發布日期：2022-04-25 點擊率：64
關鍵詞：正運動技術,機器視覺,運動控制器
摘要：我們在前面的基于形狀匹配的視覺定位課程中，講述了形狀匹配的基本原理、應用場景以及使用ZDevelop軟件實現形狀匹配功能的方法。但在課程演示的程序示例中，只輸出了一個匹配目標的結果，本節課程我們將對該程序的功能進行擴展，講解如何實現多目標形狀匹配功能。
我們在前面的基于形狀匹配的視覺定位課程中，講述了形狀匹配的基本原理、應用場景以及使用ZDevelop軟件實現形狀匹配功能的方法。但在課程演示的程序示例中，只輸出了一個匹配目標的結果，本節課程我們將對該程序的功能進行擴展，講解如何實現多目標形狀匹配功能。
基于形狀匹配的視覺定位課程內容，可關注“正運動小助手”公眾號，查看相關推文：
一檢測原理
多目標形狀匹配的檢測原理和形狀匹配的檢測原理是一致的。
形狀匹配算法是基于特征相關的匹配算法，其核心思想就是將模板圖像在待檢測圖像中滑窗搜索，計算出模板圖像在待匹配圖像中各位置的相似度量值。
二應用場景
1.多目標定位
檢測視野上有（隨機）多個固定形狀特征的待測目標，需要輸出目標的位置信息。
2.多目標位置跟隨
當需要檢測的多個目標位置不固定時，一些檢測功能的ROI位置無法確定如檢測直線、檢測圓形等，我們可以利用檢測目標周邊有固定距離的特征進行位置跟隨。
三軟件演示
（一）多目標形狀匹配功能實例演示
檢測要求：在“基于形狀匹配的視覺定位”的程序上增加獲取多個目標結果的功能。
1.打開ZDevelop軟件：點擊[文件]→[打開項目]→選擇“基于形狀匹配的視覺定位”項目。
2.修改設計主運行界面。
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。
增加初始化結果變量：
'初始化匹配定位結果
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = 0
next
5.關聯主運行界面值顯示控件變量。
6.在camera.bas文件中修改主運行界面按下【單次采集】按鈕響應的函數。
'主界面按下單次采集按鈕執行的函數
GLOBAL SUB btn_grab()
'如果d_use_imgfile=1時使用讀取本地圖片功能，使用控制器時請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="多目標匹配"+TOSTR(d_index,1,0)+".bmp" '...flash多目標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束
'如果相機數量為0，提示先掃描相機，并退出子函數不往下執行
if cam_num = 0 then
?"請先掃描相機！"
return
endif
CAM_SETPARAM("TriggerSoftware", 0) '發送觸發指令
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文件中添加主運行界面按下【上一頁】按鈕時響應的函數并關聯動作函數名。
'主界面點擊上一頁按鈕時響應的函數
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文件中添加主運行界面按下【下一頁】按鈕時響應的函數并關聯動作函數名。
'主界面點擊下一頁按鈕時響應的函數
GLOBAL SUB btn_DownPage()
id=id+1
if(id=12) then
id=11
endif
END SUB
9.在main.bas文件中修改創建模板界面按下【測試】按鈕時響應的函數。
'創建模板界面按下測試按鈕時響應的函數
GLOBAL SUB btn_loc_test()
if (d_is_creModel = 0) then '如果創建模板標志=0
?"未創建模板！" '提示未創建模板毛病返回子函數不往下執行
return
endif
'開始匹配
TICKS = 0 '開始計時
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = 0
next
table(0)=0
ZVOBJECT match_rst, sImg, colorImg
'對圖像進行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)
'根據模板子圖像和搜索參數進行目標匹配，并將匹配結果存放到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) '獲取矩陣結果信息。并存放到起始地址為0的table數組中
ZV_GRAYTORGB(sImg, colorImg) '灰度圖轉換到RGB圖，作為匹配結果圖像
if TABLE(0) > 0 then '如果匹配到目標
local rowr
for rowr = 0 to TABLE(0)-1
'獲取match_rst矩陣中第rowr行的數據存放到起始地址為3的table數組中,table最大長度5
ZV_MATGETROW(match_rst, rowr, 5, 3)
'
d_match_rst(rowr*5+0) = TABLE(3) '將匹配結果賦值給定義的結果變量，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)
'計算剛性變換矩陣
ZV_GETRIGIDVECTOR(mat_rigid1, 0, 0, 0, TABLE(4), TABLE(5), TABLE(6))
'對輪廓或輪廓序列進行仿射變換
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)
'在匹配目標上繪制對應的編號，以便和輸出結果信息相對應
ZV_TEXT(colorImg, TOSTR(rowr+1,1,0),TABLE(4),TABLE(5),60,ZV_COLOR(0, 255, 0))
'
next
else '未匹配到目標時，將結果賦值為-1
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = -1
next
endif
d_match_time = abs(TICKS) '計算匹配消耗時間
ZV_LATCH(colorImg, 0) '顯示匹配結果圖像
END SUB
（二）仿真演示效果
本次，正運動技術VPLC系列機器視覺運動控制一體機應用例程（一）——多目標形狀匹配功能，就分享到這里。
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