Measurements Basic vTool#
Measurements vTool은 Image 입력 핀을 통해 이미지를 입력받고, 출력 핀을 통해 발견된 에지에 대한 정보를 출력합니다.
측정 전에 Calibration vTool을 사용하고 두 vTool의 Transformation 출력/입력 핀을 연결하면, Calibration vTool에서 제공하는 변환 데이터를 통해 Measurements vTool이 매치의 위치와 거리를 미터 단위의 월드 좌표로 출력할 수 있습니다(Positions_m 및 Distances_m 출력 핀이 활성화됨).
측정 전에 Matching vTool 및 Image Alignment vTool을 사용하면 참조 이미지와 다른 위치에 나타나는 개체를 측정할 수 있습니다. InverseTf 입력 핀을 통해 제공되는 변환을 통해 vTool이 원래 입력 이미지에 대한 측정 결과를 출력할 수 있습니다.
Measurements Basic vTool 라이선스를 구매하려면 Basler 웹사이트를 방문하십시오.
작동 원리#
이미지 프로파일을 정의하고 입력 이미지에 적용하여 다음 정보를 수집할 수 있습니다.
- 에지 위치
- 에지 진폭
- 에지 간 거리
- 에지가 시각화된 영역
Image Profile Definition#
가장 단순한 형태의 이미지 프로파일은 길이가 x 픽셀이고 너비가 1 픽셀인 직선입니다. 길이를 따라 이미지의 회색조 값이 1픽셀 간격으로 캡처됩니다. 수학적으로 이미지 프로파일은 1차원 픽셀 위치 배열을 해당 이미지 회색조 값에 매핑하는 함수입니다.
더 나은 결과를 위해 Basler는 프로파일 너비를 1 픽셀 초과 값으로 늘릴 것을 권장합니다. 일반적으로 프로파일이 넓을수록 이미지 노이즈의 영향이 줄어듭니다. 너비를 늘리면 프로파일은 기본적으로 프로파일 라인이 중앙을 통과하는 직사각형이 됩니다.
vTool의 설정 대화 상자에서 이미지 표시 영역의 핸들을 사용하여 측정 직사각형을 이동, 크기 조절 및 회전하거나 Rectangle Settings 영역에 원하는 정보를 수동으로 입력할 수 있습니다. 또는 Rectangle 입력 핀을 통해 직사각형을 제공할 수 있습니다. 이 경우 Rectangle Settings 영역의 옵션을 사용할 수 없게 되며(읽기 전용) 비활성화됩니다.
개별 프로파일 값은 프로파일 라인 위아래의 이미지 픽셀을 동일한 비율로 취하여 생성됩니다. 이를 설명하기 위해 너비가 w인 프로파일을 생각해 보겠습니다. 프로파일 값을 생성하기 위해 프로파일 라인 위쪽의 w/2 픽셀과 프로파일 라인 아래쪽의 w/2 픽셀이 고려됩니다.
정보
지침으로, 작은 에지의 경우 최소 5~7 픽셀의 프로파일 너비를 선택하십시오.
또한 에지의 위치가 프로파일 라인에 수직인 방향으로 달라질 수 있음을 고려해야 합니다. Basler는 몇 가지 다른 이미지를 테스트하여 객체의 변동이 실제로 얼마나 큰지 확인할 것을 권장합니다. 결과를 바탕으로 프로파일의 너비를 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 에지의 길이가 50 픽셀이고 (직교하는) 객체 움직임이 30 픽셀인 경우 프로파일 너비를 20 픽셀로 선택하십시오.
프로파일 라인이 에지와 직각을 이루도록 직사각형을 정렬하십시오.
Edge Detection#
에지는 그래디언트의 절대 크기가 국부적으로 가장 강한 위치로 정의됩니다. 일반적으로 프로파일 신호는 저역 통과 필터에 의해 평활화됩니다. 필터의 강도를 설정하려면 Smoothing 옵션을 사용하십시오. 에지 사이의 거리가 짧은(예: 5~10 픽셀) 미세한 구조를 측정하려는 경우 1.0과 같이 낮은 smoothing 값을 설정하십시오. 에지 사이의 거리가 크거나 이미지가 노이즈가 많은 경우 smoothing을 더 강하게 만드십시오.
엣지로 인정되려면 그래디언트의 로컬 극값이 지정된 Threshold 값보다 강해야 합니다. 최적의 설정을 찾기 위해 다양한 임계값(Threshold)을 시도해 보세요. 최적점은 모든 타깃 엣지가 겨우 검출되는 상한값과 원치 않는 엣지가 더 이상 검출되지 않는 하한값 사이에 있습니다.
Edge Selection#
에지는 양 또는 음의 그래디언트를 가집니다. 이는 Amplitudes 출력에 해당합니다. 에지 그래디언트가 양수이면 어두운 곳에서 밝은 곳으로의 전환입니다. 에지 그래디언트가 음수이면 밝은 곳에서 어두운 곳으로의 전환입니다. 애플리케이션에서 한 가지 유형의 전환만 찾을 것으로 예상되는 경우 그에 따라 Transition 옵션을 설정하십시오.
