用于部件程序的机器视觉系统的编辑环境的制作方法_3

文档序号:9452843阅读:来源:国知局
据/控制总线和/或应用程序编程接口进行相互连 接,或通过不同元件间直接连接进行相互连接。
[0050] 在根据本公开所述的各种实施例中,工件程序生成器和执行器170包括编辑部分 172,其提供或激活与编辑部件程序相关的各种操作和用户界面特征,下文将进行更详细的 描述。需理解的是术语"工件程序"和"部件程序"在本文中可以互换使用。在一般情况下, 编辑部分172包括控制用于编辑功能的操作的编辑操作控制器174,以及为编辑功能提供 用户界面特征的编辑界面176。工件程序生成器和执行器170还包括流模式部分178,其提 供与本公开相关的各种功能,下文将进行更详细的描述。
[0051] 如图2所示,输入/输出接口 130包括成像控制接口 131、运动控制接口 132、照明 控制接口 133和镜头控制接口 134。虽然位置控制元件132a和速度/加速度控制元件132b 可进行合并和/或难以区分,但是运动控制接口 132仍可包括这些元件。照明控制接口 133 包括照明控制元件133a-133n,其控制用于机器视觉检测系统100的各个相应光源的选择、 电源、开/关和闪控脉冲时间测定等(如适用)。
[0052] 存储器140包括图像文件存储部分141、可包括一个或多个部件程序等的工件程 序存储部分142以及视频工具部分143。视频工具部分143包括视频工具部分143a和其 它视频工具部分(例如,143m),其确定用于每个相应视频工具的GUI、图像处理操作等。许 多已知的视频工具均包括在市售机器视觉检测系统中,如上面所讨论的QUICKVISION? 系列的视觉系统和相关QVPAK?软件等。视频工具部分143还包括有用域(R0I)生成器 143x,其支持定义各种R0I的自动、半自动和/或手动操作,且R0I可于包括在视频工具部 分143中的各视频工具中进行操作。
[0053] 在一般情况下,存储部分140存储数据,其可用于操作视觉系统组件部分200以 捕捉或获取工件20的图像,从而使所获取的工件20图像具有所需的图像特征。存储部分 140也可存储检测结果数据,还可存储数据,其可用于操作机器视觉检测系统100以对所获 取的图像(例如,部分作为视频工具而实施的)手动或自动进行各种检测和测量操作,并通 过输入/输出接口 130输出其结果。存储部分140也可包含数据,其定义可通过输入/输 出接口 130操作的用户界面。
[0054] 平台灯220、同轴灯230和表面灯240的信号线或总线221、231和241分别连接至 输入/输出接口 130。源自摄像头系统260的信号线262以及源自可控电机294的信号线 296连接至输入/输出接口 130。除了携有图像数据外,信号线262还可携有源自启动图像 获取的控制器125的信号。
[0055] -个或多个显示装置136 (例如,图1的显示器16)和一个或多个输入装置138 (例 如,图1的操纵杆22、键盘24和鼠标26)也可连接至输入/输出接口 130。显示装置136 和输入装置138可用于显示用户界面,其可包括可用于进行检测操作,和/或创建和/或修 改部件程序,查看由摄像头系统260捕捉的图像,和/或直接控制视觉系统组件部分200的 各种用户界面特征。
[0056] 在各种示例性实施例中,当用户使用机器视觉检测系统100以创建用于工件20的 部件程序时,用户通过自动、半自动或手动地对指令进行明确编码、或使用工件编程语言、 和/或通过在学习模式下操作机器视觉检测系统100以生成指令从而提供所需图像获取训 练序列而生成部件程序指令。例如,训练序列可包括在视野(F0V)中定位工件特征、设置 亮度级、聚焦或自动聚焦、获取图像并提供应用于图像的分析训练序列(例如,使用视频工 具)。操作学习模式,以捕捉或记录一个或多个序列并将其转换成相应的部件程序步骤(例 如,指令)。当执行部件程序时,这些部件程序步骤会使机器视觉检测系统再次产生经训练 的图像获取和分析操作,以自动检测匹配在创建部件程序时所使用的工件的一个或多个工 件20。
