[发明专利]在用户界面中定义边缘检测参数的方法、系统及存储介质

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2012年11月5日提交的题为“EDGE MEASUREMENT VIDEO TOOL PARAMETER-SETTING USER INTERFACE”的美国专利申请序列号第13/669,333的部分继续申请，所述美国申请的公开内容通过引用据此将其全部合并到本申请中。

技术领域

本发明涉及边缘测量视频工具和包括自动参数设置替代物的界面。

背景技术

可以利用精度机器视觉检查系统(或简称为“视觉系统”)来获得被检查对象的精确的尺寸测量和检查各种其他对象特征。这样的系统可以包括计算机、相机和光学系统，和可以在多个方向上移动以便使相机扫描被检查的工件的特征的精度载物台。一个示例性的市售的现有技术系统是从位于伊利诺斯州的奥罗拉的三丰美国公司(MAC)可得的基于PC的视觉系统的QUICK系列和软件。例如，视觉系统的QUICK系列和软件的功能和操作一般地描述在2003年1月出版的QVPAK 3D CNC视觉测量机器用户指南以及1996年9月公开的QVPAK 3D CNC视觉测量机器操作指南中，其中的每一个通过引用的方式将其全文并入本文。例如，由QV-302Pro模型例示的该产品能够使用显微镜型光学系统来提供不同放大率的工件的图像，并根据需要移动载物台以超越任何单一视频图像的限制来遍历工件表面。在给定所需的放大率、测量分辨率和这样的系统的物理尺寸限制的情况下，单一视频图像通常只包括被观察或检查的工件的一部分。

机器视觉检查系统通常利用自动视频检查。美国专利No.6,542,180('180专利)教导了这种自动视频检查的各个方面，并通过引用将其全部内容并入本文。如在'180专利中所教导，自动视频检查度量工具一般具有允许由用户为每个特定工件配置定义自动检查事件序列的编程功能。例如，这可以通过基于文本的编程、或通过逐步“学习”检查事件序列的记录模式、或通过两种方法的组合实现，其中，通过存储对应于由用户借助图形用户界面执行的检查操作的序列的机器控制指令的序列来逐步“学习”检查事件序列。这种记录模式通常被称为“学习模式”或“训练模式”或“记录模式”。一旦在“学习模式”中定义了检查事件序列，这样的序列可以之后被用于在“运行模式”期间自动获取(和附加地分析或检查)工件的图像。

包括该具体的检查事件序列(即，如何获取每个图像以及如何分析/检查每个所获取的图像)的机器控制指令通常被存储为针对特定工件配置的“部件程序”或“工件程序”。例如，部件程序定义如何获取每个图像，比如如何相对于工件放置相机、以什么照明水平、以什么放大水平，等等。此外，例如，部件程序通过使用如边缘/边界检测视频工具的一个或多个视频工具来定义如何分析/检查所获取的图像。

可以手动地使用视频工具(或简称为“工具”)和其他图形用户界面功能来完成手动检查和/或机器控制操作(以“手动模式”)。也可以在学习模式期间记录它们的设置参数和操作以便创建自动检查程序或“部件程序”。视频工具可以包括，例如，边缘/边界检测工具、自动对焦工具、形状或图案匹配工具、尺寸测量工具，等等。

用于定位工件图像中的边缘特征的各种方法是已知的。例如，已知对包含边缘特征的图像应用亮度梯度算子以确定其位置的各种算法，例如，Canny边缘检测器或差分边缘检测器。这种边缘检测算法可以被包括在也使用精心配置的照明和/或特殊图像处理技术的机器视觉检查系统中以提高亮度梯度或否则改善边缘位置精度和可重复性。

一些机器视觉系统(例如：那些利用上述软件的系统)提供具有用于边缘检测算法的可调参数的边缘位置视频工具。在某些实现方式中，可以在学习模式操作过程中初步确定有代表性的工件上的边缘的参数，然后在运行模式操作过程中利用该参数以找到相似工件的相应边缘。当在学习模式过程中难以或无法自动确定理想的边缘检测参数时，用户可以选择手动调整参数。然而，对于大多数用户(例如，相对不熟练的用户)来说，某些边缘检测参数(例如，诸如本文列出的TH、THR、THS的阈值)被认为是难以理解的，并且它们的调整，特别是对于参数的组合的调整会如何影响特定的边缘检测操作被认为难以直观化的。在编程和使用通用机器视觉检测系统时遇到的部件到部件的变化中的各种边缘条件和工件材料可能会使得参数的调整进一步复杂化。一种允许相对不熟练的用户调整边缘位置视频工具的参数以使它们可以被用来可靠地检查多种类型的边缘的改进的方法和系统将是期望的。

发明内容