[发明专利]边缘测量视频工具参数设置用户界面

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉检查系统，更具体地涉及边缘测量视频工具参数设置用户界面。

背景技术

精密机器视觉检查系统（或简称“视觉系统”）可以用来获得被检查对象的精确的尺寸测量和检查各种其他的对象特性。这样的系统可以包括计算机、相机和光学系统以及可在多个方向上移动的精密台，以便使相机扫描被检查工件的特征。一个示例性的现有技术系统是市售的由三丰美国公司（MAC，位于伊利诺斯州奥罗拉市）提供的基于PC的QUICK视觉系统系列和软件。QUICK视觉系统系列和软件的特征和操作通常在例如QVPAK3D CNC视觉测量机用户指南（2003年1月出版）和在QVPAK3D CNC视觉测量机操作指南（1996年9月出版）中描述，其中每一个都通过引用完整地并入本文。如使用QV302Pro模型示例的产品例如能够使用显微镜类型光学系统提供不同放大倍数的工件图像，并根据需要移动该台穿越工件表面超过任何单个视频图像的限制。给定想要的放大倍率、测量分辨率和这种系统的物理尺寸限制，单个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。美国专利号第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并入本文。如在'180专利中所教导的，自动视频检查计量仪器一般都有编程功能，允许用户为每个特定的工件配置定义自动检查事件序列。这可以例如通过基于文本的编程，或通过记录模式，或通过两种方法的组合实现，所述记录模式借助于图形用户界面存储对应于用户执行的检查操作序列的机器控制指令序列来逐步“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”。一旦检查事件序列被定义在“学习模式”，这样的序列就可以用来在“运行模式”期间自动获取（以及附加地分析或检查）工件的图像。

包括具体检查事件序列（即，如何获取每个图像以及如何分析/检查每个获取的图像）的机器控制指令通常作为专用于特定的工件配置的“零件程序”或“工件程序”存储。例如，零件程序定义如何获取每一个图像，如如何相对于工件放置相机，以何种照明水平，以哪种放大级别，等等。此外，零件程序定义了如何分析/检查获取的图像，例如，通过使用一个或多个视频工具，如边缘/边界检测视频工具。

视频工具（或简称“工具”）和其他的图形用户界面特征可被用来手动完成人工检查和/或机器控制操作（在“手动模式”）。其设置参数和操作也可以在学习模式期间记录下来，以创建自动检查程序，或“零件程序”。视频工具可能包括例如边缘/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。

目前已经知道用来定位工件图像中的边缘特征的各种方法。例如，已经知道各种算法将亮度梯度算子（operator）应用于包括边缘特征的图像以确定其位置，例如，Canny边缘检测器或差分边缘检测器。这些边缘检测算法可以被包括在机器视觉检查系统中，这些系统还可以使用精心配置的照明和/或特殊的图像处理技术以增强亮度梯度或以其他方式改善边缘定位精度和可重复性。

一些机器视觉系统（例如，利用上述软件的那些）提供具有边缘检测算法的可调参数的边缘定位视频工具。在某些实现中，可以在学习模式操作期间初步确定代表性工件的边缘的参数，然后在运行模式操作期间利用这些参数找到相似工件的对应边缘。当理想的边缘检测参数很难或无法在自动学习模式过程中确定时，用户可以选择手动调整参数。然而，某些边缘检测参数（例如，阈值，如此处列出的TH、THR、THS）对大多数用户（如，相对不熟练的用户）来说被认为是很难理解的，他们的调整会如何影响特定的边缘检测操作被认为是难以可视化的，特别是对于参数组合。在编程时或使用通用机器视觉检查系统时遇到的随每个零件变化的各种边缘条件和工件材料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对边缘定位视频工具的参数进行调整以使得它们可以被用来可靠地检查各种类型的边 缘的改进的方法和系统将是令人期待的。

发明内容