Microsoft Word - Cwiczenie1

PROWADZENIE

W systemie operacyjnym V+ występują dwa rodzaje zmiennych środowiskowych: przełączniki (switches)

oraz parametry (parameters). W ćwiczeniu zostaną przetestowane zmienne systemowe dotyczące wyłącznie
modułu AdeptVision, które decydują o sposobie akwizycji, przetwarzania i rozpoznawania obiektów.

Wszystkie przełączniki i parametry mogą być zmieniane w programie. Pozwala to na zaprogramowanie

zmiennych dla jednego obrazu, jego obróbkę a następnie ponowną zmianę dla następnego obrazu. Każda
wirtualna kamera posiada swoje zestawy przełączników i parametrów. Pozwala to na korzystanie z różnych
ustawień i konfiguracji kamer wirtualnych, podczas gdy rzeczywiście podłączona jest do systemu np. tylko jedna
kamera fizyczna.

Przełączniki i parametry mogą być podzielona na trzy główne grupy systematyczne:

1. pierwsza grupa decyduje o sposobie akwizycji obrazu przez system.
2. druga grupa wpływa na tryby przetwarzania obrazu oraz dostarcza informacje o obiektach znajdujących

się w polu widzenia kamery

3. trzecia grupa wpływa na przebieg rozpoznawania obiektów.

PRZEŁĄCZNIKI to zmienne programowe, które mogą przyjąć jedną z dwóch binarnych wartości:

¾ „włączone” (ENABLE),
¾ lub „wyłączone” (DISABLE)

Ustawianie przełączników - składnia:

ENABLE switch[camera], ....nazwa_przełącznika[numer kamery wirtualnej]
DISENABLE switch[camera], ....switch[camera]
gdzie: [numer kamery wirtualnej] – domyślnie wszystkie kamery
Np. ENABLE V.BINARY

¾ V.BINARY – umożliwia przetwarzanie obrazu w trybie binarnym (zamiast standartowego

monochromatycznego – 128 odcieni szarości). Binaryzacji dokonuje się poprzez ustalenie wartości
parametru progu binaryzacji: THRESHOLD

¾ V.BACKLIGHT - Ten przełącznik informuje system, która wartość poziomu jasności jest tłem, a która

jest obiektem. Dla ciemnego tła – przełącznik powinien być wyłączony. Dla tła jasnego – włączony

¾ V.BOUNDARIES - włącza lub wyłącza techniki przetwarzania konturów. Przełącznik wyłączony -

brak danych o krawędziach, średnicach, środkach ciężkości, otworach analizowanych obiektów.

PARAMETRY.
Parametry wpływają na pracę systemu wizyjnego w podobny sposób jak przełączniki, z tą różnicą, że nie są typu
boolean (wł/wył) lecz są reprezentowane przez bajt lub słowo (256 lub 65536 możliwości)

Ustawianie przełączników - składnia:
PARAMETER nazwa_prarametru[numer kamery wirtualnej] = wartość

Np.
PARAMETER V.THRESHOLD = 65

W celu wyświetlenia wartości wszystkich parametrów należy podać komendę: PARAMETER
W celu wyświetlenia wartości parametru V.THRESHOLD należy podać komendę: PARAMETER
V.THRESHOLD

Pierwsze cztery odpowiadają za wycięcie fragmentu obrazu, mianowicie:

¾ V.FIRST.COL - ustala pierwszą kolumnę (w pikselach), od której system zacznie przetwarzanie. Musi

być mniejsze bądź równe wartości parametru V.LAST.COL.

¾ V.FIRST.LINE - ustala pierwszą linię, od którego system zacznie przetwarzanie. Wszystko poniżej tej

linii nie zostanie przetworzone. Musi być mniejsze bądź równe V.LAST.LINE.

