CN104899042A - 一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法及系统，其中方法包括以下步骤：获取执行机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤；根据所述输入参数和步骤选取数据库中的机器视觉检测文件；使用输入参数替换所述机器视觉检测文件中的待定参数；根据所述步骤排列所述机器视觉检测文件的执行顺序；按照所述执行顺序将所述机器视觉检测文件封装为嵌入式机器视觉检测程序。本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法及系统，避免了检测系统开发的障碍，保证了开发出的程序标准化、规范化。

Description

一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法及系统

技术领域

本发明涉及用于自动化检测的嵌入式程序开发领域，特别是指一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法及系统。

背景技术

时下，生产劳动力的成本越来越高，工人对工作环境的舒适度和劳动强度的要求也逐渐提高，工业现场中的检测流程越来越多的采用机器视觉检测方案，即利用一定的图像采集设备拍摄检测目标，利用图像处理方法进行分析，自动输出检测结果。利用机器视觉的检测方案，可以有效的降低工人的劳动强度，同时还可以提高检测的准确率。

近年来，在机器视觉检测的研究中，嵌入式检测方案由于其稳定高效等特性，受到了越来越多研究者的重视，在生产应用中使用的范围也逐渐广泛。但嵌入式开发程序，如FPGA、DSP等，由于其结构复杂、功能实现难度大，大大限制了其使用范围，尤其在检测程序开始时，往往要耗费开发人员较多的精力，而且开发出的程序还容易存在一些在开发时未能检查出的缺陷，严重时会直接影响检测结果的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法及系统，降低机器视觉检测的研究中，编程语言的繁琐对开发人员的限制，同时使检测程序标准化、规范化。

基于上述目的本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法，包括以下步骤：

获取执行机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤；

根据所述输入参数和步骤选取数据库中的机器视觉检测文件；

使用输入参数替换所述机器视觉检测文件中的待定参数；

根据所述步骤排列所述机器视觉检测文件的执行顺序；

按照所述执行顺序将所述机器视觉检测文件封装为嵌入式机器视觉检测程序。

进一步，还包括以下步骤：

根据输入参数和计算方法，生成新的机器视觉检测文件。

进一步，生成新的机器视觉检测文件，包括以下步骤：

获取执行机器视觉检测功能的某一步骤的输入参数和计算方法；

根据输入参数生成符合嵌入式程序标准的文件头、文件尾；

根据输入参数生成机器视觉检测初始化语句；

根据输入参数和计算方法生成机器视觉检测功能语句；

根据输入参数生成机器视觉处理辅助语句；

将所述文件头、文件尾、机器视觉检测初始化语句、机器视觉检测功能语句、机器视觉检测辅助语句封装为机器视觉检测文件；

根据输入参数，创建该机器视觉检测文件的输入接口。

进一步，还包括重新编辑已有嵌入式机器视觉检测程序的步骤，具体包括：

读取数据库中的嵌入式机器视觉检测程序；

获取所述嵌入式机器视觉检测程序包含的机器视觉检测文件，以及它们的执行顺序；

重新排列所述机器视觉检测文件的执行顺序或更改输入参数；

改变机器视觉检测文件的数量或种类；

将更改后的机器视觉检测文件封装为新的嵌入式机器视觉检测程序。

进一步，还包括以下步骤：

将得到的嵌入式机器视觉检测程序烧录至嵌入式机器视觉检测设备中。

本发明还提供一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统，包括：

输入模块，用于获取执行机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤；

数据库模块，用于存储机器视觉检测文件，以及由机器视觉检测文件封装得到的机器视觉检测程序；

程序封装模块，用于根据所述输入参数和步骤选取数据库中的机器视觉检测文件，使用输入参数替换所述机器视觉检测文件中的待定参数，根据所述步骤排列所述机器视觉检测文件的执行顺序，按照所述执行顺序将所述机器视觉检测文件封装为嵌入式机器视觉检测程序，并保存至所述数据库模块中。

进一步，还包括文件生成模块；所述文件生成模块用于获取执行机器视觉检测功能的某一步骤的输入参数和计算方法；根据输入参数生成符合嵌入式程序标准的文件头、文件尾，机器视觉检测初始化语句，机器视觉检测功能语句，以及视觉处理辅助语句；所述文件生成模块还用于将所述文件头、文件尾、机器视觉检测初始化语句、机器视觉检测功能语句、机器视觉检测辅助语句发送至所述程序封装模块，封装为机器视觉检测文件，并根据输入参数，创建该机器视觉检测文件的输入接口。

