關(guān)鍵詞：正運(yùn)動(dòng)技術(shù),機(jī)器視覺,運(yùn)動(dòng)控制器
摘要：我們?cè)谇懊娴幕谛螤钇ヅ涞囊曈X定位課程中，講述了形狀匹配的基本原理、應(yīng)用場(chǎng)景以及使用ZDevelop軟件實(shí)現(xiàn)形狀匹配功能的方法。但在課程演示的程序示例中，只輸出了一個(gè)匹配目標(biāo)的結(jié)果，本節(jié)課程我們將對(duì)該程序的功能進(jìn)行擴(kuò)展，講解如何實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)形狀匹配功能。
我們?cè)谇懊娴幕谛螤钇ヅ涞囊曈X定位課程中，講述了形狀匹配的基本原理、應(yīng)用場(chǎng)景以及使用ZDevelop軟件實(shí)現(xiàn)形狀匹配功能的方法。但在課程演示的程序示例中，只輸出了一個(gè)匹配目標(biāo)的結(jié)果，本節(jié)課程我們將對(duì)該程序的功能進(jìn)行擴(kuò)展，講解如何實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)形狀匹配功能。
基于形狀匹配的視覺定位課程內(nèi)容，可關(guān)注“正運(yùn)動(dòng)小助手”公眾號(hào)，查看相關(guān)推文：
一檢測(cè)原理
多目標(biāo)形狀匹配的檢測(cè)原理和形狀匹配的檢測(cè)原理是一致的。
形狀匹配算法是基于特征相關(guān)的匹配算法，其核心思想就是將模板圖像在待檢測(cè)圖像中滑窗搜索，計(jì)算出模板圖像在待匹配圖像中各位置的相似度量值。
二應(yīng)用場(chǎng)景
1.多目標(biāo)定位
檢測(cè)視野上有（隨機(jī)）多個(gè)固定形狀特征的待測(cè)目標(biāo)，需要輸出目標(biāo)的位置信息。
2.多目標(biāo)位置跟隨
當(dāng)需要檢測(cè)的多個(gè)目標(biāo)位置不固定時(shí)，一些檢測(cè)功能的ROI位置無(wú)法確定如檢測(cè)直線、檢測(cè)圓形等，我們可以利用檢測(cè)目標(biāo)周邊有固定距離的特征進(jìn)行位置跟隨。
三軟件演示
（一）多目標(biāo)形狀匹配功能實(shí)例演示
檢測(cè)要求：在“基于形狀匹配的視覺定位”的程序上增加獲取多個(gè)目標(biāo)結(jié)果的功能。
1.打開ZDevelop軟件：點(diǎn)擊[文件]→[打開項(xiàng)目]→選擇“基于形狀匹配的視覺定位”項(xiàng)目。
2.修改設(shè)計(jì)主運(yùn)行界面。
3.在global_variable.bas文件中修改并增加定義的全局變量。
增加定義全局變量：
'匹配結(jié)果，score、x、y、angle、scale
GLOBAL DIM d_match_rst(500)
GLOBAL DIM id
id=0
4.在InitLocator.bas文件中初始化增加的全局變量。
增加初始化結(jié)果變量：
'初始化匹配定位結(jié)果
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = 0
next
5.關(guān)聯(lián)主運(yùn)行界面值顯示控件變量。
6.在camera.bas文件中修改主運(yùn)行界面按下【單次采集】按鈕響應(yīng)的函數(shù)。
'主界面按下單次采集按鈕執(zhí)行的函數(shù)
GLOBAL SUB btn_grab()
'如果d_use_imgfile=1時(shí)使用讀取本地圖片功能，使用控制器時(shí)請(qǐng)將此部分代碼注釋掉
if (d_use_imgfile=1) then
if(d_index=3) then
d_index=0
endif
File_Name="多目標(biāo)匹配"+TOSTR(d_index,1,0)+".bmp" '...flash多目標(biāo)匹配目錄下的圖片所在的路徑名稱
ZV_IMGREAD(grabImg,File_Name,0)
ZV_LATCH(grabImg, 0)
d_index=d_index+1
return
endif
''讀取本地圖片功能結(jié)束
'如果相機(jī)數(shù)量為0，提示先掃描相機(jī)，并退出子函數(shù)不往下執(zhí)行
if cam_num = 0 then
?"請(qǐng)先掃描相機(jī)！"
return
endif
CAM_SETPARAM("TriggerSoftware", 0) '發(fā)送觸發(fā)指令
CAM_GET(grabImg, 0) '獲取一幀圖像存放到grabImg變量中
ZV_LATCH(grabImg, 0) '將圖像顯示到鎖存通道0中
END SUB
7.在main.bas文件中添加主運(yùn)行界面按下【上一頁(yè)】按鈕時(shí)響應(yīng)的函數(shù)并關(guān)聯(lián)動(dòng)作函數(shù)名。
'主界面點(diǎn)擊上一頁(yè)按鈕時(shí)響應(yīng)的函數(shù)
GLOBAL SUB btn_UpPage()
id=id-1 'id變量自減1
if id<0 then '如果id變量<0
id =0 'id=0
endif
END SUB