¾ V.LAST.COL - ustala ostatnią kolumnę, na której system zakończy przetwarzanie. Wszystko na prawo

od tej kolumny pozostanie nieprzetworzone. Musi być większe bądź równe V.FIRST.COL.

¾ V.LAST.LINE - ustala ostatnią kolumnę, na której system zakończy przetwarzanie. Wszystko powyżej

tej linii pozostanie nieprzetworzone. Musi być większe bądź równe V.FIRST.LINE.

Kolejne parametry spełniają następujące funkcje:
¾ V.MAX.AREA - ustawia wartość pola powierzchni największego obiektu (w pikselach), który system

będzie przetwarzał. Przydatne, gdy w polu widzenia znajduje się oprócz interesującego obiektu inny
duży obiekt. Ustawienia V.SUBTRACT.HOLES wpływa na ustawienia tego parametru. Musi być
większy bądź równy V.MIN.AREA.

¾ V.MIN.AREA - ustawia wartość pola powierzchni najmniejszego obiektu, jaki system będzie próbował

przetworzyć. Użyteczne do eliminowania małych obiektów oraz zakłóceń. Musi być większe bądź
równe V.MIN.HOLE.AREA oraz mniejsze bądź równe V.MAX.AREA. Ustawienie
V.SUBTRACT.HOLES jest rozważane przy porównywaniu wartości pola.

¾ V.MIN.HOLE.AREA - ustawia najmniejszą wielkość pola powierzchni otworu, jaką system będzie

przetwarzał. Musi być mniejszy bądź równy V.MIN.AREA.

¾ V.TRESHOLD - ustawia wartość intensywności, względem, której dokonana zostanie binaryzacja

obrazu

¾ V.2ND.TRESHOLD - używany z V.TRESHOLD, aby ustalić drugą wartość progu bianryzacji. Np.

jeżeli TRESHOLD zostanie ustawiony na 50, a 2ND.TRESHOLD na 70, to tylko piksele o
wartościach między 50 i 70 będą miały wartość 1.

¾ V.EDGE.STRENGTH - ustawia wartość progu gradientu obrazu powyżej, którego piksele uznane

będą za krawędź obiektu (system rozpoznaje krawędzie).

¾ V.GAIN – rozdzielczość poziomów szarości reprezentowana jest przez 7 bitów, co odpowiada 128

stopniom intensywności. Wzmocnienie wartości sygnału video z kamery, tzn. aktualna wartość piksela
zostanie przemnożona przez wartość wzmocnienia V.GAIN. Między V.GAIN V.OFFSET istnieje
zależność.

¾ V.OFFSET – łącznie z V.GAIN zmienia wartości pikseli w celu zwiększenia dynamiki przetwornika.

Wartość V.OFFSET dodawana jest do wartości sygnału wideo.

Przykład wykorzystania funkcji PARAMETER (z poziomu monitora):

• wyświetl dostępne parametry: PARAMETER

• wyświetl wartość pojedynczego parametru (np. PARAMETER V.TRESHOLD)

• do zwrócenia wartości parametru z programu, użyj funkcji Parameter: TYPE „V.TRESHOLD is: “,

PARAMETER (V.TRESHOLD[1]).

• aby zmienić wartość parametru – PARAMETER V.TRESHOLD = 10

RZEBIEG ĆWICZENIA

Cel: Ćwiczenie ma na celu przedstawienie efektu wpływu zmian parametrów i przełączników na akwizycję i
przetwarzanie analizowanych obiektów.

Ustawienia:
Przed przystąpieniem do ćwiczenia należy ustawić wartości parametrów wzmocnienia (V.GAIN) i przesunięcia
(V.OFFSET) poprzez uruchomienie programu a.set_gain, który automatycznie wyznaczy szukane wartości. W
efekcie tego wartość piksela zostanie zmodyfikowana funkcją liniową:

V.GAIN*wartość sygnału wideo + V.OFFSET

Podaj następujące polecenia systemu:

VDISPLAY 3 ; (specjalny tryb graficzny: obiekt wyświetlany jest w kolorze białym, tło w czarnym)

VPICTURE -1 ; (akwizycja i przetworzenie obrazu)

Realizacja ćwiczenia
Dla zadanego obiektu oraz sposobu oświetlenia dokonaj zmiany przełączników i parametrów oraz opisz ich
efekt działania.

