《利用鲁棒边缘判别余量的边缘测量视频工具.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《利用鲁棒边缘判别余量的边缘测量视频工具.pdf（33页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104121852A43申请公布日20141029CN104121852A21申请号201410174629822申请日2014042813/872,04120130426USG01B11/00200601G06T7/0020060171申请人株式会社三丰地址日本神奈川县72发明人RK布林尔74专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所普通合伙11277代理人刘新宇54发明名称利用鲁棒边缘判别余量的边缘测量视频工具57摘要一种用于在机器视觉系统的边缘特征视频工具的关注区域内的多个边缘之间进行判别的可靠方法，包括以下步骤确定扫描方向和强度梯度阈值；以及限定关联梯度突起。可能要求梯。
2、度阈值落在基于根据关注区域的图像推导出的强度梯度分布的特定特性的最大范围内。利用位于强度梯度分布和边缘梯度阈值之间的顺序交点处的限制值来限定梯度突起。允许一个突起包括与多个边缘分别相对应的梯度极值。自动确定表示所选边缘的相对于所限定的梯度突起的位置的梯度突起计数参数。该梯度突起计数参数可以与扫描方向相对应。30优先权数据51INTCL权利要求书4页说明书19页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书19页附图9页10申请公布号CN104121852ACN104121852A1/4页21一种用于在机器视觉检查系统中所包括的边缘特征视频工具的关注区域内的多个边缘。
3、之间进行判别的情况下提高边缘检测的可靠性的方法，所述方法包括以下步骤提供边缘特征视频工具，所述边缘特征视频工具包括关注区域即ROI、由包含边缘梯度阈值的多个边缘检测参数所管理的边缘检测操作、分布扫描方向和梯度突起计数参数、以及包含关注区域指示符和边缘选择元件的视频工具GUI；将工件放置在所述机器视觉检查系统的视场内；使所述边缘特征视频工具工作，以在所述工件的所获取图像中限定包括多个边缘特征的ROI；使所述边缘特征视频工具工作，以选择所述ROI内的边缘特征作为所述边缘特征视频工具的边缘检测操作所检测到的所选边缘；使所述边缘特征视频工具工作，以确定所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值；以及使所述边缘。
4、特征视频工具工作，以自动确定与所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值相对应的所述梯度突起计数参数，其中，使所述边缘特征视频工具工作以确定所述边缘梯度阈值的步骤包括使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在具有所述所选边缘的梯度分布极值作为一个限制值和对向限制值的最大范围内，其中所述对向限制值离所选边缘极值不比如下两个相邻极值的两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极值离所选边缘极值远，所述两个相邻极值沿着跨所述关注区域的所述所选边缘的强度梯度分布与所选边缘极值邻接，并且具有与所述所选边缘极值相反的极性，以及使所述边缘特征视频工具工作以自动确定与所确定的所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈。
5、值相对应的所述梯度突起计数参数的步骤包括进行所述边缘特征视频工具的被配置成使得所述梯度突起计数参数满足以下条件的自动操作，要满足的该条件包括A至少针对沿着所确定的所述分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的交点，利用沿着所述强度梯度分布的位于所述强度梯度分布和所确定的所述边缘梯度阈值之间的顺序交点处的限制值来限定梯度突起；B允许一个梯度突起包括与沿着所述强度梯度分布的位于所述条件A所限定的所述限制值之间的多个边缘分别相对应的多个梯度极值；以及C所述梯度突起计数参数表示所述所选边缘相对于所限定的梯度突起的位置。2根据权利要求1所述的方法，其中，所述边缘特征视频工具包括用于自动防止将所述边缘梯度阈值设。
6、置为包括梯度值0的梯度噪声带内的值的操作。3根据权利要求2所述的方法，其中，在所述两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极值落在所述梯度噪声带内的情况下，将所述最大范围的所述对向限制值限定为离所述所选边缘极值不比所述梯度噪声带的与所述所选边缘极值最近的限制值离所述所选边缘极值远。4根据权利要求1所述的方法，其中，使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述最大范围内的步骤包括将所述边缘梯度阈值设置在所述最大范围中所包括的鲁棒极值余量内，其中所述鲁棒极值余量满足以下的限定条件，其中所述限定条件包括A利用作为梯度极值的排名列表中的顺序值的第一梯度极值和第二梯度极值来限制权利要求书C。