8.在main.bas文件中添加主運(yùn)行界面按下【下一頁(yè)】按鈕時(shí)響應(yīng)的函數(shù)并關(guān)聯(lián)動(dòng)作函數(shù)名。
'主界面點(diǎn)擊下一頁(yè)按鈕時(shí)響應(yīng)的函數(shù)
GLOBAL SUB btn_DownPage()
id=id+1
if(id=12) then
id=11
endif
END SUB
9.在main.bas文件中修改創(chuàng)建模板界面按下【測(cè)試】按鈕時(shí)響應(yīng)的函數(shù)。
'創(chuàng)建模板界面按下測(cè)試按鈕時(shí)響應(yīng)的函數(shù)
GLOBAL SUB btn_loc_test()
if (d_is_creModel = 0) then '如果創(chuàng)建模板標(biāo)志=0
?"未創(chuàng)建模板！" '提示未創(chuàng)建模板毛病返回子函數(shù)不往下執(zhí)行
return
endif
'開始匹配
TICKS = 0 '開始計(jì)時(shí)
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = 0
next
table(0)=0
ZVOBJECT match_rst, sImg, colorImg
'對(duì)圖像進(jìn)行3*3高斯平滑處理，處理后的圖像輸出到sImg變量中
ZV_GAUSSBLUR(grabImg, sImg, 3)
'根據(jù)模板子圖像和搜索參數(shù)進(jìn)行目標(biāo)匹配，并將匹配結(jié)果存放到match_rst矩陣中
ZV_SHAPEFIND(s_mod, sImg, match_rst, d_match_param(0), d_match_param(1), d_match_param(2), d_match_param(3), d_match_param(4), d_match_param(5), d_match_param(6))
ZV_MATINFO(match_rst, 0) '獲取矩陣結(jié)果信息。并存放到起始地址為0的table數(shù)組中
ZV_GRAYTORGB(sImg, colorImg) '灰度圖轉(zhuǎn)換到RGB圖，作為匹配結(jié)果圖像
if TABLE(0) > 0 then '如果匹配到目標(biāo)
local rowr
for rowr = 0 to TABLE(0)-1
'獲取match_rst矩陣中第rowr行的數(shù)據(jù)存放到起始地址為3的table數(shù)組中,table最大長(zhǎng)度5
ZV_MATGETROW(match_rst, rowr, 5, 3)
'
d_match_rst(rowr*5+0) = TABLE(3) '將匹配結(jié)果賦值給定義的結(jié)果變量，顯示到界面
d_match_rst(rowr*5+1) = TABLE(4)
d_match_rst(rowr*5+2) = TABLE(5)
d_match_rst(rowr*5+3) = TABLE(6)
d_match_rst(rowr*5+4) = TABLE(7)
'計(jì)算剛性變換矩陣
ZV_GETRIGIDVECTOR(mat_rigid1, 0, 0, 0, TABLE(4), TABLE(5), TABLE(6))
'對(duì)輪廓或輪廓序列進(jìn)行仿射變換
ZV_ConTAFFINE(contlist1, mat_rigid1, tsContlist1)
'在colorSubImg圖像上繪制綠色的輪廓序列
ZV_ConTLIST(colorImg, tsContlist1, ZV_COLOR(0, 255, 0), 0)
'在匹配目標(biāo)上繪制對(duì)應(yīng)的編號(hào)，以便和輸出結(jié)果信息相對(duì)應(yīng)
ZV_TEXT(colorImg, TOSTR(rowr+1,1,0),TABLE(4),TABLE(5),60,ZV_COLOR(0, 255, 0))
'
next
else '未匹配到目標(biāo)時(shí)，將結(jié)果賦值為-1
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = -1
next
endif
d_match_time = abs(TICKS) '計(jì)算匹配消耗時(shí)間
ZV_LATCH(colorImg, 0) '顯示匹配結(jié)果圖像
END SUB
（二）仿真演示效果
本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)VPLC系列機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)應(yīng)用例程（一）——多目標(biāo)形狀匹配功能，就分享到這里。
更多精彩內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注“正運(yùn)動(dòng)小助手”公眾號(hào)，需要相關(guān)開發(fā)環(huán)境與例程代碼，請(qǐng)咨詢正運(yùn)動(dòng)技術(shù)銷售工程師：400-089-8936。
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