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第十八篇 机器视觉案例 之 连接件测量

1.案例要求

1.测量圆心到直线距离

2.测量圆心到直线起点的连线和直线的夹角

• 本案例还可以通过Halcon实现，参考文章：Halcon 机器视觉案例 之 连接件测量

2.实现思路

2.1 测量圆心到直线的距离

• 即点到线距离，使用点线距离工具 CogDistancePointLineTool
  

  • 需要获得一点坐标→圆心坐标→使用找圆工具CogFindCircleTool
    

    • 找圆工具需要圆的大致位置→对连接件圆的部分进行模板匹配
      

  • 需要获得一条直线→使用画线工具CogCreateLineTool
    

    • 画线工具需要一个点（连接件边上的点）→使用卡尺工具CogCaliperTool
      

    • 卡尺工具需要连接件边的位置→对连接件上侧边进行模板匹配CogPMAlignTool

    • 每一张图片的连接件位置不固定→需要使用标定工具CogFixtureTool为图像设置坐标系
      

    • 标定工具需要图像变化的角度→对整个连接件进行模板匹配

2.2 测量圆心到直线起点的连线和直线的夹角

• 线线夹角使用线线夹角测量工具CogAngleLineLineTool
  
  • 需要两条线，一条连接件上的线1，一条圆心到线1起点的直线2，线1在2.1已经画出，只需找到线2，使用创建线段工具CogCreateSegementTool

3.使用控件

3.1 模板匹配工具 —— CogPMAlignTool

• 1.对连接件整体进行模板匹配

• 2.对连接件圆形部分进行模板匹配

• 3.对连接件上边缘进行模板匹配
  

注：对于CogPMAlignTool模板匹配工具的使用详解，可以参考文章：VisionPro 机器视觉控件篇 之 模板匹配工具 CogPMAlignTool

3.2 定位工具 —— CogFixtureTool

• 获得对整个模板匹配工具结果中的参数
  

3.3 卡尺工具 —— CogCaliperTool

• 使用标定后的图像和模板匹配的坐标点
  

3.4 画线工具 —— CogCreateLineTool

3.5 找圆工具 —— CogFindCircleTool

• 在添加终端中添加找圆工具的坐标输入

• 输入坐标，修改调整参数
  

3.6 画线工具 —— CogCreateSegmentTool

• 输入圆心坐标和直线1起点坐标
  

3.7 点到线距离工具 —— CogDistancePointLineTool

3.8 线线夹角工具 —— CogAngleLineLineTool

4.代码逻辑

• 声明全局集合

  private CogGraphicCollection gc = new CogGraphicCollection();

• 核心代码

    CogDistancePointLineTool dpl = mToolBlock.Tools["CogDistancePointLineTool1"] as CogDistancePointLineTool;CogAngleLineLineTool agl = mToolBlock.Tools["CogAngleLineLineTool1"] as CogAngleLineLineTool;CogPMAlignTool pma = mToolBlock.Tools["CogPMAlignTool3"] as CogPMAlignTool;//声明控件double x_angle = pma.Results[0].GetPose().TranslationX + 200;double y_angle = pma.Results[0].GetPose().TranslationY + 50;double x_distance = dpl.X;double y_distance = dpl.Y-300;//获取坐标点并添加偏移量使得文本位置合适CogGraphicLabel label_angle = new CogGraphicLabel();CogGraphicLabel label_distance = new CogGraphicLabel();//创建labeldouble rad = agl.Angle;double ang =  rad * (180 / Math.PI);//弧度转角度double distance = dpl.Distance;//获得距离label_angle.SetXYText(x_angle,y_angle,"角度为："+ang.ToString("F2"));label_angle.Font = new Font("楷体",20);label_angle.Color = CogColorConstants.Magenta;label_distance.SetXYText(x_distance,y_distance,"距离为："+distance.ToString("F2"));label_distance.Font = new Font("楷体",20);label_distance.Color = CogColorConstants.Magenta;//为label赋值gc.Clear();gc.Add(label_angle);gc.Add(label_distance);

• 输出到图像

foreach(ICogGraphic gc1 in gc){mToolBlock.AddGraphicToRunRecord(gc1,lastRecord,"CogFixtureTool1.OutputImage","");}

5.实现效果

6.知识点总结

6.1 弧度角度之间的转换

• 1.使用公式计算
  • 角度 = 弧度 × (180/π)
  • π在C#中用 Math.PI 表示
  • double angle = rad * (180 / Math.PI)
• 2.使用函数CogMisc.RadToDeg()
  • 角度转弧度就是CogMisc.DegToRad()
  • double angle = CogMisc.RadToDeg(rad)