NI视觉助手Vision Assistant教程

第五章图像处理-Image图像

第一节 Histogram直方图

从本章节开始，石鑫华视觉网为大家介绍NI视觉助手Vision Assistant的图像处理部分。图像处理部分有许多函数。下面我们来逐个分析讲解。先来看一下Processing Functions: Image处理函数-图像面板中的第一个函数Histogram直方图函数。其在面板中的位置如下图所示：

图1 Histogram直方图

注：所有的图像处理函数都可以使用菜单，但是并不是方便，因此以后的图像处理函数，全部使用面板按钮。

直方图函数，从函数解释信息上看，为统计每个灰度值的像素总数并且将他们用图表显示出来。鼠标左键点击函数（今后所有函数，如无特殊说明，点击均指鼠标左键点击），进入直方图界面：

图2 Histogram直方图设置

图2中采集的是一幅彩色图像，首先来看一下彩色图像的直方图设置。默认进入的是Histogram选项卡：

图3 彩色图像直方图（RGB）

从图3的彩色图像设置界面看到，其中有Color Mode彩色模式，默认的是RGB模式，此外还有HSL、HSV、HSI等模式。

然后就是Histogram直方图，横坐标是灰度坐标，综坐标是像素数量，用于显示每个灰度值对应的像素数量所占比重（没有具体的像素数量显示，但是可以看到其所占的比重和分布情况）。因为是彩色图像，所以有三种颜色的直方图。

Mapping Mode映射模式可供选择的有Linear线性、Logarithmic对数两种模式。

Red、Green、Blue指示了三种颜色所以用曲线颜色。如果选择其它模式时，则相应的显示其它模式对应的名称，如下图所示：

图4彩色图像直方图（HSL）

在最左下角有两个按钮，左边一个是Send Results to Excel(TM)，即将结果发送到Excel文件中；右边一个是Save Results保存结果，将分析的结果保存为TXT文档。

图5 将结果发送到Excel和保存结果按钮

发送的结果样式如下图所示，第一行包含了编号、日期、时间等信息，下面其中统计了每个颜色平面（或灰度，图中显示的是Hue平面）具体有多少像素，也统计了当前平面的Minimum Value最小值、Maximum Value最大值、Starting Value起始值、Interval Width间隔宽度、Mean Value平均值、Standard Deviation标准偏差、Area（pixels）面积（像素数量）等信息。

图6 将结果发送到Excel后的样式

图7 保存为TXT文档样式

从图7中看到，保存的TXT文档的样式与发送到Excel中的信息是一样的。只是保存为了带制表符的TXT文档罢了。如果使用Excel打开，就与发送到Excel中是一样的了。

设置完了Histogram选项卡后（其实也没什么设置的，不是吗？），点击Main主休选项卡：

图8 Main主体选项卡

主体选项卡中没有太多信息，一个就是Step Name步骤名，另一个就是Reposition Region of Interest移动ROI位置和Reference Coordinate System参考坐标系。移动ROI位置与参考坐标系联合使用，可以根据目标位置修正坐标系，从而改变ROI位置。这个在VBAI教程中有详细的介绍，如果需要了解，可以先查看VBAI教程相关章节。这里在后面再介绍此函数的用法。设置好后，点击OK按钮，如果需要取消，则点击Cancel按钮。确定后在脚本区新境了一个Histogram直方图函数。如图9所示：

图9 脚本区添加Histogram直方图函数

如果需要对直方图函数进行再操作，如编辑、剪切、删除、复制等，可以在函数上点击鼠标右键，弹出菜单的方式进行操作，这里就不再赘述。

图10 编辑直方图函数-使用黑白图像

图11 直方图-灰度图

从图11与图4比较来看，有一些不同。因为处理的是灰度图，因此没有Color彩色模式，也没有RGB等曲线颜色说明，直方图中也只有一个灰度图的直方图。而在原来的RGB颜色指示区，直接放置了最小值、最大值、平均值、标准偏差、像素数量等信息。而其它信息基本上保持一致。也可以发送结果到Excel中，也可以保存结果为TXT文件。只是发送的数据要少一些。因为灰度图只有一个灰度平面，不会像彩色图像那样，有三个颜色平面。

ROI工具

使用直方图函数时，我们可以看到在工具栏中，ROI（Region of Interest兴趣区域）工具显示出来了，这个函数，所有的ROI工具都可以使用，因此显示的ROI工具是最全面的。所以在这里先介绍一下，后面其它函数的ROI工具就不介绍了，因为不同的函数，能够使用的ROI工具是不一样。

图12 ROI工具栏

图12所示的ROI工具栏，从左到右分别是

Point Tool点工具：在图像中点击选择一个点（下图中的绿色十字；

图13 ROI工具-Point点

Line Tool线工具：点击（点击即可，不需要按住鼠标不放）并拖画一条线以选择上这条线上的所有像素；在画直线的过程中，按住Shift键，可以画水平或垂直线。

图14 ROI工具-Line线

Broken Line Tool折线工具：点击并拖画一条线，并且可以重复的点击，画多条不一样的首尾相连的线以完成选择一个区域。当选择完拆线的最后一个点时，双击鼠标即可释放ROI工具完成拆线绘制；

图15 ROI工具- Broken Line折线

Freehand Line Tool徒手线工具：点击并按住拖画以选择一个区域。当选择完成后释放鼠标左键。如果想画一个直线，请在画徒手线时，按住Shift键。

图16 ROI工具- Freehand Line徒手线

Rectangle ROI tool矩形ROI工具：点击并拖画一个矩形的区域。如果要画正方形ROI，请在点击拖画矩形时按住Shift键。

图17 ROI工具- Rectangle ROI矩形ROI

提示：图16中画了两个分开的独立的ROI，通常来讲，画完一个ROI后，再想画另外一个ROI时，前面一个ROI会清除掉，而要想画多个ROI，请按住CTRL键。如想画的第二个ROI中正方形，请按住CTRL + Shift键的时候使用矩形ROI工具画ROI。

Rotated Rectangle ROI tool放置矩形ROI工具：同矩形ROI工具一样，先画矩形或正方形，然后拖住穿过矩形中间的线并且拖动，以调整矩形的放置角度。

图18 ROI工具- Rotated Rectangle ROI旋转矩形ROI

Oval ROI tool椭圆ROI工具：点击不放并且拖动鼠标画一个椭圆来选择一个椭圆形的区域。按住Shift键则画一个圆而不是椭圆。

图19 ROI工具- Oval ROI椭圆ROI

Annulus ROI tool环形ROI工具：点击鼠标以确定中心的位置然后，然后按住鼠标不放拖动画一个环形区域。调整内部和外部半径并且调整开始和结尾的角度（默认开始和结尾是连接在一起的，如环形中的横线）。

图20 ROI工具- Annulus ROI环形ROI

Polygon ROI tool多边形ROI工具：点击（单击即可不需要按住不放）并拖动鼠标并重复以选择一个多边形区域。在最后一点时双击鼠标完成多边形绘制。

图21 ROI工具- Polygon ROI多边形ROI

Freehand Region ROI tool徒手画的区域ROI工具：点击鼠标不放并拖动鼠标从而在图像中选择一个区域。使用此工具选择一个区域时，请松紧终点位于起点附近，并且包围一个区域是自己所需要的，因为释放鼠标后，终点会于起点进行直线连接。如果终点与起点相隔太远，连接后包围的区域，可能并不是想要的。