进一步，还包括程序解析模块，用于获取数据库模块中的嵌入式机器视觉检测程序所包含的机器视觉检测文件，以及它们的执行顺序。

进一步，所述程序封装模块重新排列所述机器视觉检测文件的执行顺序、更改输入参数、改变机器视觉检测文件的数量或种类；所述程序封装模块将更改后的机器视觉检测文件封装为新的嵌入式机器视觉检测程序。

进一步，还包括程序烧录模块，用于将得到的嵌入式机器视觉检测程序烧录至嵌入式机器视觉检测设备中。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种采用可视化重构的嵌入式程序开发方法及系统，通过获取机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤，选取对应的机器视觉检测文件，将这些机器视觉检测文件排序后，封装成为机器视觉检测程序。因为采用了标准的文件头、文件尾、初始化语句、功能语句以及辅助语句，研发人员只需要改变输入参数即可完成不同类型检测模块的开发，避免了了检测系统开发的语言障碍，同时使得开发出的程序标准化、规范化。

附图说明

图1为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法的实施例的整体流程示意图；

图2为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法的实施例中生成新的机器视觉检测文件的方法的流程示意图；

图3为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法的实施例中重新编辑已有嵌入式机器视觉检测程序的方法的流程示意图；

图4为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统的实施例的模块示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

首先，结合附图，对本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发的实施例进行介绍。

图1为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法的实施例的整体流程示意图。如图所示，本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法包括以下步骤：

S1，获取执行机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤。

S2，根据所述输入参数和步骤选取数据库中的机器视觉检测文件。

S3，使用输入参数替换所述机器视觉检测文件中的待定参数。

S4，根据所述步骤排列所述机器视觉检测文件的执行顺序。

S5，按照所述执行顺序将所述机器视觉检测文件封装为嵌入式机器视觉检测程序。

在步骤S1-S5中，每个机器视觉检测文件均包括执行特定视觉检测方法的算法；每个所述机器视觉检测文件都具备输入接口，用于接收输入参数。接收到输入参数之后，系统自动将源文件中的待定参数(即算法的关键参数)替换为接收到的输入参数，以完成研发人员你指定的功能。此外，所述步骤指的是在进行机器视觉检测过程中，通常会使用两种或两种以上的检测方法，因此需要多个机器视觉检测文件。这些文件按照一定顺序执行，即可实现特定的图像处理步骤。

举例说明，例如某一机器视觉检测文件用于执行“阈值变换”的功能，其待定参数包括“阈值方法”和“阈值”；则系统接收到用户给出的阈值方法和阈值，更改机器视觉检测文件中的相应参数，即可利用该机器视觉检测文件中的算法实现指定的一直变换功能。

可选的，所述机器视觉检测文件分为几类。其一，输入用文件类，用于选定视频输入设备，包括但不限于USB相机、IEEE1394相机和Cam Link相机；其二，处理用文件类，用于执行图像处理步骤，包括但不限于均值滤波、中值滤波、阈值变换、图像开匀速、傅里叶变换、直方图处理；其三，输出用文件类，用于将处理结果进行输出。

将上述机器视觉检测文件排序完毕后，系统会将其根据嵌入式程序标准，将全部机器视觉检测文件依照执行顺序进行封装，同时根据每一个机器视觉检测文件的输入参数，设置整个机器视觉检测程序的输入接口。封装完毕后，即可在嵌入式设备中执行此程序，程序会根据输入接口获取的参数自动完成预设的检测工作。

进一步，还可以包括以下步骤：

S6，根据输入参数和计算方法，生成新的机器视觉检测文件。具体方法如下。

图2为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法的实施例中生成新的机器视觉检测文件的方法的流程示意图。具体的，步骤S6包括以下子步骤：