7、N104121852A2/4页3所述鲁棒极值余量，其中所述梯度极值与所述强度梯度分布中的包括在所述最大范围内、并且沿着所确定的所述分布扫描方向在所述所选边缘之前出现且包括所述所选边缘的梯度极值相对应；以及B用于限制所述鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是展现出以下其中之一的顺序值B1所述排名列表中的顺序值之间的最大差；以及B2超过所述边缘特征视频工具中所限定的最小余量值的差。5根据权利要求4所述的方法，其中，所述两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极值是与所述所选边缘的梯度分布极值最近的极值。6根据权利要求4所述的方法，其中，所述两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极。
8、值是与沿着所确定的所述分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的相邻极值相对应的极值。7根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤进行所述边缘特征视频工具的被配置为自动确定满足所述限定条件的鲁棒极值余量的操作。8根据权利要求7所述的方法，其中，用于限制所述鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是展现出所述排名列表中的顺序值之间的最大差的顺序值。9根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤将自动确定的所述鲁棒极值余量以叠加在所显示的强度梯度分布上的方式显示在所述视频工具GUI中。10根据权利要求7所述的方法，其中，使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所。
9、述鲁棒极值余量内的步骤包括将所述边缘梯度阈值自动设置在自动确定的所述鲁棒极值余量内。11根据权利要求7所述的方法，其中，被配置为自动确定所述鲁棒极值余量的操作包括确定满足以下条件的第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和第二分布扫描方向的鲁棒极值余量，要满足的该条件包括A利用作为以下梯度极值的第一排名列表中的顺序值的第一梯度极值和第二梯度极值来限制所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量与所述强度梯度分布中沿着所述第一分布扫描方向在所述所选边缘之前出现且包括所述所选边缘的、并且包括在第一最大范围内的梯度极值相对应的梯度极值，并且用于限制所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是。
10、展示出所述第一排名列表中的顺序值之间的最大差的顺序值；以及B利用作为以下梯度极值的第二排名列表中的顺序值的第一梯度极值和第二梯度极值来限制所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量与所述强度梯度分布中沿着所述第二分布扫描方向在所述所选边缘之前出现且包括所述所选边缘的、并且包括在第二最大范围内的梯度极值相对应的梯度极值，并且用于限制所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是展示出所述第二排名列表中的顺序值之间的最大差的顺序值；使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述鲁棒极值余量内的步骤包括选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值。
11、余量的其中一个；以及将所述边缘梯度阈值设置在所选择的鲁棒极值余量内；以及使所述边缘特征视频工具工作以确定所述分布扫描方向的步骤包括在选择所述第一权利要求书CN104121852A3/4页4分布扫描方向的鲁棒极值余量的情况下，将所述分布扫描方向设置为所述第一分布扫描方向，并且在选择所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的情况下，将所述分布扫描方向设置为所述第二分布扫描方向。12根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤将所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量以叠加在所显示的强度梯度分布上的方式显示在所述视频工具GUI中，其中，选择所述第一分布扫描方向的鲁。
