2D Blob分析

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功能描述

该步骤可从图像中检测 Blob，并根据其几何特征（如面积、圆度）进行筛选。

使用场景

该步骤用于在测量场景中检出 2D 图像中的 Blob。

输入说明

输入项 说明

图像

此端口输入的图像将被用于分析 Blob。

对齐参数组

可选输入。根据目标物体的位姿变换，同步调整 ROI 的位姿。

参数说明

参数 解释

ROI 设置

参数解释：该参数用于限制图像处理的区域。未设置 ROI 时，步骤将处理整张图像。

调节说明：单击图标后，在数据可视化区域内按住鼠标左键拖拽，绘制对应形状的 ROI。

掩膜设置

参数解释：该参数用于设置一个或多个掩膜，以在 Blob 检测时忽略被掩膜覆盖的图像区域。

调节说明：单击图标后，在数据可视化区域内通过左键单击添加锚点，以绘制多边形掩膜。

检测设置

参数 解释

Blob 极性

参数解释：该参数用于定义与背景相比，何种像素区域将被识别为目标连通区域，即 Blob。

值列表：

  • 比背景暗：选择比背景暗的相连像素。

  • 比背景亮：选择比背景亮的相连像素。

阈值类型

参数解释：该参数用于指定图像二值化的阈值计算方法。灰度值大于阈值的像素被归为前景，小于阈值的像素被归为背景。

值列表：

  • 手动：手动设置一个固定的全局阈值。

  • 自动：系统自动计算最佳阈值。

邻域类型

参数解释：该参数用于指定像素之间的连通规则，从而决定图像中哪些像素被归为一个 Blob。

值列表：

  • 四邻域：当像素在上、下、左、右方向相连时，这些像素将被归为同一个 Blob。

  • 八邻域：当像素在上、下、左、右及对角方向相连时，这些像素将被归为同一个 Blob。

轮廓检索模式

参数解释：该参数用于设定提取 Blob 轮廓时的检索方式。

值列表：

  • 外部轮廓：仅检测并提取最外层轮廓，忽略所有内部孔洞和嵌套轮廓。

  • 所有轮廓：提取所有轮廓并建立完整的层级结构。

过滤设置

该参数用于设置过滤条件，以筛选出符合特定几何特征的 Blob。单击打开编辑器按钮，在”过滤设置“窗口中设置相关参数。

参数 解释

条件间逻辑

参数解释：逻辑筛选规则。用于为添加的多种筛选条件（如面积、外接矩形宽高比、圆度等）统一设置条件间逻辑（AND/OR）。不同条件项按“条件间逻辑”（AND/OR）组合；同一条件项重复添加时固定按 OR 组合，不受“条件间逻辑”设置影响。

值列表：AND、OR

调节说明：单击添加条件按钮，从下拉列表中选择需要过滤的条件并设置条件间逻辑。关于条件的定义和说明详见筛选条件说明。你可根据“参考值范围”设置“过滤值范围”。同时，可对每个条件可单独启用/禁用筛选或删除。

排序设置

参数 解释

排序依据

参数解释：该参数用于指定排序的依据，以对检测到的 Blob 进行排序。

值列表：面积、总面积、外接矩形宽度、外接矩形高度、外接矩形宽高比、主轴角度、圆度、外接矩形中心点 X、外接矩形中心点 Y、内切圆半径、外接圆半径、内接矩形宽度、内接矩形高度、质心 X、质心 Y、外接矩形左上角 X、外接矩形左上角 Y、外接矩形右下角 X、外接矩形右下角 Y、旋转外接矩形宽度、旋转外接矩形高度、Z 形

