确定的所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值相对应的所述梯度突起计数参数的步骤包括进行所述边缘特征视频工具的被配置成使得所述梯度突起计数参数满足以下条件的自动操作，要满足的该条件包括：(a)至少针对沿着所确定的所述分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的交点，利用沿着所述强度梯度分布的位于所述强度梯度分布和所确定的所述边缘梯度阈值之间的顺序交点处的限制值来限定梯度突起；(b)允许一个梯度突起包括与沿着所述强度梯度分布的位于所述条件(a)所限定的所述限制值之间的多个边缘分别相对应的多个梯度极值；以及(c)所述梯度突起计数参数表示所述所选边缘相对于所限定的梯度突起的位置。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·布林尔，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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