S61，获取执行机器视觉检测功能的某一步骤的输入参数和计算方法。

S62，根据输入参数生成符合嵌入式程序标准的文件头、文件尾。

S63，根据输入参数生成机器视觉检测初始化语句。

S64，根据输入参数和计算方法生成机器视觉检测功能语句。

S65，根据输入参数生成机器视觉处理辅助语句。

S66，将所述文件头、文件尾、机器视觉检测初始化语句、机器视觉检测功能语句、机器视觉检测辅助语句封装为机器视觉检测文件。

S67，根据输入参数，创建该机器视觉检测文件的输入接口。

上述步骤S61-S67用于创建新的机器视觉检测文件。当原有机器视觉检测文件不足以完成某些功能时，研发人员可以添加新的机器视觉检测文件。具体的，研发人员只需要编写功能语句(即主要算法语句)，并确定算法的待定参数，本系统即可自动补全其文件头、文件尾以及必须的机器视觉视频处理辅助语句(这些语句通常为格式化语句，不需要加以修改即可使用)，然后生成完整可用的机器视觉检测文件，并且会根据待定参数，预留用于获取输入参数的输入接口。

进一步，还可以包括以下步骤：

S7，重新编辑已有嵌入式机器视觉检测程序。具体方法如下。

图3为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法的实施例中重新编辑已有嵌入式机器视觉检测程序的方法的流程示意图。具体的，步骤S7包括以下子步骤：

S71，读取数据库中的嵌入式机器视觉检测程序。

S72，获取所述嵌入式机器视觉检测程序包含的机器视觉检测文件，以及它们的执行顺序。

S73，重新排列所述机器视觉检测文件的执行顺序或更改输入参数。

S74，改变机器视觉检测文件的数量或种类。

S75，将更改后的机器视觉检测文件封装为新的嵌入式机器视觉检测程序。

上述步骤S71-S75用于对已经封装完毕的机器视觉检测程序进行再次编译。很多情况下，只需要更改少量参数或步骤即可完成新的检测功能，此时重新编辑新的机器视觉检测程序则过于繁琐。根据机器视觉检测程序解析其使用的全部机器视觉检测文件和它们的排列顺序是可行的，只要在语句内添加特定标记符号即可。因此，完全可以解析出已有的机器视觉检测程序中的机器视觉检测文件，以供重新编辑。

进一步，编辑方法为使用图形界面进行可视化编辑。某一功能对应的机器视觉检测文件以按钮形式显示在显示设备上，使用者可拖动按钮排列，并以连接线连接。按钮代表特定功能，连接线代表执行顺序。以点击等方式可对按钮进行编辑，修改其对应的机器视觉检测文件的输入参数。

进一步，还可以包括以下步骤：

S8，将得到的嵌入式机器视觉检测程序烧录至嵌入式机器视觉检测设备中。

下面，结合附图，介绍本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统。

图4为本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统的实施例的模块示意图。如图所示，本发明提供的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统包括：

输入模块1，用于获取执行机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤；

数据库模块3，用于存储机器视觉检测文件，以及由机器视觉检测文件封装得到的机器视觉检测程序；

程序封装模块2，用于根据所述输入参数和步骤选取数据库中的机器视觉检测文件，使用输入参数替换所述机器视觉检测文件中的待定参数，根据所述步骤排列所述机器视觉检测文件的执行顺序，按照所述执行顺序将所述机器视觉检测文件封装为嵌入式机器视觉检测程序，并保存至所述数据库模块3中。

进一步的，本系统还包括文件生成模块7；所述文件生成模块7用于获取执行机器视觉检测功能的某一步骤的输入参数和计算方法；根据输入参数生成符合嵌入式程序标准的文件头、文件尾，机器视觉检测初始化语句，机器视觉检测功能语句，以及视觉处理辅助语句；所述文件生成模块7还用于将所述文件头、文件尾、机器视觉检测初始化语句、机器视觉检测功能语句、机器视觉检测辅助语句发送至程序封装模块2，封装为机器视觉检测文件，并根据输入参数，创建该机器视觉检测文件的输入接口。

进一步，本系统还包括程序解析模块6，用于获取数据库模块3中的嵌入式机器视觉检测程序所包含的机器视觉检测文件，以及它们的执行顺序。

进一步，所述程序封装模块2重新排列所述机器视觉检测文件的执行顺序、更改输入参数、改变机器视觉检测文件的数量或种类；所述程序封装模块2将更改后的机器视觉检测文件封装为新的嵌入式机器视觉检测程序。

