选择机器视觉软件的几大要素

选择视觉软件需要考虑的10个方面近十年來,NI在机器视觉和图像处理方面一直是领导者。NI视觉软件包含于两个软件一NI视觉开发模 块和用I动检测的NI视觉生成器(NI Vision Builder for Automated Inspection)。视觉丿F发模块包含 数以百计的视觉函数，NI LabVIEW. NI LabWindows/CVk C/C+、或Visual Basic nJ以使用这些函数 来编程创建功能强丿、的视觉检测、定位、验证和测童应用程序。Vision Builder Al是一个交互式的软件坏 -无需编程即可配置、基准对比和发布机器视觉应用程序。这两个软件包都可与NI图像采集卡以及 NI紧凑型视觉系统(NI Compact Vision System)协同工作。卜両的10个主题概述了选择视觉软件时所 需要考虑的要点。目录：摄像头的选择砍件可扩展性软件易用性算法广度和蒂确度算法性能与其它设备的集成价格介作商和集成商技术支持公司成长和稳健性摄像头的选择选择视觉软件时首耍考虎的是它能不能与敲适介您应用程序的摄像头协同工作。低成木的模拟摄像头是 很容易获得的。但是，有的应用需要的是分辨率髙于VGA,帧速率高于30帧/秒的摄像头，并且它的图 像质最总体要优于标准模拟摄像头。NI的视觉系统软破件町与数以计的摄像头兼容，从低成本的标准模拟摄像头到高速线打描的摄像头。 使用上的工业摄像头配3E指南可为您的应用找到最适合的摄像头并能帮助您选择正确的采集硬 件。硬件对扩展性选择正确的摄像头是任何应用屮垠为关键的一步，而摄像头的可扩展性是另一个石耍考电 的重耍方而c由丁摄像头技术迅速地发展，某-吠您可能希望升级您的摄像头以捉高图像质吊或测彊的 英他特性。NI NIIMAQ骡动软件支持所冇的NI图俾采隼卡，并且町以通过一个易使用的接I I來连接数 以千计的摄像头。I人I此您町以在不改变软件的启况卜将模拟摄像头升级至Camera Link摄像头。I I対IEEE021-65557838 800-820-3622 china.info National Instruments1394摄像头的NI-IMAQ软件也是如此,它无需祯采集器即可从400余种不同的IEEE1394 （火线摄 像头采集图像。021-65557838 800-820-3622 china.info National Instruments021-65557838 800-820-3622 china.info National InstrumentsNI驱动软件不仅支持数以T计的摄像头，以在所有的Nl破件平台上工作，从PC和CompactPCI/PXI到NI Compact Vision Systemo因此，在实验室您就町以在带仃价廉的IEEE1394 （火 线）摄像头的PC上进行原型设计，然后无需改变采集或图像处理代码，即町把它部署至某稳固紧凑醴 视觉系统Z上的生产平台。软件易用性 一u您釆集了一幅图像，卜一步就是处理图像。如今心在着女种算法，通过编程进行实验和勘谋來寻找 正确的工JI将会是单调乏味而且低效的。因此您瞬要视觉软件工眞來帮助您加人化地利用算法。对许多应用來说，您并不需要通过编程来建立一个完整的机器视觉系统。 虽然这不如在C、Visual Basic.或Lab VIEW中编程灵活,但是可配置的 软件（例如NI Vision Builder AI ）提供了一个易浏览、交互式的环境來 配置，基准对比，和发布机器视觉应用程序。Vision Builder Al包倉了近50 种常用的机器视觉工具,如模式匹配、OCR、DataMatrix阅读器、色彩匹 配、以及许多其它的工具。Vision Builder Al也可以从任何NI所支持的摄像头中采集图像，使用常见的工业协议，并通过以A网、串行总线、或数7 I/O來向其他设备传输检测结 果。