Muster Suchen (Tipps Und Tricks) - SICK IVC-2D Bedienungsanleitung

Kapitel 5
224
Interaktive Einstellungen

Muster suchen (Tipps und Tricks)

Der Zweck des Werkzeugs Mustersuche ist es, die größtmögliche(n) Übereinstimmung(en)
mit einem Referenzmuster zu finden. Dieses Kapitel enthält wichtige Informationen über
die Einstellung der Werkzeuge und zeigt einige Beispiele auf, wie Sie die Werkzeuge wir-
kungsvoll miteinander kombinieren, um die beste Performance zu erhalten.
Grundlegende Beschreibung des Algorithmus
Das Werkzeug Mustersuche bestimmt die wichtigsten Kanten (Konturen) eines Musters.
Diese Kanten werden gebraucht, um die Position des Referenzmusters in einem neuen
Bild zu bestimmen. Die Erfassung der Kanten basiert auf den lokalen Abstufungen der
Grauwerte. Das Werkzeug ist dementsprechend relativ unempfindlich gegen absolute
Grauwertpegel und Schattierungen.
Die Erfassung erfolgt in zwei Schritten
•
Erfassung der groben Lage des Musters (Position, Rotation, Größe). Diese Suche
betrachtet nur die wichtigsten Kanten des Musters, welche im Referenzbild grün
gezeichnet sind. Dadurch wird die Schwelle für Größe und erfassbare Details des
Referenzmusters abgesenkt. Allerdings kann der Algorithmus keine Muster erfas-
sen, die weniger als 2 % der Bildfläche bedecken.
•
Feinabstimmung der groben Lage, wofür die feinen Details des Referenzmusters
herangezogen werden. Selbst wenn die grünen Kanten etwas grob wirken, sorgt
die Feinabstimmung für Subpixelgenauigkeit und erhöhte Präzision.
Unterschiedliche Applikationen haben unterschiedliche Anforderungen an die Gewichtung
von Ausführungszeit auf der einen Seite, und Robustheit und Geschwindigkeit auf der
anderen. Das Werkzeug besitzt darum eine Reihe von Parametern, um diese Balance zu
beeinflussen. Die zwei wichtigsten Einstellungen sind Robustheit vs. Geschwindigkeit und
Genauigkeit vs. Geschwindigkeit. Die Robustheit beeinflusst den ersten Schritt, also die
grobe Erfassung. Für saubere, kontrastreiche Bilder mit großem Referenzmuster sollte er
auf Hohe Geschwindigkeit stehen. Für überfüllte oder kontrastarme Bilder mit kleinem
Referenzmuster ist hingegen Hohe Robustheit die bessere Wahl.
Die Genauigkeit beeinflusst die Feinabstimmung im zweiten Schritt auf eine ähnliche Art
und Weise. Für Applikationen, bei denen die Subpixelgenauigkeit sehr hoch sein muss,
muss die Gewichtung auf Hohe Genauigkeit liegen. Für Hochgeschwindigkeitsapplikationen,
bei denen keine präzise Positionierung erforderlich ist, kann dagegen Hohe Geschwindig-
keit ausgewählt sein.
Das Werkzeug kann sensibel auf Musterabweichungen gegenüber dem Referenzmuster
reagieren. Typische Fälle von Musterabweichungen sind Objektveränderungen oder Okklu-
sionen, verursacht durch Beleuchtungseffekte und teilweise bedeckte Objekte. Mäßig
schwere Abweichungen werden noch verarbeitet, reduzieren aber die Übereinstimmung.
Schwere Abweichungen können dazu führen, dass das Muster nicht mehr erkannt wird.
Das Werkzeug Mustersuche kann verschiedene Instanzen des Referenzmusters in einem
einzigen Bild erfassen, abhängig vom Parameter Maximale Anzahl der Muster. Das Werk-
zeug erkennt die Muster mit der größten Übereinstimmung und zeigt sie in den Sucher-
gebnissen an.
Lerntipps
Die Wahl der Kanten, die das Referenzmuster definieren, ist ein wichtiger Schlüssel für ein
schnelles und zuverlässiges Erfassen der Muster. Die Kanten des Referenzmusters wer-
den durch die ROI (Region Of Interest) und die Kantenstärke festgelegt. Die ROI be-
schränkt das Referenzbild auf einen ausgewählten Bereich, während die Kantenstärke den
Schwellenwert für die Grauwertstufen festlegt, die noch als Kante gewertet werden.
Je mehr Kanten existieren, desto größer wird die Ausführungszeit. Passen Sie die Kanten-
stärke so an, dass die für das Muster charakteristischen Kanten erfasst, aber unbedeu-
tende Details ignoriert werden. Der Wert für die Kantenstärke sollte außerdem so gewählt
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