[0057] 在题为"MachineVisionSystemProgramEditingEnvironmentIncluding RealTimeContextGenerationFeatures(包括实时上下文生成功能的机器视觉系统程 序编辑环境)"(美国授权前公开号 2013/0123945)、"MachineVisionSystemProgram EditingEnvironmentIncludingSynchronizedUserInterfaceFeatures(包括同步 用户界面特征的机器视觉系统程序编辑环境)"(美国授权前公开号2013/0125044)和 "SystemandMethodUtilizingAnEditingInitializationBlockInAPartProgram EditingEnvironmentInAMachineVisionSystem(在机器视觉系统的部件程序编辑环 境中使用编辑初始化块的系统和方法)"(美国授权前公开号2013/0120567)也说明了相关 编辑功能,每个申请均同时提交且通过引用的方式并入本文。
[0058] 图3为编辑界面300的图,所述编辑界面300包括如选择栏310的各种测量和/ 或操作选择栏,以及部件程序320的可编辑表示,部件程序与包括非流模式段表示330和流 模式段表示340的各种部件程序指令相对应。非流模式段表示330包括一组部件程序指令 表示331和332,且流模式段表示340包括一组部件程序指令表示341-349。流模式段340 为设计用于流模式执行的部件程序320段,如下文更详细的描述。参照图4,下文将更详细 地说明所述特定部件程序指令331-349的操作。
[0059] 图4为示出用户界面400的图,所述用户界面400包括具有工件部分415的视野 窗口 410。用户界面400还包括如选择栏420和440的各种测量和/或操作选择栏、实时 X-Y-Z(位置)坐标窗口 430、光控制窗口 450和视频工具参数框460。如下文更详细的描 述,可根据图3的相关部件程序指令来确定工件415上的各种特征。
[0060] 将参考图3的部件程序指令表示321-350以及与图4的工件415相关的相应行为 进行下面的描述。如图3所示,部件程序320开始于指令表示32U331和332,其分别表明 开始结点、设置灯且向所需位置移动平台。关于图4,灯的设置可通过位于视野窗口 410中 的灯光可视,且平台的移动可于视野窗口 410中可视且在实时X-Y-Z(位置)坐标窗口 430 中示出。如下文更详细的描述,指令表示331和332为非流模式段表示330的一部分,如图 3所示,其之后为流模式段表示340。需理解的是,为了说明起见,非流模式段表示330仅 包括两个指令表示,在更详细的实施例中,也可包括更多的指令表示,如视频工具指令表示 等,如下文更详细的描述。
[0061] 指令表示341为流模式指令元件,其指定流模式段340的开始。可通过激活流模 式部分178而插入指令表示341,例如,在程序菜单360下通过菜单选择而实现。接着,指令 表示342、343、344和345分别表明已设置放大倍数、关闭了路径平滑、设置了所允许的运动 以及设置了灯。
[0062] 接着,指令表示346指出将打开圆形工具以测量圆形C1,如相应的指令表示 346A-346C所示。更具体地,指令表示346A表示测量(例如,包括平台向所指定的位置的移 动以及相应图像的获取)的设置,而指令表示346B则表示使用圆形工具以确定位于所获取 的图像中的圆形C1的边缘点。圆形工具的功能和操作以及其它边缘检测视频工具为现有 技术已知的且在前面并入的参考文献中进行了详细描述。如图4所示,圆形工具在视野窗 口 410中示出,且覆盖工件415上的圆特征(如,圆形C1)。接着,可通过指令表示346C使 用通过圆形工具确定的边缘点以定义圆形C1。