12、棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的其中一个的步骤包括手动选择以下至少之一A所显示的所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量其中之一；以及B与所显示的所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量相对应的所述第一分布扫描方向和所述第二分布扫描方向其中之一。13根据权利要求11所述的方法，其中，选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的其中一个的步骤包括自动选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量中较大的鲁棒极值余量；以及将所述边缘梯度阈值设置在所选择的鲁棒极值余。
13、量内的步骤包括将所述边缘梯度阈值自动设置在自动选择的鲁棒极值余量内。14根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一最大范围和所述第二最大范围满足以下条件其中之一A所述第一最大范围和所述第二最大范围是相同的最大范围，并且该最大范围的对向限制值离所述所选边缘极值不比两个梯度分布相邻极值中与所述所选边缘的梯度分布极值最近的极值离所述所选边缘极值远；以及B基于沿着所述第一分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的第一相邻极值的梯度值来确定所述第一最大范围，并且基于沿着所述第二分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的第二相邻极值的梯度值来确定所述第二最大范围。15根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下。
14、步骤将与所述边缘梯度阈值的当前值相对应的边缘梯度阈值指示符以叠加在所显示的强度梯度分布上的方式显示在所述视频工具GUI中。16根据权利要求15所述的方法，其中，在所述视频工具GUI中能够手动调整所显示的所述边缘梯度阈值指示符；以及使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述最大范围内的步骤包括手动调整所述边缘梯度阈值指示符。17根据权利要求1所述的方法，其中，使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述最大范围内的步骤包括将所述边缘梯度阈值自动设置在所述最大范围内。18根据权利要求1所述的方法，其中，根据操作的学习模式来进行所述方法，并且所述方法中所确定的参数保存在零件。
15、程序内以供将来用在相似工件上。19根据权利要求1所述的方法，其中，所述视频工具GUI包括检测鲁棒性指示符，所述检测鲁棒性指示符表示与如下操作相关联的风险程度使用所述边缘特征视频工具基于所述边缘检测参数的当前集合来检测所选边缘特征，以及权利要求书CN104121852A4/4页5所述方法还包括将所述检测鲁棒性指示符显示在所述视频工具GUI中。20根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤将与所述边缘梯度阈值的当前值相对应的边缘梯度阈值指示符以叠加在所显示的强度梯度分布上的方式显示在所述视频工具GUI中，其中所述检测鲁棒性指示符包括与所述边缘梯度阈值指示符相关联的颜色。权利要求书CN。
16、104121852A1/19页6利用鲁棒边缘判别余量的边缘测量视频工具技术领域0001本发明通常涉及机器视觉检查系统，并且更特别地涉及针对紧密间隔的边缘的鲁棒精密边缘位置确定。背景技术0002可以利用精密机器视觉检查系统或简称为“视觉系统”来获得被检查对象的精密尺寸测量并且检查各种其它对象特征。这种系统可以包括计算机、照相机和光学系统、以及在多个方向上可移动以使得能够进行工件检查的精密台。可以表征为通用“离线”精密视觉系统的一个示例性现有技术是可商购获得的QUICK系列的基于PC的视觉系统和可购自位于伊利诺伊州奥罗拉的美国三丰公司MAC的软件。例如，在2003年1月出版的QVPAK3DCNCV。
17、ISIONMEASURINGMACHINEUSERSGUIDE和1996年9月出版的QVPAK3DCNCVISIONMEASURINGMACHINEOPERATIONGUIDE中大体描述了QUICK系列的视觉系统和软件的特征和操作，这些均通过引用全部包含于此。这类系统能够使用显微镜型光学系统并且移动台从而以各种倍率提供小的或相对较大的工件的检查图像。0003诸如QUICKVISIONTM系统等的通用精密机器视觉检查系统通常也是可编程的以提供自动化视频检查。这些系统通常包括GUI特征和预定义的图像分析“视频工具”以使得“非专家”操作员可以进行操作和编程。例如，通过引用全部包含于此的美国专利6,5。
