MasterAlign模切视觉应用软件说明书

MasterAlign模切视觉应用软件

MasterAlign模切视觉应用软件提供一种智能机器视觉图像处理方法，提供建模工具，快速提取图像中的待处理物件边缘点像素坐标信息。并结合视觉与运动执行结构的标定，转换为机械坐标信息，控制UVW平台进行纠偏，修正固定位置后进行冲切作业，大大提高的生产效能。

MasterAlign模切视觉应用软件采用视觉引导，与现有的技术方法相比，利用视觉引导及利用建模工具，加快了产品边缘点像素获取并转换成执行机构坐标，减少换型消耗的时间。利用建模工具的亚像素提取轮廓能力，提高了待处理产品的位置精度。本方法已于实际生产加工流程中发挥其有效的作用

1、产品建模方便快捷，减少产品换型带来繁琐操作的困扰

2、控制UVW平台精准对位

3、软件适用于不同行业的物料对位

MasterAlign模切视觉应用软件应用案例

MasterAlign模切视觉应用软件配合UVW平台案例

系统架构

视觉定位系统采用打正向光方式，光源在UVW平台上方，CCD从上往下拍摄，进行图像分析定位。相机将计算出的像素坐标转换为UVW平台的物理坐标，视觉软件通过运动控制卡控制UVW平台纠偏，修正固定位置后进行冲切作业。

系统采用五点标定，自定义间距及旋转角度，视觉软件通过运动控制卡控制UVW平台运动，物料跟随UVW平台到达指定的机械坐标，相机拍摄物料计算出像素坐标和机械坐标的关系。

系统配置

系统配置清单

设置软件配置

设置软件配置-基础参数

设置五点标定步距和旋转角度

软件操作介绍

软件权限登录

选择软件图标

在下拉菜单选择用户

在用户登录界面进行登录，选择“登录权限”“用户名称”输入密码（供应商密码：310525），后点击用户登录

料号切换

选择软件图标

在下拉菜单选择料号

料号界面

进入料号管理页面：

1：双击左键：将当前选择的料号导入为当前使用的料号

2：双击右键：将当前选择的料号进行删除。（不可恢复）

3：在框内填入需要新建的料号名称，后点击“新建料号”，会创建一个新的料号，并将当前使用的料号所有数据复制到新料号内。点击“修改名称”会将当前选择的料号名称改为您所填入的新料号名称。

软件主页

软件主页

软件主页包括启动复位，自动工作，暂停作业和全体停止按钮。

UVW平台回零操作

视觉系统开始自动工作

暂停当前自动工作，用户可以修改参数

视觉系统整机复位，io复位，状态复位

图像系统

图像系统

图像系统包括主模板登录、抓取mark测试、候补模板登录、离线导图、手动对位、相机设置。

主模板登录

1、选择处理方法

2、下拉重新选择“灰度匹配”，黄色的模板框工具则会显示出来，调整模板框位置和大小到合适，再点击“方法学习”，则学习记录当前的模板。

3、显示OK则完成了模板制作

4、调整高级参数。点击“高级参数”，进入高级参数界面，调整参数可根据实际情况修改“分数”、“个数”、“比例容差”、“角度容差”、“匹配速度”、“模糊度”等参数。

（1）个数：图像中存在多个目标时，设置【个数】，即可返回多个目标。

（2）分数：目标与模板间的相似度分数。分数越高，表示目标与模板越相似。分数在设置值之下的目标，将会被剔除。

（3）比例容差：目标与模板的大小比例变化时，设置合适的比例容差，即可寻找大小变化的目标。

（4）角度容差：图像中的目标发生角度变化，设置角度容差，即可更好地寻找角度发生旋转的目标。

5、更新原始点

抓取mark测试

测试当前通道mark抓取结果。

候补模板登录

候补模板管理：包含启用/禁止候补模板，候补模板登录，抓点测试等。目前系统中单个图像通道有主模板+四个候补模板的方式；其中三个候补模板用于当主模板抓点失败后，自动根据启用情况，调用候补模板1，2，3进行靶标获取，如果候补模板1，2，3同时启用了，系统首先会调用候补模板1，如果1抓靶失败的话，才会启用2，以此类推。