虽然编写视觉应用程序比利用Vision Builder Al配置应用程序更为 复杂，但NI视觉助丁对以使得在LabVIEW. C、fil Visual Basic 中开发应用程序更为轻松和直接。视觉助手包含r NI视觉开发模块 中，它是一个原型设计环境，在此您可以交互式地试验不同的视觉 函数來了解哪-个函数适合您的应用程序以及毎一个函数运行所岛 的时间。一 U您决定如何授好地解决您的应用程序挑战，您只需点击按钮， 然后视觉助手就能生成町立即运行的LabVIEW丄abWindows/CVI、 C/C+、或Visual Basic代码。您无需编丐任何代码就完成了人部 分视觉应用程序。您町以独立运行由视觉助手生成的代码或若将它 添置到更人的I业控制、数据采集、或者运动控制系统中。无论您是一位视觉初学音汪是一位&业的视觉集成商 NI视愛助乎都町以帮助您在史少的时间内创建 个何效和可靠的视觉应用程序。算法广度和精确度在选择视觉软件时石要着車考虑的，也是最为晅要的是软件工具能否以亚像索级的桔度來止确和粘:确地 测駅重耍的局部或口标特性。如果软件不粘确或者不町靠，那么无论您的计算机速度仃多快或者您的摄 像头仃多少个像素，都显得没仃意义。使轿确的代码更快地运行要比使快速的代码更精确地运行耍更为 容易。NI视觉幵发牍块和Vision Builder AI包含了数以百计的精确、可靠的视觉函数。见的机器视觉应用程序领域.并附带了最为常见的算法。图像增强使用滤波工典來增强边缘，公除噪声，或者提取频率信息。使 用图像校准工貝來左除由透镜失真和摄像头放盘所引起的IF线性和透视谋 差.您也町以使用图像校准丁具来将真实卅:界的单位血用至您的测吊，这样卜文列出了五个故为常I只就能以微米、亳米或英里来返冋值，而不是以像索为单位。存在性检査一这是最简单的视觉检测类型。您町以使用任何颜色、模式匹配、 或直方图匸貝來检查局部或特征的存在性。存在性检杳通常的结果是冇/无，或者 通过/失败。-特征定位一定位特征在对齐冃标或者确定精确的II标位置时是十分乖婆I的，这是所佇后续检测的一个标准。边缘检测，灰度级模式匹配，形状匹配, 几何特征匹配，以及色彩模式匹配都是您用來定位特征的工几。这些工JI能 :以I分Z 像素的精度返回目标位置（X,丫）和旋转角。几何特征匹配不受目标 爼贡叠或者冃标尺度改变的彩响。特征测量一使用视觉系统最为常见的一个原因是进行测届。在测灵距离、 育径、总数、角度、和面枳时通常会使用边缘检测、微粒分析、以及儿何换 数IJ烏无论您是在显微镜卜计算细胞的总数还是测最两个刹车测径器边缘 间的角必这些丁贝通讯返回的是一个数值而不是一个位置或h通过/失败肛局部验证局部验证対r局部致性、跟踪、和确认來说是十分巫要的。代码。更新的方法是使用可训练的OCR或者目标分类。文本或者字符串.而不是测帚值或一个通过/失败的结果。所冇NI视觉开发模块和Vision Builder Al p月数都使用以十分Z-像素和十分Z度的亚像素级祷确度來 对位置、距离、和测最值进行插值。了解更多关T NI视觉算法性能，以及如何丁作和最佳使用的信息，请参考NI视觉权念技术训。算法性能通常在选择视觉系统时，粘确度和易川性是两个瑕为巫要的冈索，执行速度是第三个盂要考世的重要因 素。无论您选择了多少种算法，无论这些算法所建立的应用程序冇多快，一旦检测工具效率低卜并且运 行时间过长，那么您人部分的工作就失去了意义。NI视觉软件是高度优化的，它通过各种可能的途能提升性能，使得艮可以与世界上垠快的视觉软件包媲 美。