18、42,180教导了使用包括各种视频工具的使用的自动化视频检查的视觉系统。示例性视频工具包括有时被称为“框工具”的边缘定位工具，其中这些边缘定位工具用来定位工件的边缘特征。例如，通过引用全部包含于此的共同受让的美国专利7,627,162教导了框工具的各种应用。0004包括特定检查事件序列即，如何获取各图像和如何分析/检查各所获取图像的机器控制指令通常被存储为特定工件配置特有的“零件程序”或“工件程序”。例如，零件程序定义如何获取各图像，诸如如何相对于工件定位照相机、以何种照明水平、以何种倍率水平等。此外，零件程序例如通过使用诸如边缘/边界检测视频工具等的一个或多个视频工具来定义如何分析/检查所获。
19、取图像。0005可以手动地使用视频工具或简称为“工具”和其它图形用户界面特征来实现手动检查和/或机器控制操作采用“手动模式”。还可以在学习模式期间记录这些视频工具的设置参数和操作，从而创建自动检查程序或“零件程序”。视频工具例如可以包括边缘/边界检测工具、自动调焦工具、形状或图案匹配工具和尺寸测量工具等。0006已知有用于定位工件图像中的边缘特征的各种方法。例如，已知有例如CANDY边缘检测器或微分边缘检测器等的向包括边缘特征的图像应用亮度梯度算子以确定该边缘特征的位置的各种算法。这些边缘检测算法可以包括在机器视觉检查系统中，其中这些机器视觉检查系统还使用仔细配置的照明和/或特殊图像处理技术以。
20、增强亮度梯度或提高说明书CN104121852A2/19页7边缘定位精度和可重复性。0007一些机器视觉系统例如，利用上述的软件的机器视觉系统提供具有边缘检测算法的可调整参数的边缘定位视频工具。在特定实现中，初始可以在学习模式操作期间针对代表工件上的边缘确定这些参数，然后可以在运行模式操作期间利用这些参数来寻找相似工件的相应边缘。在学习模式期间难以或无法自动确定期望的边缘检测参数的情况下，用户可以选择手动调整这些参数。然而，某些边缘检测参数例如，这里概述的诸如TH和THS等的阈值被认为对于大多数用户例如，相对不熟练的用户而言难以理解，并且针对这些参数的调整如何影响特定边缘检测操作被认为难以可视。
21、化。这些参数的调整可能因在编程和使用通用机器视觉检查系统时遇到的各零件差异的各种边缘条件和工件材料而进一步复杂化。将期望一种改进方法和系统，其中该改进方法和系统使得相对不熟练的用户能够调整边缘定位视频工具的参数，以使得可使用这些边缘定位视频工具来可靠地检查各种类型的边缘。更具体地，期望用于提高包括多个边缘的关注区域内的边缘检测的可靠性的方法和系统。发明内容0008该发明内容部分是为了以简化形式介绍以下在具体实施方式部分进一步说明的概念的选择所提供的。该发明内容部分并不意图指定所请求保护的主题的关键特征，也并不意图辅助确定所请求保护的主题的范围。0009这里公开一种用于在机器视觉检查系统中所包括。
22、的边缘特征视频工具的关注区域内的多个边缘之间进行判别的情况下提高边缘检测的可靠性的方法，所述方法包括以下步骤提供边缘特征视频工具，所述边缘特征视频工具包括关注区域即ROI、由包含边缘梯度阈值的多个边缘检测参数所管理的边缘检测操作、分布扫描方向和梯度突起计数参数、以及包含关注区域指示符和边缘选择元件的视频工具GUI；将工件放置在所述机器视觉检查系统的视场内；使所述边缘特征视频工具工作，以在所述工件的所获取图像中限定包括多个边缘特征的ROI；使所述边缘特征视频工具工作，以选择所述ROI内的边缘特征作为所述边缘特征视频工具的边缘检测操作所检测到的所选边缘；使所述边缘特征视频工具工作，以确定所述分布扫。
23、描方向和所述边缘梯度阈值；以及使所述边缘特征视频工具工作，以自动确定与所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值相对应的所述梯度突起计数参数。0010使所述边缘特征视频工具工作以确定所述边缘梯度阈值的步骤包括使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在具有所述所选边缘的梯度分布极值作为一个限制值和对向限制值的最大范围内，其中所述对向限制值离所选边缘极值不比如下两个相邻极值的两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极值离所选边缘极值远，所述两个相邻极值沿着跨所述关注区域的所述所选边缘的强度梯度分布与所选边缘极值邻接，并且具有与所述所选边缘极值相反的极性例如，如果极值是“峰值”，则与该极值相反的。
24、极性是“谷值”，反之亦然。在这种情况下，所选边缘极值由此可以是沿着所确定的分布扫描方向在其关联梯度突起中出现的第一个极值和最后一个极值的其中一个。0011使所述边缘特征视频工具工作以自动确定与所确定的所述分布扫描方向和所述边缘梯度阈值相对应的所述梯度突起计数参数的步骤包括进行所述边缘特征视频工具的被配置成使得所述梯度突起计数参数满足以下条件的自动操作，要满足的该条件包括A说明书CN104121852A3/19页8至少针对沿着所确定的所述分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的交点，利用沿着所述强度梯度分布的位于所述强度梯度分布和所确定的所述边缘梯度阈值之间的顺序交点处的限制值来限定梯度突起；B允许。