候补模板登录

区域A:选择需要设置的候补模板对应的主通道；

区域B:候补模板学习，离线导图，候补模板抓靶测试以及整个通道抓靶测试；

区域C:将主模板参数拷贝到候补模板中去；

区域D:候补模板抓点结果以及使用状态；候补模板4是专门用作标定或者映射时用。

离线导图

区域A:图像源操作，导入离线/在线图像，图像处理以及清除当前通道数据；

备注：如果在进入图像学习界面中出现奔溃等异常，有可能是当前料号文件中的图像处理参数出现异常，导致用户无法再次进入到靶标登录界面中。用户可以先清除当前通道数据，然后再重新导入料号文件即可。

区域B:显示图像以及抓点位置；

区域C:显示当前通道使用的模板；

区域D:图片保存文件路径以及名称设定操作。

手动对位

手动抓取mark点，手动控制UVW平台完成对位。

相机设置

区域A: 相机参数设定，相机的参数分通用参数和高级参数；

区域B: 相机模式切换，实时模式和触发模式以及软件触发测试；软件触发测试中包换当前相机的帧率以及丢帧情况；

区域C:生产/标定/映射时的相机模式；

通用参数设置

参数说明：

曝光时间（us）：相机打开快门的时间。曝光时间越长，图像越亮，但拍照时间也越长!

相机增益（db）：相机感光芯片的参数，以2的N次方增加亮度,调整比较灵敏并且会带来噪点,默认值是1!

Gamma伽马值（0~255）：相机感光芯片的参数，1时不起作用,小于1暗的地方变亮更多,大于1亮的地方调亮更多!

Sharpness锐度：相机FPGA的参数，边沿锐度增强范围是0~100。默认不启用。

Denoising降噪（0~100）：相机FPGA的参数，相机底层图像处理功能。默认值是50，能够降低图像噪点,但是同时会影响边沿锐度。默认不启用。

DigitalShift（0~4）数字位移：相机FPGA的参数，能够增强亮度，比较敏感。默认值是0，以2的N次方增加。

BrightNess（0~100）亮度：相机FPGA的参数，能够增强亮度，但是相对比较平滑。默认值是50。

Contrast（0~100）对比度：相机FPGA的参数，能够增强对比度。默认值是50。

ContrastThresholdValue（0~255）对比度阈值：相机FPGA的参数，默认值是128，大于该值是亮区，小于该值是暗区!