[0063] 同样地,指令表示347和348表明将打开圆形工具以分别测量圆形C2和C3,如相 应的指令表示347A-347C和348A-348C所示。更具体地,指令表示347A和348A表示测量 (例如,包括平台向所指定的位置的移动以及相应图像的获取)的设置,而指令表示347B和 348B则表示使用圆形工具以确定位于所获取的图像中的圆形C2和C3的边缘点。参照图 4,这表明可移动平台,从而视野窗口 415会显示其分别从圆特征C1至圆特征C2和C3的移 动,以获取其相应图像。接着,通过指令表示347C和348C使用圆形工具确定的边缘点以定 义圆形C2和C3。指令表示349为流模式指令元件,其指定流模式段340的结束。指令表示 350表示部件程序的结束。
[0064] 关于部件程序320的原始创建,根据用户输入(例如,如通过用户界面提供的用户 输入以控制机器视觉检测系统的操作)在学习模式中记录部件程序指令。此后,在编辑模 式中,在编辑界面中提供上述部件程序指令表示321-350,如图3的编辑界面300,从而为了 方便和易用的目的以简化的形式表示相应的部件程序指令(例如,如以编程语言所编写)。 如下文更详细的描述,当在编辑模式中以第一顺序(即,图3所示的顺序)表示流模式段 340中的部件程序指令表示341-349的序列时,在运行模式中,根据本公开,可以根据第二 顺序执行相应的部件程序指令。
[0065] 更具体地,在一个实施例中,运行模式包括执行的流模式,其适用于被识别的流 段,并配置流模式,从而处理与流模式段表示340相应的部件程序指令以识别包括在流段 (例如,多个图像获取操作)中的图像获取操作。一旦该处理允许,即可开始多个图像的图 像获取过程。此外,处理与流模式段表示340相应的部件程序指令以识别与所获取的图像 相应的图像分析操作,一旦获取其相应的图像,即可开始所识别的图像分析指令(例如,视 频工具操作),其条件是这不得中断图像获取操作的序列(例如,可继续进行用于获取图像 的连续运动,而无需依赖于图像分析操作)。
[0066] 作为具体的实例,部件程序320的操作顺序按以下方式执行。用于开始结点的指 令表示321,以及用于设置灯和移动平台(其为非流模式段表示330的一部分)的指令表示 331和332可按所示的顺序执行。如上所述,一旦达到指令表示341,即表示流模式段表示 340的开始,这将开始进行流模式处理。在流模式中,第一次通过流模式段340以确定图像 获取操作的列表,然后将执行列表,接着,第二次通过流模式段340以开始执行图像分析操 作(例如,视频工具操作)。
[0067] 更具体地,第一次通过流模式段340,在一个实施例中,获取图像所需的任何操 作都被添加至图像获取例程的列表中,而对于图像获取操作不需要的任何操作则忽略不 计。在一个具体的实施例中,作为设置机器视觉检测系统以获取图像的一部分的指令表示 342-345也因此被添加至操作的列表中,其将成为图像获取例程的一部分。与此相反,表示 需要打开圆形测量工具的部件程序指令表示346未被添加至图像获取例种的列表中,这是 因为不需要使用其来获取相应图像。然而,表示测量的设置并包括到达位置并采集图像的 指令表示346A则被添加至图像获取例程的列表中。不需要使用涉及圆形工具的运行和圆 形的定义的指令表示346B和346C来进行图像获取,因此可忽略指令表示346B和346C而非 添加至列表中。指令表示347可以类似的方式忽略不计,指令表示347A被添加至列表中, 指令表示347B、347C和348被忽略不计,指令表示348A被添加至列表中,且指令表示348B 和348C被忽略不计。
[0068] 在第一次通过流模式段340后,一旦根据指令表示342-345、346A、347A和348A确 定了图像获取例程,即可开始执行图像获取例程。在执行图像获取例程时,第二次通过流模 式段340,在此期间还执行了图像分析操作(例如,视频工具操作)。在第二次通过流模式 段340时,在一个实施例中,忽略指
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