2.1. Oświetlenie obiektu od spodu.

2.1.1. Ustaw przełączniki i parametry w celu uzyskania jak najlepszego obrazu badanego obiektu.

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

127

V.OFFSET

128

V.GAIN 8

V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD 0

V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

Switches

V.BINARY

9 V.BOUNDARIES

9 V.BACKLIGHT

Parameters

3 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144 V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

2.1.4. Włącz tryb binarny - przełącznik V.BINARY. W celu usunięcia jednego z otworów (w kształcie trapezu,
koła) zmień wartości parametrów: V.MIN.AREA; V.MIN.HOLE.AREA.

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

2.1.5. Dokonaj kilku ustawień wartości progu binaryzacji – parametr V.THRESHOLD. Porównaj efekt zmian
(obraz binarny) z przypadkiem zmian parametru V.EDGE.STRENGTH (obraz monochromatyczny)

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD 0

V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

2.1.6. Dokonaj ograniczenia przetwarzanego przez system pola widzenia. (Ustawienia linii (wierszy) są
mierzone od dołu ekranu, zaś kolumn od lewej stony).

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

V.FIRST.COL

V.FIRST.LINE

V.LAST.COL

V.LAST.LINE 262144

V.MAX.AREA

V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

2.1.7. Wyłącz przełącznik V.BACKLIGHT. (Wyjaśnij co jest obiektem, a co tłem oraz podaj przyczynę)

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................

2.2. Oświetlenie obiektu od góry.
Wykonaj podobne ćwiczenie, lecz oświetl obiekt z góry

2.2.1. Ustaw przełączniki i parametry w celu uzyskania jak najlepszego obrazu badanego obiektu.

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

127

V.OFFSET

128

V.GAIN 8

V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD 0

V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

Switches

V.BINARY

9 V.BOUNDARIES

9 V.BACKLIGHT

Parameters

3 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144 V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

2.2.3. Zmień wartość parametru V.EDGE.STRENGTH na większą (np.35). Jaki jest efekt zmiany?

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

2.2.4. Włącz tryb binarny - przełącznik V.BINARY. W celu usunięcia jednego z otworów (w kształcie trapezu,
koła) zmień wartości parametrów: V.MIN.AREA; V.MIN.HOLE.AREA.

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

2.2.5. Dokonaj kilku ustawień wartości progu binaryzacji – parametr V.THRESHOLD. Porównaj efekt zmian
(obraz binarny) z przypadkiem zmian parametru V.EDGE.STRENGTH (obraz monochromatyczny)

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD 0

V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................

2.2.6. Dokonaj ograniczenia przetwarzanego przez system pola widzenia. (Ustawienia linii (wierszy) są
mierzone od dołu ekranu, zaś kolumn od lewej strony).

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

V.FIRST.COL

V.FIRST.LINE

V.LAST.COL

V.LAST.LINE 262144

V.MAX.AREA

V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

2.2.7. Wyłącz przełącznik V.BACKLIGHT. (Wyjaśnij co jest obiektem, a co tłem oraz podaj przyczynę)

Switches

V.BINARY

V.BOUNDARIES

V.BACKLIGHT

Parameters

1 V.FIRST.COL

1 V.FIRST.LINE

512

V.LAST.COL

484 V.LAST.LINE

262144

V.MAX.AREA

16 V.MIN.AREA

V.OFFSET

V.GAIN

8 V.MIN.HOLE.AREA

V.TRESHOLD

0 V.2ND.TRESH

V.EDGE.STRENGHT

.....................................................................................................................................................................................