Image Combiner vTool#

Image Combiner vTool 允許您使用 Arithmetic 運算將兩張影像結合成一張。

影像合成是一個前處理步驟，用於透過加法、減法、乘法和除法等基本 Arithmetic 運算來結合兩張影像的資訊。

Image Combiner vTool 透過 Image1 和 Image2 輸入接腳接收兩張影像，並透過 Image 輸出接腳輸出合成後的影像。兩張輸入影像必須具有相同的 Pixel Format。

Image Combiner vTool 適用於 Preprocessing Basic 授權。若要購買授權，請造訪 Basler 網站。

Image Combiner vTool 版本#

Image Combiner vTool 提供兩種版本：Starter 與 Basic。這兩個版本的功能完全相同。

運作原理#

您可以結合來自相同輸入來源（例如一個 Camera vTool）或兩個輸入來源（例如兩個 Camera vTools）的影像。如果您有兩個輸入來源，則必須使用 Data Synchronizer vTool 將這些輸入同步。否則，可能會因為輸入未同步而零星發生錯誤，進而無法正確結合。

組合器操作#

Image Combiner vTool 提供下列合成運算。

• Addition: 逐像素相加灰階值。
  g₁ + g₂ = g_out
• Subtraction: 從影像 1 的灰階值中逐像素減去影像 2 的灰階值。
  g₁ - g₂ = g_out
• Multiplication: 逐像素相乘灰階值。
  g₁ * g₂ = g_out
• Division: 用影像 1 的灰階值逐像素除以影像 2 的灰階值。
  g₁ / g₂ = g_out
• Absolute Difference: 執行如上所述的減法並決定絕對值。此運算可用於計算兩張影像之間的差值。
  Abs(g₁ - g₂)
• Minimum: 逐像素比較影像 1 與影像 2 的灰階值，並將兩者中較低的值指定給輸出影像中的對應像素。
  Min(g₁,g₂)
• Maximum: 逐像素比較影像 1 與影像 2 的灰階值，並將兩者中較高的值指定給輸出影像中的對應像素。
  Max(g₁,g₂)

Arithmetic 操作#

加法、減法、乘法和除法屬於二元運算。這些運算會改變結果影像的灰階值範圍。因此，可能會發生灰階值不足或溢位的情況。如果發生這種情況，超出範圍的灰階值會自動設為輸入影像格式的最高或最低灰階值。

Example: 在 8-bit 影像中，負的輸出灰階值會設為零，而大於 255 的輸出灰階值則會設為 255。

為了避免這種情況，Image Combiner 提供次要算術運算（乘法和加法），您可用來改善主要運算的中間結果。以下公式說明了這點：

g_out = operation (g₁, g₂) * multiplication factor + addition value

這些額外的乘法或加法步驟常用於無符號影像格式（例如 8-bit 影像），以保留輸入影像的灰階值範圍。

Example: 為了避免透過加法結合兩張 8-bit 輸入影像後發生灰階值溢位，請指定 0.5 的乘法因數和 0.0 的加法值。影像減法之後，0.5 的乘法因數和 128 的加法值可產生良好的結果。

常見使用案例#

Object Detection#

進行 Object Detection 的簡單方法是拍攝未包含任何物件的目標場景參考影像。這就是參考影像或背景影像。若要偵測物件，您可以從檢查影像中減去參考影像，以查看像素區域的灰階值在哪些地方有所不同。

之後，您可以在產生的差異影像上套用閾值化，以分割灰階值偏差顯著的區域。典型的工作流程是從 Image Smoothing vTool 或 Image Morphology vTool 開始，接著使用 Image Combiner 和閾值化 vTool。

相較於可達到類似結果的 Relative Thresholding vTool，使用這種 vTool 組合能讓您在濾鏡類型和遮罩形狀上有更多選擇。例如，Image Morphology vTool 提供矩形和圓形遮罩以及中值和等級濾鏡，而 Relative Thresholding vTool 僅包含矩形遮罩和平均濾鏡。

兩張檢測影像的比較#

您可以判斷在不同時間、相同條件下（例如相同的相機、照明、相機視角和物件）所拍攝的兩張影像之間是否存在任何差異。若要這麼做，請使用 Subtraction 或 Absolute Difference 操作。

虛擬影像的生成#

基於開發或測試目的，可能會需要某些類型的組合影像。例如，您可以 add 特定的噪點圖案或背景，或者用遮罩影像 multiply 影像。

非均勻照明補償#

非均勻照明或邊暈（vignetting）效應可能會導致影像的不同部分具有不同的亮度值。例如，如果您隨後想要使用針對整張影像使用單一全域閾值的閾值化步驟，這就會造成問題。

為了解決這個問題，您可以使用大型遮罩的平均或中值濾鏡來擷取影像潛在的亮度分佈。一旦有了這張亮度分佈影像（最好在離線校準步驟期間完成），您就可以將其從送入的檢查影像中減去，或者用送入的檢查影像除以它。

設定 vTool#

若要設定 Image Combiner vTool：

1. 在 vTool Settings 區域的 Recipe Management 窗格中，按一下 Open Settings 或按兩下 vTool。
   隨即會開啟 Image Combiner Starter/Basic 對話方塊。
2. 在 Combiner Operations 區域中，選取所需的操作。
3. 如果可用，請為次要算術運算指定所需的 Multiplication 和 Addition 值。

您可以在 pin data view 中檢視影像組合的結果。

Inputs#

Image1#

直接接收來自 Camera vTool 或輸出影像之 vTool（例如 Image Format Converter vTool）的影像。

• 資料類型：Image
• Image format: 8-bit 至 16-bit 單色或彩色影像（請參閱Supported Pixel Formats）。Image1 和 Image2 的 Pixel Format 必須相同。

Image2#

直接接收來自 Camera vTool 或輸出影像之 vTool（例如 Image Format Converter vTool）的影像。

• 資料類型：Image
• Image format: 8-bit 至 16-bit 單色或彩色影像（請參閱Supported Pixel Formats）。Image1 和 Image2 的 Pixel Format 必須相同。

Outputs#

Image#

傳回組合後的影像。輸出影像可供任何接受影像作為輸入的 vTool 使用。

• 資料類型：Image
• 影像格式：彩色或單色影像（請參閱支援的 Pixel Format）

支援的 Pixel Format#

根據輸入影像的像素格式，Image Combiner vTool 會輸出以下像素格式：

相關 vTools#

典型前置項目#

• 攝影機vTool
• 校準vTool
• Image Format Converter vTool
• Image Morphology vTool
• Image Smoothing vTool

典型後續元件#

• Absolute Thresholding vTool
• Auto Thresholding vTool
• Barcode Reader vTool
• Color Classifier vTool
• Data Matrix Code Reader vTool
• Image Morphology vTool
• Image Smoothing vTool
• QR Code Reader vTool
• Relative Thresholding vTool