进一笔，本系统还包括程序烧录模块4，用于将得到的嵌入式机器视觉检测程序烧录至嵌入式机器视觉检测设备中。

综上可见，本发明提供的一种采用可视化重构的嵌入式程序开发方法及系统，通过获取机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤，选取对应的机器视觉检测文件，将这些机器视觉检测文件排序后，封装成为机器视觉检测程序。因为采用了标准的文件头、文件尾、初始化语句、功能语句以及辅助语句，研发人员只需要改变输入参数即可完成不同类型检测模块的开发，避免了检测系统开发的障碍，同时使得开发出的程序标准化、规范化。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取执行机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤；

根据所述输入参数和步骤选取数据库中的机器视觉检测文件；

使用输入参数替换所述机器视觉检测文件中的待定参数；

根据所述步骤排列所述机器视觉检测文件的执行顺序；

按照所述执行顺序将所述机器视觉检测文件封装为嵌入式机器视觉检测程序。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据输入参数和计算方法，生成新的机器视觉检测文件。

3.根据权利要求2所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法，其特征在于，生成新的机器视觉检测文件，包括以下步骤：

获取执行机器视觉检测功能的某一步骤的输入参数和计算方法；

根据输入参数生成符合嵌入式程序标准的文件头、文件尾；

根据输入参数生成机器视觉检测初始化语句；

根据输入参数和计算方法生成机器视觉检测功能语句；

根据输入参数生成机器视觉处理辅助语句；

将所述文件头、文件尾、机器视觉检测初始化语句、机器视觉检测功能语句、机器视觉检测辅助语句封装为机器视觉检测文件；

根据输入参数，创建该机器视觉检测文件的输入接口。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法，其特征在于，还包括重新编辑已有嵌入式机器视觉检测程序的步骤，具体包括：

读取数据库中的嵌入式机器视觉检测程序；

获取所述嵌入式机器视觉检测程序包含的机器视觉检测文件，以及它们的执行顺序；

重新排列所述机器视觉检测文件的执行顺序或更改输入参数；

改变机器视觉检测文件的数量或种类；

将更改后的机器视觉检测文件封装为新的嵌入式机器视觉检测程序。

5.根据权利要求1所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将得到的嵌入式机器视觉检测程序烧录至嵌入式机器视觉检测设备中。

6.一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统，其特征在于，包括：

输入模块，用于获取执行机器视觉检测功能所需的输入参数和步骤；

数据库模块，用于存储机器视觉检测文件，以及由机器视觉检测文件封装得到的机器视觉检测程序；

程序封装模块，用于根据所述输入参数和步骤选取数据库中的机器视觉检测文件，使用输入参数替换所述机器视觉检测文件中的待定参数，根据所述步骤排列所述机器视觉检测文件的执行顺序，按照所述执行顺序将所述机器视觉检测文件封装为嵌入式机器视觉检测程序，并保存至所述数据库模块中。

7.根据权利要求6所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统，其特征在于，还包括文件生成模块；所述文件生成模块用于获取执行机器视觉检测功能的某一步骤的输入参数和计算方法；根据输入参数生成符合嵌入式程序标准的文件头、文件尾，机器视觉检测初始化语句，机器视觉检测功能语句，以及视觉处理辅助语句；所述文件生成模块还用于将所述文件头、文件尾、机器视觉检测初始化语句、机器视觉检测功能语句、机器视觉检测辅助语句发送至所述程序封装模块，封装为机器视觉检测文件，并根据输入参数，创建该机器视觉检测文件的输入接口。

8.根据权利要求6所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统，其特征在于，还包括程序解析模块，用于获取数据库模块中的嵌入式机器视觉检测程序所包含的机器视觉检测文件，以及它们的执行顺序。

9.根据权利要求8所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统，其特征在于，所述程序封装模块重新排列所述机器视觉检测文件的执行顺序、更改输入参数、改变机器视觉检测文件的数量或种类；所述程序封装模块将更改后的机器视觉检测文件封装为新的嵌入式机器视觉检测程序。

10.根据权利要求9所述的一种嵌入式机器视觉检测程序开发系统，其特征在于，还包括程序烧录模块，用于将得到的嵌入式机器视觉检测程序烧录至嵌入式机器视觉检测设备中。