事实上,如下表所示,与领先的视觉软件供应商相比,NI视觉软件在许多项目上都更为快速NI视觉软件的速度(ms)业内领先视觉软件的速度(ms)NI所提升的速度直方图0.912.032.2X几何变换3.110.33.3X形态学1.85.93.3X光学字符识别33591 8X几何特征匹配93.0149.81.6X目标分类7.5想重现NI视觉软件的基准対比，您只盂索収一份NI视觉开发模块和Vision Builder Al评估版软件，然后 在软件内的一些图像上运行这些工具。与其他设备的集成如果您曾经完成一个视觉应用程序，那么您就知道视觉是-个更人的控制系统屮的一部分。在工业门动 化中，视觉应用程序可能需耍控制激励器來分类产品：将检测结果传输至机器人控制器、PLC、或者E 编卅自动化控制器：将图像和数据保存至网络服务器：或者将检测参数和结果传输至本地或远程用户界 面。通常，科学研究的图像应用程序必须将视觉与运动背景、数据采集系统、显微镜、专用光学设备、和高 级的触发相结合。NI是领先的丁业控制，数据采集，和运动控制产品供W商，因此NI视觉产品町与这些和其它通用的组件 协同工作。不管您是要与PLC通过DeviceNet进行通信，还是耍通过串彳了总线与显微镜进行通信，NI 视觉产品都可以完成。了解更多如何将视觉与数据采集和运动相结合的信息，请阅读将测慣与视觉和运动相结合技术白皮 书。了解更多与其他通用匸业设备进行通信的信息,请访问上的匸业通讯页面。价格视觉软件徂种类繁多。许多提供给OEM客八的软件包分离了开发库和单独销何算法。单独的算法包成本 较低，而总介的视过开发包成木较高。再加I:每一个纽件的许町证，应用秤序发布就变得十分圮杂和昂 贵。Nl视觉丿|发松块附帯了所勺用来解决最楝手视觉挑战的算法，内此您无碍研究、购买、和维护多个软件 包。而且,发布应川程序也变得很便宜仅仅需要一个视觉发布许可证,您就可以发布一个使用任何 视觉算法的可执行文件。另外，NI冬醴视包會您部署应川程序需要的所冇许可证。因此，无论您使用了爹少个紧凑型视觉系统，都只需要购买一份NI视觉开发模块，或者Vision Builder AL合作商和集成商NI生产图像处理和机器视觉的破、软件。由NI不生产照明设备、摄像头和光学设备，所以公司与生产 这些产品的厂商紧密合作。了解关J：代理商或者组件提供商的估息以帮助您完成视觉系统，诸访问NI视 觉产品介作商页而。在过去的十年间，NI视觉产品已经帮助解决了数以千计的各种棘手的W用挑战，从检测汽车组件到给予 癌症研究支持。尽管匸八是为终端用八所设计，但人型的应川也町能石耍专业级的视觉支持。为了在您 的应用程序开发中给了支持，NI将与600余家NI联盟介作伙伴共同帮助您选择正确的组件，为您建立一 个完解的解决方案.寻找您所在区域里的视觉咨询顾问或集成商，请参考NI视觉系统集成页面.技术支持虽然NI视觉软件易丁使用，但在您需耍帮助的时候技术支持也是十分 甫耍的。NI将视觉软件有接销代:至客户，而H提供直接的产品支持。在 您和合格的NI匸程师Z间不会出现分销商或者第三方。肖您需要专家 的时候，您町以通过电话或e-mail來联系应用工程师。需要24小时支持，请访问获奖的NI技术支持网站，或把您的问题提交 至人型的NI视觉论坛用户社区。也许会令一位在线的会员曾经解决过您的问题或者应用挑战。公司成长和稳健性2004 Revenue $514 Million.dll当您在机器视觉软件匕进行投资时，预期软件是否能在将來使用与现 在的使用同样亜耍。现在有许多小型的、专业化的机器视觉公司，他 们的工II町能适用丁当前的应用，但当您在五年后需耍升级检测平台 的时候，这家公司和它的软件是否仍然存在，是否仍然在改进，还是 个问题。近30年來，NI直保持高速的增长和盈利。通过强人的R&D投资，NI已经成为一个专业视觉软、硬件的领先者。您可以放心的是，在将來，NI将会继续扩展和提高机器视 觉和图像处理。y NATIONAL INSTRUMENTS021-65557838 800-820-3622 china.info National Instruments