25、一个梯度突起包括与沿着所述强度梯度分布的位于所述条件A所限定的所述限制值之间的多个边缘分别相对应的多个梯度极值；以及C所述梯度突起计数参数表示所述所选边缘相对于所限定的梯度突起的位置。例如，在一个实施例中，梯度突起计数参数表示包括所选边缘极值的梯度突起。在这种情况下，可以使用相关信号处理来根据这里概述的原理可靠且鲁棒地定位所选边缘。参考这里的附图，以下更详细地说明与梯度突起有关的概念。0012在一些实施例中，两个相邻极值梯度值中的限制性极值梯度值即，限制最大范围的极值梯度值是离所选边缘的梯度分布极值最近的极值梯度值。在这种情况下，所选边缘极值由此可以是在关联梯度突起中出现的唯一极值，从而使得能。
26、够通过最少的附加信号处理定位该极值来实现良好的检测可靠性。在其它实施例中，两个相邻极值梯度值中的限制性极值梯度值可以是与沿着所确定的分布扫描方向在所选边缘之前出现的相邻极值相对应的极值梯度值，而与是否离所选边缘的梯度分布极值最近无关。在这种情况下，所选边缘极值由此可以是沿着所确定的分布扫描方向在关联梯度突起中出现的第一个极值，从而使得能够通过很简单的信号处理定位该极值来实现良好的检测可靠性。0013在其它实施例中，两个相邻极值梯度值中的限制性极值梯度值可以是与沿着所确定的分布扫描方向在所选边缘之后出现的相邻极值相对应的极值梯度值，而与是否离所选边缘的梯度分布极值最近无关。在这种情况下，所选边缘。
27、极值由此可以是沿着所确定的分布扫描方向在关联梯度突起中出现的最后极值。然而，该在后的替代例可能需要相对更加复杂的信号处理来定位该极值，或者可能在一些应用中被视为不太可靠。0014在一些实施例中，所述边缘特征视频工具可以包括用于自动防止将所述边缘梯度阈值设置为包括梯度值0的梯度噪声带内的值的操作。在一些这种实施例中，在所述两个梯度分布相邻极值中的限制性梯度分布相邻极值落在所述梯度噪声带内的情况下，将所述最大范围的所述对向限制值限定为离所述所选边缘极值不比所述梯度噪声带的与所述所选边缘极值最近的限制值离所述所选边缘极值远。0015在一些实施例中，使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在。
28、所述最大范围内的步骤包括将所述边缘梯度阈值设置在所述最大范围中所包括的鲁棒极值余量内，其中所述鲁棒极值余量满足以下的限定条件，其中所述限定条件包括A利用作为梯度极值的排名列表中的顺序值的第一梯度极值和第二梯度极值来限制所述鲁棒极值余量，其中所述梯度极值与所述强度梯度分布中的包括在所述最大范围内、并且沿着所确定的所述分布扫描方向在所述所选边缘之前出现且包括所述所选边缘的梯度极值相对应；以及B用于限制所述鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是展现出以下其中之一的顺序值B1所述排名列表中的顺序值之间的最大差；以及B2超过所述边缘特征视频工具中所限定的最小余量值的差。0016在一些实施例中。
29、，所述边缘特征视频工具包括被配置为自动确定满足所述限定条件的鲁棒极值余量的操作，并且所述方法包括自动进行这些操作。在一些这种实施例中，用于限制所述鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是展现出所述排名列表中的顺序值之间的最大差的顺序值。在一些实施例中，所述方法还包括将自动确定的所说明书CN104121852A4/19页9述鲁棒极值余量以叠加在所显示的强度梯度分布上的方式显示在所述视频工具GUI中。在一些实施例中，使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述鲁棒极值余量内的步骤包括将所述边缘梯度阈值自动设置在自动确定的所述鲁棒极值余量内。0017在一些实施例中，被配置为自动。
30、确定所述鲁棒极值余量的操作包括确定满足以下条件的第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和第二分布扫描方向的鲁棒极值余量，要满足的该条件包括0018A利用作为以下梯度极值的第一排名列表中的顺序值的第一梯度极值和第二梯度极值来限制所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量与所述强度梯度分布中沿着所述第一分布扫描方向在所述所选边缘之前出现且包括所述所选边缘的、并且包括在第一最大范围内的梯度极值相对应的梯度极值，并且用于限制所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是展示出所述第一排名列表中的顺序值之间的最大差的顺序值；以及0019B利用作为以下梯度极值的第二排名列表中的顺序值的第一梯度极。