高级参数设置

参数说明：

镜像：将图像沿着X或Y方向进行翻转。

软件镜像：通过算法将采集到的图像进行翻转，会占用系统资源。

相机镜像：通过设置相机参数使图像进行翻转，不占用系统资源。

旋转：将图像按顺时针或逆时针旋转一定角度。

NoRotation：不对图像进行旋转操作。

90Deg CW：将图像顺时针旋转90度。

90Deg CCW：将图像逆时针旋转90度。

180Deg：将图像旋转180度。

曝光延迟：收到曝光信号后延迟一段时间（us）后再进行曝光。

触发延迟：收到触发信号后延迟一段时间（us）后再进行触发。

频闪延迟：光源为频闪模式时，接收到频闪信号后延迟一段时间（us）后再进行触发。

频闪持续时间：光源为频闪模式时，每次点亮持续的时间。

输入滤波时间：对输入信号进行滤波的时间参数。

DO使用方式：硬件频闪、软件频闪、通用DO频闪。

缓存个数：相机缓存中存储的图像个数。

触发方式：上升沿触发或者下降沿触发。

光源设置

在“图像系统”->点击“光源设置”，弹出光源设置界面

控制器选择:目前系统最大支持2个光源控制器；

切换生产亮度:点击该按钮后4个通道光源亮度会变为生产亮度；

切换学习亮度:点击该按钮后4个通道光源亮度会变为学习亮度；

打开所有通道:点击该按钮后4个通道光源亮度都会打开；

关闭所有通道:点击该按钮后4个通道光源亮度都会关闭；

光源离线操作:点击该按钮后弹出“光源控制器离线操作界面”，如下图所示；

光源模式选择：

1. PWM常亮模式：选择这种模式光源就通过内部信号常亮或者常灭；

2. Strobe频闪模式:选择这种模式光源就通过相应外部信号或者内部信号进行频闪。

调节光源亮度:选择生产通道或者映射通道来进行保存对应通道亮度。

光源设置

运行参数

运行参数

运行参数包括对位设置、高级参数设置、五点标定、补偿。

对位设置

A、拍照延时：生产过程中收到PLC/Robot发送拍照信号后，延时一段时间再执行拍照采集图像动作；

      标定延时：标定过程中收到PLC/Robot发送拍照信号后，延时一段时间再执行拍照采集图像动作。

B、XY对位精度：X方向/Y方向精度上限，即视觉当前对位X方向/Y方向偏移量判定值小于设定值才会输出对位OK；

      R对位精度：角度精度上限，即视觉对位角度精度偏移量判定值小于设定值才会输出对位OK。

C、XY标定步距：标定过程中对位平台X方向/Y方向移动的距离；

      R标定步距：标定过程中对位平台旋转方向移动的角度；

D、XY最大偏移量：对位过程中对位平台X方向/Y方向最大可以移动的距离；

      R最大偏移量：对位过程中对位平台旋转方向最大可以移动的角度。

E、多次对位检测精度：勾选后对位方式变为“拍照->对位->拍照复检”循环。不勾选对位方式变为“拍照->对位”循环；

高级参数设置

对象产品：（对位平台上的产品）对位系统会对拍照通道的Mark点与Mark点距离进行测量，间距代表Mark点之间的距离，容差代表Mark点之间距离的容差。例如设定Mark点距离设定为100，容差设定为10，即对应通道Mark点距离不在90～110之间代表测试Mark距离超限，系统会输出距离超限报警。这样可以有效管控产品来料误差，提升对位精度；

记录长度：记录当前对象产品的mark点间距

五点标定

相机选择:标定主要是针对拍摄对位平台上产品的图像通道；

图像宽度:标定通道相机长边方向像素分辨率；

图像高度:标定通道相机短边方向像素分辨率；

视野宽度:显示五点标定后标定通道相机视野长边方向长度；

视野高度:显示五点标定后标定通道相机视野短边方向长度；

X像素精度:标定通道相机长边方向像素精度 = 视野宽度/图像宽度；

Y像素精度:标定通道相机短边方向像素精度 = 视野高度/图像高度；

注释：标定计算出来的视野宽，高要和实际视野接近，否则标定结果就是错误的，另外X像素精度和Y像素精度要接近，否则标定结果就是错的。

点击启动标定后，控制UVW平台走偏移量完成相机标定

补偿

根据补偿方向图示，在右侧对应的方向补偿写入补偿数值后，点击“设置”累加到左侧的总补偿参数中。

清零偏移量，则会将累加的总和全部清零，同样需要点击“保存参数”，清零才能生效。

轴操作/IO监控

轴操作/io监控包括板卡和通信参数、轴参数、输入信号、输出信号、手动操作。

板卡和通信参数

板卡和通信参数

板卡和通信参数包括UVW平台各轴的参数如脉冲输出模式、回零模式、编码器模式、EZ电平、原点电平、限位电平等操作。

端口参数

①是串口号，要与PLC串口对上，②的设置要与PLC端口一致，③仅是代表端口是否打开，即使亮绿灯也不代表和PLC连接正常，修改①和②后要点击右下角“设置/保存参数”保存参数。

通信日志

通讯日志：

①是一个流程的运行时间，由机器人发信号到视觉返回信号为一个通讯流程，时间是由时、分、秒、毫秒组成，例如图中14/24/34/635 就是14时24分34秒635毫秒

②黄色是接收，机器人发过给视觉的数据和信号

③绿色是发送，视觉返回给机器人的数据和信号

④自动保存通讯日志里面的所以数据，生成数据在文件夹里面的“SYCommunicateLogFile”文件夹里面，通过存储的日志文件可以看出发送的数据准不准确

轴参数

轴参数设置UVW平台各轴的螺纹距、分辨率、加减速时间、运行初速度、运行速度、手动速度、回零速度、回零偏移量、旋转轴比率、旋转轴半径、最大正向距离、最大负向距离等参数。

IO信号监控

手动操作

轴状态监控：限位原点信号监控，轴位置监控。

轴回零与点动操作：选择轴号，单轴回零，轴正反转，点动操作。

待机位：设置平台待机位。