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第十五篇 机器视觉案例 之 齿轮齿数检测

1.案例要求

• 检测齿轮齿数
• 测量每一个齿中心到齿轮中心的距离，并将结果按照每行五个的格式输出
  

2.实现思路

2.1 统计齿轮齿数使用模板匹配工具CogPMAlignTool，并从模板匹配工具的结果集中得到每一个齿的中心点。

2.2 测量距离需要知道两个坐标点，一个是每一个齿的坐标，一个是齿轮中心坐标：齿的坐标已经获得，中心坐标需要一个找圆工具CogFindCircleTool通过找拟合圆得到圆心，找圆工具需要一个圆心的大致坐标位置，因此再使用一个模板匹配工具，最后使用点点距离测量工具测得距离

2.3 距离的输出要求按照每行五个输出，需要对输出的坐标进行处理，代码如下

• double x=i%5*100+100; double y=i/5*50+100;

3.使用控件

3.1 模板匹配工具 —— CogPMAlignTool

模板匹配工具一用来获得圆心大致位置，给找圆工具

模板匹配工具二用来找到每一个齿，需要调整旋转角度与查找概数

3.2 找圆工具 —— CogFindCircleTool

• 添加终端给坐标
• 调整参数
  • 旋转角度为360°
  • 卡尺数量：数量越多找的圆越精确（合适的数量即可，过大的数量会导致工具卡顿）
  • 搜索方向：向内或向外，这里是向外

3.3 点点距离工具 —— CogDistancePointPointTool

在代码中循环给工具赋值

4.代码逻辑

    CogPMAlignTool pma = mToolBlock.Tools["CogPMAlignTool2"]as CogPMAlignTool;CogDistancePointPointTool dis = mToolBlock.Tools["CogDistancePointPointTool1"]as CogDistancePointPointTool;CogFindCircleTool fct = mToolBlock.Tools["CogFindCircleTool1"]as CogFindCircleTool;int count = pma.Results.Count;labels = new CogGraphicLabel[count];Label.SetXYText(200,50,"一共有"+count.ToString()+"个");Label.Color = CogColorConstants.Magenta;Label.Font = new Font("楷体",20);for(int i = 0;i < count;i++){CogGraphicLabel label=new CogGraphicLabel();double x1 = pma.Results[i].GetPose().TranslationX;double y1 = pma.Results[i].GetPose().TranslationY;double X = fct.Results.GetCircle().CenterX;double Y = fct.Results.GetCircle().CenterY;dis.StartX = x1;dis.StartY = y1;dis.EndX = X;dis.EndY = Y;dis.Run();double distance = dis.Distance;double x=i%5*100+100;double y=i/5*50+100;label.SetXYText(x, y, "距离："+distance.ToString("F0"));label.Color = CogColorConstants.Orange;labels[i] = label;}

5.实现效果

6.知识点总结

6.1 找圆工具的参数

• 卡尺数量：指参与找圆的圆周上半径方向的找区分点的数量。这些点用于拟合圆，数量越多，拟合的圆可能越准确，但计算量也会相应增加。
• 搜索长度：卡尺搜索区域的长度，即沿圆周方向搜索的范围。这个参数决定了搜索的精细程度。
• 投影长度：卡尺搜索区域的宽度，即径向搜索的范围。它影响搜索的敏感度和准确性。
• 搜索方向：搜索可以从内向外或由外向内进行，哪个方向区分度明显就选哪个方向。
• 预期圆弧参数：用户可以根据需要设置预期圆弧的中心点、半径、起始角度及角度范围等，以帮助工具更准确地找到圆。
• 忽略点数：在拟合过程中，可以忽略掉参与拟合点中误差过大的点。通常可以选取总点数的5%作为忽略点，以提高拟合的准确性。