31、值和第二梯度极值来限制所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量与所述强度梯度分布中沿着所述第二分布扫描方向在所述所选边缘之前出现且包括所述所选边缘的、并且包括在第二最大范围内的梯度极值相对应的梯度极值，并且用于限制所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的所述第一梯度极值和所述第二梯度极值是展示出所述第二排名列表中的顺序值之间的最大差的顺序值。在一些这种实施例中，所述第一最大范围和所述第二最大范围可以是相同的最大范围，并且该最大范围的对向限制值离所述所选边缘极值不比两个梯度分布相邻极值中与所述所选边缘的梯度分布极值最近的极值离所述所选边缘极值远。在其它这种实施例中，基于沿着所述第一分布扫描方向在所述所选边。
32、缘之前出现的第一相邻极值的梯度值来确定所述第一最大范围，并且基于沿着所述第二分布扫描方向在所述所选边缘之前出现的第二相邻极值的梯度值来确定所述第二最大范围。0020在确定第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的实施例中，使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述鲁棒极值余量内的步骤还可以包括选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的其中一个；以及将所述边缘梯度阈值设置在所选择的鲁棒极值余量内。在这些实施例中，使所述边缘特征视频工具工作以确定所述分布扫描方向的步骤可以包括在选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量的情况下，将所。
33、述分布扫描方向设置为所述第一分布扫描方向，并且在选择所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的情况下，将所述分布扫描方向设置为所述第二分布扫描方向。在一些这种实施例中，所述方法可以包括以下步骤将所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量以叠加在所显示的强度梯度分布上的方式显示在所述视频工具GUI中，其中，选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的其中一个的步骤包括手动选择以下至少之一A所显示的所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量其中之一；以及B与所显示的所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描。
34、方向的鲁棒极值余量相对应的所述第一分布扫描方向和所述第二分布扫描方向其中之一。在其它这种实施例中，选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量的其中一个的步说明书CN104121852A5/19页10骤可以包括自动选择所述第一分布扫描方向的鲁棒极值余量和所述第二分布扫描方向的鲁棒极值余量中较大的鲁棒极值余量；以及将所述边缘梯度阈值设置在所选择的鲁棒极值余量内的步骤可以包括将所述边缘梯度阈值自动设置在自动选择的鲁棒极值余量内。0021在各实施例中，所述方法还可以包括以下步骤将与所述边缘梯度阈值的当前值相对应的边缘梯度阈值指示符以叠加在所显示的强度梯度分布上的方式显示。
35、在所述视频工具GUI中。在一些这种实施例中，在所述视频工具GUI中能够手动调整所显示的所述边缘梯度阈值指示符；以及使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述最大范围内的步骤包括手动调整所述边缘梯度阈值指示符。在一些实施例中，所述方法还可以包括在所述视频工具GUI中指示相应限定的梯度突起，以及随着调整所述边缘梯度阈值指示符而调整梯度突起的指示。0022在各实施例中，使所述边缘特征视频工具工作以将所述边缘梯度阈值设置在所述最大范围内的步骤可以包括将所述边缘梯度阈值自动设置在所述最大范围内。0023在各实施例中，可以根据操作的学习模式来进行所述方法，并且所述方法中所确定的参数可以保存在。
36、零件程序内以供将来用在相似工件上。0024在各实施例中，所述视频工具GUI可以包括检测鲁棒性指示符，所述检测鲁棒性指示符表示与如下操作相关联的风险程度使用所述边缘特征视频工具基于所述边缘检测参数的当前集合来检测所选边缘特征，以及所述方法还可以包括将所述检测鲁棒性指示符显示在所述视频工具GUI中。在一些这种实施例中，所述检测鲁棒性指示符可以包括与所述视频工具GUI中显示的对应于所述鲁棒极值余量的当前大小的边缘梯度阈值指示符相关联的颜色。附图说明0025通过参考以下结合附图所进行的详细说明，将更加容易地解释和更好地理解本发明的前述方面以及许多随之而来的优点，其中0026图1是示出通用精密机器视觉检。
