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背景

在實(shí)際的機(jī)器視覺(jué)項(xiàng)目應(yīng)用當(dāng)中圖像質(zhì)量效果是視覺(jué)處理方案能否準(zhǔn)確和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。如要對(duì)圖像區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)邊緣進(jìn)行消除、連接、合并、過(guò)濾雜點(diǎn)或平滑等處理時(shí)，需要進(jìn)行圖像膨脹腐蝕。

膨脹腐蝕區(qū)域的形狀和大小由結(jié)構(gòu)元素決定。結(jié)構(gòu)元素可以理解成一個(gè)二維矩陣，矩陣元素的值為0或者1。通常它在對(duì)圖像進(jìn)行膨脹腐蝕操作中會(huì)經(jīng)常運(yùn)用到。可以通過(guò)ZV_MORPHSE指令對(duì)結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行自定義形狀和大小。

它的大小可以根據(jù)膨脹或腐蝕的程度大小決定。結(jié)構(gòu)元素越大，白色區(qū)域被膨脹擴(kuò)張或被腐蝕縮小的區(qū)域就會(huì)越大。

（本節(jié)課采用的是矩形結(jié)構(gòu)元素)運(yùn)行效果如下圖所示：

在上期課程中，我們講述了如何使用VPLC系列機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)使用相機(jī)進(jìn)行中值濾波去除噪點(diǎn)的課程。本期課程正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下VPLC系列機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)進(jìn)行圖像膨脹腐蝕的課程。

01VPLC控制器

（一）VPLC516E構(gòu)架圖

（二）課前準(zhǔn)備

1.電腦一臺(tái)，安裝ZDevelop3.10以上版本軟件

2.VPLC516E一臺(tái)

3.24V直流電源一個(gè)

4.網(wǎng)線一根5.WinSCP軟件

6.電線若干

02課程主要使用的指令

1.ZV_DILATE -- 矩形膨脹

ZV_DILATE(src,dst,kw[,kh = 0])

參數(shù)說(shuō)明：

src：ZVOBJECT 類(lèi)型，源圖像為單通道或三通道圖像

dst：ZVOBJECT 類(lèi)型，膨脹后圖像

kw：結(jié)構(gòu)元素寬度，范圍[1,1023]

kh：結(jié)構(gòu)元素高度，范圍[1,1023]，若為 0 則 kh = kw

2.ZV_ERODE -- 矩形腐蝕

ZV_ERODE(src,dst,kw[,kh = 0])

參數(shù)：

src：ZVOBJECT類(lèi)型，源圖像

dst：ZVOBJECT類(lèi)型，腐蝕后圖像

kw：結(jié)構(gòu)元素寬度，大于0

kh：結(jié)構(gòu)元素高度，大于等于0，若為 0 則 kh = kw

3.原理

圖像的膨脹（dilation）和腐蝕（erosion）是兩種基本的形態(tài)學(xué)運(yùn)算，主要用來(lái)尋找圖像中的極大區(qū)域和極小區(qū)域。

其中膨脹類(lèi)似“領(lǐng)域擴(kuò)張”，將圖像的高亮區(qū)域或白色部分進(jìn)行擴(kuò)張，其運(yùn)行結(jié)果圖比原圖的白色區(qū)域更大。效果如下圖所示：

腐蝕類(lèi)似“領(lǐng)域被蠶食”，將圖像的高亮區(qū)域或白色部分進(jìn)行縮減細(xì)化，其運(yùn)行結(jié)果圖比原圖的白色區(qū)域更小。效果如下圖所示：

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03軟件實(shí)現(xiàn)

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1.打開(kāi)ZDevelop軟件：新建名稱(chēng)為“膨脹腐蝕.zpj”項(xiàng)目→新建“HMI”文件→新建“Basi1c.bas”文件（用于編寫(xiě)界面響應(yīng)函數(shù)、并開(kāi)啟HMI自動(dòng)運(yùn)行任務(wù)）→新建“相機(jī)采集.bas”文件(用于實(shí)現(xiàn)相機(jī)采集功能)→新建“初始化.bas”文件(用于初始化測(cè)量參數(shù))→文件添加到項(xiàng)目。

2.設(shè)計(jì)HMI主界面和關(guān)聯(lián)它的控件變量。
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3.編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像進(jìn)行膨脹腐蝕的執(zhí)行函數(shù)。
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GLOBAL sub main()

ZV_IMGCOPY(GrabImg,testImg)? ? '復(fù)制圖像??

ZV_DILATE(testImg,testImg,ga_swell(0),ga_swell(1))? ? ? '矩形結(jié)構(gòu)元對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行膨脹

ZV_ERODE(testImg,testImg,ga_corrode(0),ga_corrode(1))? ?'矩形結(jié)構(gòu)元對(duì)圖像區(qū)域進(jìn)行腐蝕

ZV_LATCH(testImg,1)??

ENDSUB

本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)【機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)小課堂】三分鐘實(shí)現(xiàn)圖像膨脹腐蝕，就分享到這里。
審核編輯：湯梓紅