Select 옵션을 All로 설정하는 대신 단일 에지 위치만 측정하려는 경우 감지된 에지 집합을 단일 대상 에지로만 제한하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 이렇게 하면 애플리케이션이 더욱 견고해지고 프로파일 영역의 다른 (원치 않는) 에지가 무시됩니다. 선택할 단일 에지는 첫 번째, 마지막 또는 (그래디언트 크기 측면에서) 가장 강한 에지일 수 있습니다.
캘리브레이션 사용#
결과 위치와 거리도 미터 단위의 월드 좌표로 출력할 수 있습니다. 이를 달성하려면 Calibration vTool의 Transformation 출력 핀을 Measurements vTool의 Transformation 입력 핀에 연결하십시오.
정보
측정 평면은 3차원 월드에서 측정할 엣지가 위치한 평면입니다. 처리할 모든 이미지에서 엣지는 측정 평면 내에서 서로 다른 위치를 가집니다. 캘리브레이션 플레이트의 표면을 이 측정 평면에 배치하여 측정 평면을 등록하십시오.
실제 처리와 마찬가지로 Measurements vTool을 설정할 때도 동일한 캘리브레이션 구성을 사용해야 합니다.
Image Alignment 사용#
Measurements Basic vTool을 사용하려면 측정할 형상이 항상 같은 위치에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 감지에 실패합니다. 더 많은 유연성을 제공하기 위해 Matching vTool과 Image Alignment vTool을 레시피에 추가할 수 있습니다.
Matching은 참조 이미지와 비교하여 입력 이미지의 다른 위치에서 원하는 형상을 감지할 수 있습니다. 이는 Image Alignment vTool이 Measurements Basic vTool에 정렬된 입력 이미지를 제공하는 데 사용하는 정렬 변환 데이터를 계산하고 출력합니다. 이제 형상을 측정할 수 있습니다.
또한 Measurements Basic vTool은 정렬된 이미지 대신 입력 이미지에 대한 올바른 위치 데이터를 출력할 수 있는 역변환 데이터를 수신합니다.
vTool 설정하기#
Measurements vTool을 구성하려면:
- vTool Settings 영역의 Recipe Management 창에서 Open Settings를 클릭하거나 vTool을 더블 클릭합니다.
그러면 Measurements Basic 대화 상자가 열립니다. - 이미지를 캡처하거나 엽니다.
- Rectangle Settings 영역에서 수동으로 값을 입력하거나 측정 직사각형의 핸들을 사용하여 이동, 크기 조절 및 회전하여 측정하려는 이미지 부분에 맞추는 방식으로 이미지 프로파일을 정의합니다.
또는 측정 직사각형을 제공하기 위해 Rectangle 입력 핀에 연결합니다.
왼쪽에서 오른쪽을 가리키는 수평 프로파일 라인의 각도는 0입니다. - Detection Settings 영역에서 Smoothing과 Threshold를 설정하여 에지를 안정적이고 정밀하게 검출합니다.
- 대상 에지만 선택되도록 Transition과 Select를 설정합니다.
측정 결과는 pin data view에서 확인할 수 있습니다. 여기에서 표시할 출력을 선택할 수 있습니다.
입력#
이미지#
Camera vTool 또는 이미지를 출력하는 vTool(예: Image Format Converter vTool)에서 직접 이미지를 허용합니다.
- 데이터 형식: 이미지
- 이미지 형식: 8비트~16비트 모노 또는 컬러 이미지. 컬러 이미지는 내부적으로 모노 이미지로 변환됩니다.
InverseTf#
정렬 변환의 역변환 데이터를 허용합니다. 이를 통해 vTool은 정렬된 이미지 대신 입력 이미지에 대한 올바른 위치 데이터를 출력할 수 있습니다.
- 데이터 형식: 변환 데이터
Rectangle#
측정 사각형을 정의할 사각형을 수락합니다. 이 input pin이 연결된 경우 입력의 사각형 매개변수가 사용되며 대화상자의 사각형 설정은 읽기 전용이 됩니다.
- Data Type: RectangleF
변환#
Calibration vTool에서 변환 데이터를 허용합니다.
- 데이터 형식: 변환 데이터
출력#
Positions_px#
이미지 좌표(행/열)로 에지 점을 반환합니다.
- Data type: PointF Array
Positions_m#
미터 단위(x/y)의 월드 좌표로 에지 점을 반환합니다.
- Data type: PointF Array
Amplitudes#
에지의 진폭을 반환합니다. 양의 진폭은 어두운 곳에서 밝은 곳으로의 전환을 나타냅니다. 음의 진폭은 밝은 곳에서 어두운 곳으로의 전환을 나타냅니다.
- 데이터 타입: Float Array
Distances_px#
이미지 좌표(행/열)에서 인접한 두 에지 사이의 거리를 반환합니다. 거리 수는 에지 수보다 하나 적습니다.
- 데이터 타입: Float Array
Distances_m#
미터 단위(x/y)의 월드 좌표에서 인접한 두 에지 사이의 거리를 반환합니다. 거리 수는 에지 수보다 하나 적습니다.
- 데이터 타입: Float Array
Regions#
찾은 모든 에지에 대해 영역을 반환합니다.
- 데이터 타입: Region Array