线圆测量

使用方法

线圆查找模块通过过“圆心点”对“直线”作垂线的方式进行线圆距离的测量，返回的是被测物图像中直线和圆的垂直距离和相交点坐标。该模块多用于工业生产中工件上圆孔与某边之间距离的测量，再根据测量结果确认工件工艺是否合格。

线圆测量模块一般与圆查找、直线查找模块配合使用。圆查找、直线查找作为前序模块，通过圆查找、直线查找定位到图像中需要测量的圆和直线，并输出对应坐标数据给线圆测量模块。线圆测量模块通过订阅接收参数，过“被查找圆的圆心”向“被测量直线”作垂线段，垂线段的长度即为线圆距离。

图 1 线圆测量示例

该示例通过定位图像中工件的圆孔与上边，将圆孔圆心坐标与直线坐标数据给到线圆测量模块，完成工件线圆距离测量，并通过条件检测模块判断距离是否符合要求的应用。

图 2 线圆测量执行结果

参数配置

输入源

需要订阅前序模块的图像数据，可以是图像源模块输出的图像数据，也可以是图像处理模块处理后的图像数据。

来源选择

• 选择订阅，需要前序模块有对应的直线数据和圆数据。此时需设置以下参数：

  输入方式（线输入）

  • 按线：输入源选择直线数据；

  • 按点：自定义或订阅直线的起点、终点；

  • 按坐标：自定义或订阅直线的起点与终点X/Y坐标。

  输入方式（圆输入）

  • 按圆：输入源选择圆数据；

  • 按参数：自定义或订阅圆心的坐标以及半径长度。

  图 3 订阅方式

• 选择绘制，需要绘制ROI，并配合运行参数使用。

  图 4 绘制方式
  说明：

  绘制方式输入时，卡尺框和待查找图形必须相交。

运行参数如下：

输出角度范围

设置后可执行输出符合该角度范围内的结果，可选-90°-90°或-180°-180°。

说明：

角度是指垂点到圆心的向量与x轴正半轴的夹角，如下图所示。下图中，绿色是定位出来的线，黑色是定位出的圆，橙色为垂点到圆心的向量，灰色虚线为x轴正半轴，∠α就是计算的角度。∠α的正负取决于垂点到圆心的向量方向。若向量指向y轴正方向，则为正值；若向量指向y轴负方向，则为负值。

图 5 线圆角度示意图

选择直线

可选直线1或直线2。

边缘类型

• 最强：只检测扫描范围内梯度最大的边缘点集合并拟合成直线。

• 第一条：满足条件的第一条直线。

• 最后一条：满足条件的最后一条直线。

• 接近中线：查找最接近区域中线且满足条件的直线。

边缘极性

• 从黑到白：从灰度值低的区域过渡到灰度值高的区域的边缘。

• 从白到黑：从灰度值高的区域过渡到灰度值低的区域的边缘 。

• 任意极性：上面两种边缘均被检测。

边缘阈值

只有当图像中的边缘灰度差大于所设置的边缘阈值才能被检测出。数值越大，抗噪能力越强，得到的边缘数量越少。

滤波尺寸

描述目标边缘的清晰程度，最小值为1，值越小，表示边缘越清晰且过渡带小。当边缘模糊或有噪声干扰时，增大该值有利于使得检测结果更加稳定，如果边缘之间距离小于滤波尺寸，会影响边缘位置的精度。

剔除点数

误差过大而被排除不参与拟合的最小点数量。一般情况下，离群点越多，该值应设置越大，可以获得更佳的查找效果。

剔除距离

允许离群点到直线的最大像素距离，超过该距离的点会被排除，值越小，排除点越多。

初始拟合

• 全局：使用查找得到的全局特征点进行直线拟合。

• 局部：按照局部的特征点拟合直线，若局部特征可以更好的体现直线所在位置则采取局部，否则采取全局。

拟合方式

包括最小二乘、huber和tukey三种。三种拟合方式只是权重的计算方式有些差异。随着离群点数量增多以及离群距离增大，可逐次使用最小二乘、huber、tukey。

模块结果

该模块的模块结果介绍请见线圆测量。