基于台达PVS 的农业机械零件2D 测量技术

孙艳茹 ，逄崇雁 ，盖琪琳

（1.哈尔滨华德学院机器人工程学院，黑龙江 哈尔滨 150025；2.哈尔滨华德学院电子与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨 150025）

底层是由HALCON 的强大算法库组成[1]，因此PVS 具有顶级的稳定性和超高的性能，并且能够为用户提供简单便捷的用户界面（GUI）。PVS软件拥有丰富的功能模块，涵盖包括1D/2D读码、OCR /OCV、滤波、Blob分析、机器人导航、测量、颜色等。

本文针对农业机械零件采用2D测量技术中的角度测量和面积检测等技术进行模拟操作演示，在批量生产农业机械零件过程中，用机器视觉发挥检测作用，这对农业自动化应用有着重要意义[2]。

1 基于PVS的相机连接方式方法

PVS 软件成功安装，Basler pylon 驱动成功安装，其中，使用者选CAMER USER，相机类型选GIGE。

如图1所示，为相机static IP相关参数设置界面。

图1 相机static IP 设置

1.1 相机IP设定

1）先连接相机，再设定相机：打开pylon IP configuration设置相机static IP：IP 设定为192.168.2.1；子网掩码为255.255.255.0。

2）将电脑IP设置成和相机在同一网段的。

1.2 相机配置

1）右键Hardwareconfiguration，以管理员身份运行。影像输入频道相机配置选Basler（gige-USB3）。数字IO 选camera。其他默认。

2）进入PVSsoft。选择账户，输入密码。系统设置查看器数量1。 系统设置立即停止设为1。

3）相机设成硬件触发。

1.3 许可证文件

将视觉许可证文件按照路径放到对应的文件夹。把.dat 文件放到Halcon 的license 文件夹中，具体路径是默认安装C:Program FilesMVTecHALCON-13.0license。

2 农业机械零件的角度测量技术

在农业自动化生产过程中，各个零件组成一个装置或设备，对零件的角度测量尤为重要，通过该技术可以得到想要的零件、适合生产过程需要的零件角度，可提高效率，节约人工成本，降低人为因素产生的误差[3-4]。

1）角度工具测量由2 个矩形探头构成的2 条直线的角度。直线1和直线2分别定义两条直线，使用探头来进行直线检测。

2）找线的方法是设置好的参数来探测一条直线。拾取程序中的直线。

3）设置角度是基于X轴还是Y轴的。设置角度方向是顺时针还是逆时针。对检测结果还需要设置容差。

步骤如下：①登入PVS 界面后，选择用户，输入密码，进入“配置模式界面”；②相机拍摄或选择图片后，选择检测中的“角度”，对两条线分别操作；③依情况设置角度；④依情况设置角度方向；⑤设置容差；⑥对程序进行测试；⑦输入文本进行标注；⑧运行程序显示文本信息；⑨可单步运行查看每个步骤结果；⑩对程序进行保存。角度测量结果如图2所示。

图2 角度测量技术

3 农业机械零件的面积检测技术

在农业自动化生产过程中，面积检测技术同理。

1）面积工具用来检测给定阈值下的图像面积。

2）阈值：设置要提取的面积的灰度区间。

3）容差：对检测结果设置容差。

步骤：①加载图片后，选择“检测面积”；②依情况选择形状进行划分区域；③设置要提取的面积的灰度区间；④检测给定阈值下的图像面积；步骤5～10同角度测量技术。面积检测结果如图3所示。

图3 面积检测技术

4 农业机械零件的距离检测技术

距离检测技术同理。

1）距离命令是用矩形或圆形探头测量2 点间距离，或点到线间的距离。

2）拾取：拾取程序中的点、线。

3）数组：拾取一个点数组。

4）容差：对检测结果设置容差。

步骤：①加载图片后，选择“边缘检测”的“点”图标；②依情况分别选择两个点；③选择检测距离，检测类型为“点到点”；④检测点到点的距离；5～10 步骤同角度测量技术。距离检测结果如图4所示。

5 软件流程

针对农业机械零件2D 测量技术给出整体流程，如图5所示。

图4 距离检测技术

图5 系统整体流程图

6 结语

随着劳动力成本越来越高，长期留住员工是企业面临的一大挑战，也很难找到很好的替代员工。当软件复杂的时候，尝试软件调试也是非常困难的。一旦程序员离职，没有人能够轻易接手，导致需要重新编写程序。PVS 平台旨在解决软件的通用性难题，以模块化的工具来帮助用户解决问题。本文针对农业机械零件对2D测量技术阐述PVS软件的机器视觉技术给农业自动化生产带来的便捷和价值。