37、查系统的各种典型组件的图；0027图2是与图1的精密机器视觉检查系统相似并且包括这里所公开的特征的机器视觉检查系统的控制系统部和视觉组件部的框图；0028图3和4是示出包括与这里所公开的用于定位多个边缘中的特定边缘的原理和特征有关的各种元件的用户界面显示的相似实施例的图；0029图5是示出与定位多个边缘中的特定边缘有关、特别是与用于在鲁棒极值余量中设置梯度阈值以使得边缘定位结果对于工件之间的合理预期变化不太敏感的方法有关的各种考虑的图；0030图6和7是与图5相似的示出用于限定梯度阈值的最大范围并且在与替代最大范围有关的替代鲁棒极值余量中设置梯度阈值的各种替代例；以及0031图8A和8B是示出。
38、用于在机器视觉检查系统中所包括的边缘特征视频工具的关注区域内的多个边缘之间进行判别时提高边缘检测的可靠性的方法和/或例程的流程图。具体实施方式0032图1是根据这里所述的方法可使用的一个示例性机器视觉检查系统10的框图。该说明书CN104121852A106/19页11机器视觉检查系统10包括视觉测量机12，其中该视觉测量机12被可操作地连接以与控制计算机系统14交换数据和控制信号。控制计算机系统14被进一步可操作地连接以与监视器或显示器16、打印机18、操纵杆22、键盘24和鼠标26交换数据和控制信号。监视器或显示器16可以显示适合控制和/或编程机器视觉检查系统10的操作的用户界面。应当理解。
39、，在各实施例中，计算机系统14、显示器16、操纵杆22、键盘24和鼠标26中的任意或所有的功能可以替换成触摸屏平板电脑等，以及/或者触摸屏平板电脑可以冗余地提供计算机系统14、显示器16、操纵杆22、键盘24和鼠标26中的任意或所有的功能。0033本领域技术人员应当理解，控制计算机系统14通常可以包括任何计算系统或装置。合适的计算系统或装置可以包括个人计算机、服务器计算机、小型计算机、大型计算机和包括前述任一的分布式计算环境等。这些计算系统或装置可以包括执行软件以进行这里所述的功能的一个或多个处理器。处理器包括可编程通用或专用微处理器、可编程控制器、专用集成电路ASIC或可编程逻辑装置PLD等。
40、、或者这些装置的组合。可以将软件存储在诸如随机存取存储器RAM、只读存储器ROM或闪速存储器等、或者这些组件的组合等的存储器中。还可以将软件存储在诸如基于磁性或光学的盘、闪速存储器装置或用于存储数据的任何其它类型的非易失性存储介质等的一个或多个存储装置中。软件可以包括包含用于进行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件和数据结构等的一个或多个程序模块。在分布式计算环境中，可以采用有线或无线配置在多个计算系统或装置中组合或分配程序模块的功能并且经由服务调用来访问该功能。0034视觉测量机12包括可动工件台32和可包括变焦透镜或可更换透镜的光学成像系统34。变焦透镜或可更换透镜通常为。
41、光学成像系统34所提供的图像提供各种倍率。机器视觉检查系统10大体上与以上论述的QUICK系列的视觉系统和软件、以及类似的当前可商购获得的精密机器视觉检查系统可比较。在共同受让的美国专利7,454,053、7,324,682、8,111,905和8,111,938中也描述了机器视觉检查系统10，其中这些专利各自通过引用全部包含于此。0035图2是与图1的机器视觉检查系统相似并且包括如这里所述的特征的机器视觉检查系统100的控制系统部120和视觉组件部200的框图。如以下将更详细地说明，利用控制系统部120来控制视觉组件部200。视觉组件部200包括光学组件部205、光源220、230和240以。
42、及具有中央透明部212的工件台210。工件台210沿着X轴和Y轴可控制地移动，其中X轴和Y轴存在于与可以定位工件20的台的表面大体平行的面内。光学组件部205包括照相机系统260、可更换物镜250，并且可以包括具有透镜286和288的转台透镜组件280。作为转台透镜组件的替代，可以包括固定或手动可更换倍率改变透镜或变焦透镜结构等。0036通过使用可控马达294，光学组件部205沿着与X轴和Y轴大体垂直的Z轴可控制地移动，其中该可控马达294驱动致动器以使光学组件部205沿着Z轴移动以改变工件20的图像的焦点。可控马达294经由信号线296连接至输入/输出接口130。0037将使用机器视觉检查系。
43、统100要摄像的工件20或保持多个工件20的托盘或夹具放置在工件台210上。工件台210可被控制为相对于光学组件部205移动，以使得可更换物镜250在工件20上的位置之间以及/或者在多个工件20之间移动。台灯220、同轴灯230和表面灯240例如，环形灯中的一个或多个可以分别发射源光222、232和/或242，说明书CN104121852A117/19页12以对工件20进行照明。光源230可以沿着包括镜290的路径发射光232。该源光被反射或透射作为工件光255，并且摄像所用的工件光穿过可更换物镜250和转台透镜组件280并且被照相机系统260收集。将照相机系统260所拍摄到的工件20的图像经。
44、由信号线262输出至控制系统部120。光源220、230和240可以分别经由信号线或总线221、231和241连接至控制系统部120。为了改变图像倍率，控制系统部120可以经由信号线或总线281使转台透镜组件280沿着轴284转动，以选择转台透镜。0038如图2所示，在各种典型实施例中，控制系统部120包括控制器125、输入/输出接口130、存储器140、工件程序生成器和执行器172、以及电源部190。这些组件各自以及以下所述的附加组件可以经由一个或多个数据/控制总线和/或应用程序编程接口、或者通过各元件之间的直接连接来互连。0039输入/输出接口130包括摄像控制接口131、运动控制接口13。
45、2、照明控制接口133和透镜控制接口134。运动控制接口132可以包括位置控制元件132A和速度/加速度控制元件132B，尽管这些元件可以进行合并和/或不进行区分。照明控制接口133包括照明控制元件133A133N和133FL，其中这些照明控制元件133A133N和133FL例如在可应用的情况下，针对机器视觉检查系统100的各种相应光源，控制选择、功率、接通/断开开关和选通脉冲定时。0040存储器140可以包括图像文件存储器部141、边缘检测存储器部140ED、可具有一个或多个零件程序等的工件程序存储器部142、以及视频工具部143。视频工具部143包括视频工具部143A和其它视频工具部例如，。
46、143N，用于针对各相应视频工具，来确定GUI、图像处理操作等；以及关注区域ROI生成器143ROI，用于支持用以限定视频工具部143所包括的各种视频工具中可操作的各种ROI的自动、半自动和/或手动操作。0041在本发明的上下文中并且如本领域普通技术人员已知，术语视频工具通常是指机器视觉用户在无需创建视频工具中所包括的逐步操作序列或采用广义的基于文本的编程语言等的情况下、经由相对简单的用户界面例如，图形用户界面、可编辑参数窗口和菜单等就可以实现的一组相对复杂的自动或编程操作。例如，视频工具可以包括通过调整用于管理这些操作和计算的一些变量或参数来在特定实例中应用并定制的一组复杂预先编程的图像处理。
47、操作和计算。除基础UNDERLYING操作和计算以外，视频工具还包括使得用户能够针对视频工具的特定实例来调整这些参数的用户界面。例如，许多机器视觉视频工具使得用户能够使用鼠标通过简单的“手柄拖动”操作来配置图形关注区域ROI指示符，从而限定通过视频工具的特定实例的图像处理操作要分析的图像子集的位置参数。应当注意，在隐含地包括基础操作的情况下，有时将可见用户界面特征称为视频工具。0042与许多视频工具相同，本发明的边缘位置和参数设置主题包括用户界面特征和基础图像处理操作这两者等，并且可以将相关特征表征为具有相应的参数设置部143PS的多边缘特征视频工具或多边缘视频工具143EF的特征。多边缘特征。
48、视频工具143EF通常包括用于确定边缘位置的算法。可以利用边缘检测参数来管理该算法，其中这些边缘检测参数可以是在学习模式期间在一些情况下自动确定和编程的、以及/或者通过用户来手动调整例如，诸如以下更详细地所述的THS等的阈值。参数设置部143PS可以包括根据以下更详细地所述的原理来实现各种操作的梯度阈值部143GT和梯度突起计数器143GPC。0043视频工具部143还可以或作为代替包括根据已知边缘检测或定位方法进行工作说明书CN104121852A128/19页13的传统边缘特征视频工具。在一个实施例中，多边缘特征视频工具143EF可以与这种工具关联或与这种工具连动。例如，在一个实施例中，可。
49、以将这里所公开的边缘梯度阈值和/或突起计数操作作为多边缘模式而包括在包含相当于已知边缘工具例如，已知的框工具、弧工具、圆工具等的模式的多模式边缘特征工具中；也就是说，在一个边缘工具中可以存在两个操作模式。在其它实施例中，多边缘特征视频工具143EF和已知或传统的边缘工具可以是单独工具。在这些工具是一个边缘工具的两个模式的一些实施例中，边缘工具可以基于手动操作例如，如参考以下的图3和4所述，通过选择框工具用户界面的“多边缘框工具高级参数”标签、以及/或者选择多边缘模式参数/编辑框中的多边缘选项或者基于自动操作例如，基于ROI中包括多少个相似边缘的自动分析，来选择特定模式。0044在一个实现中，为了使用户可以验证以及/或者手动设置或调整边缘特征视频工具参数，参数设置部143PS可以包括指示和/或调整各种视频工具参数和/或它们的相关效果的各种用户界面特征。如以下将针对图3、4、5和6更详细地所述，提供了示出根据当前参数配置可检测到的参数和/或边缘特征的变化的例如，示出机器视觉系统的扫描线强度和/或扫描线强度梯度和/或视场的一个或多个边缘特征表示窗口。0045台灯220、同轴灯230和230以及表面灯240的信号线或总线221、231和241分别全部连接至输入/输出接口130。来自照相机系统260的信号线262和来自可控马达294的信号线296连接至输入/输出接口130。除输送图像。