调节说明：当选择Z 形时，需设置排序起始方向、跨行/跨列方向、层间隔和分层基准。

排序方向

参数解释：该参数用于指定排序的方向。

值列表：升序、降序

排序起始方向

参数解释：该参数用于指定 Z 形排序的起始方向。

值列表：

  • 先行，从左到右

  • 先行，从右到左

  • 先列，从上到下

  • 先列，从下到上

跨行/跨列方向

参数解释：该参数用于指定 Z 形排序的跨行或跨列方向。

值列表：

  • 从上到下

  • 从下到上

  • 从左到右

  • 从右到左

层间隔

参数解释：根据该间隔对Blob进行分层。当排序方式为先按行排序时，该参数表示 Blob 的行间隔；当排序方式为先按列排序时，该参数表示 Blob 的列间隔。

分层基准

参数解释：用于指定分层时的起始位置。例如，当排序方式为先按行排序时，系统将按该位置排布第一行，然后在该行上、下方向上按设置的“层间隔”继续排布其他行。

输出设置

参数 解释

输出结果数量上限

参数解释：勾选后，步骤将输出合并后的Blob掩膜图像。

输出合并后的掩膜

参数解释：该参数用于设定可输出的 Blob 的最大数量。仅输出排序后的前 N 个 Blob（N为该参数值）。若实际 Blob 数不足 N，则输出所有 Blob。

检测到 Blob 时输出 True

参数解释：该参数用于设定在检测到 Blob 时输出的布尔值结果。

  • 勾选：在当前图像中检测到至少一个 Blob 时，步骤输出 True，未检测到任何 Blob 时，步骤输出 False。

  • 未勾选：在当前图像中检测到至少一个 Blob 时，步骤输出 False，未检测到任何 Blob 时，步骤输出 True。

输出说明

输出项 说明

Blob 检测状态

Blob 检测的布尔值结果，具体布尔值结果取决于“检测到 Blob 时输出 True”参数设置。

Blob 数量

Blob 的数量。

Blob 掩膜

Blob 的掩膜图像。

Blob(n)位姿

Blob(n)在图像中的位置与方向。

外接矩形

Blob 的外接矩形。

外接矩形中心点 X

Blob 外接矩形中心点的 X 坐标。

外接矩形中心点 Y

Blob 外接矩形中心点的 Y 坐标。

主轴角度

Blob 主轴相对于水平轴的旋转角度，单位为度（°）。

面积

Blob 的像素级面积。

总面积

Blob 的总面积。

外接矩形宽度

Blob 外接矩形的宽度。

外接矩形高度

Blob 外接矩形的高度。

外接矩形宽高比

外接矩形的宽高比 = 外接矩形宽度 / 外接矩形高度

圆度

圆度 = Blob 的面积 / 以 Blob 周长为周长的圆的面积

内切圆半径

Blob 内切圆的半径。

外接圆半径

Blob 外接圆的半径。

内接矩形宽度

Blob 内接矩形的宽度。

内接矩形高度

Blob 内接矩形的高度。

质心 X

Blob 的质心 X 坐标。质心是 Blob 的几何中心，表示为一个点，其坐标为该点在图像中的位置。

质心 Y

Blob 的质心 Y 坐标。质心是 Blob 的几何中心，表示为一个点，其坐标为该点在图像中的位置。

外接矩形左上角 X

Blob 外接矩形左上角的 X 坐标。

外接矩形左上角 Y

Blob 外接矩形左上角的 Y 坐标。

外接矩形右下角 X

Blob 外接矩形右下角的 X 坐标。

外接矩形右下角 Y

Blob 外接矩形右下角的 Y 坐标。

旋转外接矩形宽度

Blob 旋转外接矩形的宽度。

旋转外接矩形高度

Blob 旋转外接矩形的高度。

调参案例

案例 1：检测圆形零件

  • 场景：检测圆形零件（如垫圈、轴承等），背景较干净，需重点筛选圆形目标。

  • 调参思路：

    1. 首先确定 Blob 极性，根据零件与背景的亮度关系选择“比背景亮”或“比背景暗”。

    2. 手动设置阈值范围使目标物体能有效分割。

    3. 添加圆度过滤条件来筛选近似圆形的 Blob。

    4. 添加面积过滤条件排除噪声和过大的干扰。

    5. 按面积降序排序，便于优先处理较大的零件。

  • 参数设置：

    参数 设置值

    Blob 极性

    比背景亮

    阈值类型

    手动

    阈值范围

    100 ~ 255

    邻域类型

    八邻域

    轮廓检索模式

    外部轮廓

    过滤条件（条件1）

    圆度 ≥ 0.75

    过滤条件（条件2）

    面积 ≥ 500 且 ≤ 10000

    条件间逻辑

    AND

    排序依据

    面积

    排序方向

    降序

案例 2：检测矩形零件

  • 场景：检测矩形或方形零件（如芯片、电路板、卡片等），需精确筛选形状趋近于矩形的目标，光照可能存在变化。

  • 调参思路：

    1. 使用自动阈值快速适应不同光照条件。

    2. 采用四邻域连通方式确保矩形边界的清晰度。

    3. 通过外接矩形宽高比过滤来筛选矩形物体。

    4. 设置面积下限排除微小噪声。

    5. 按 X 坐标排序便于从左到右有序处理。

  • 参数设置：

    参数 设置值

    Blob 极性

    比背景暗

    阈值类型

    自动

    邻域类型

    四邻域

    轮廓检索模式

    外部轮廓

    过滤条件（条件1）

    外接矩形宽高比 ≥ 0.8 且 ≤ 1.2

    过滤条件（条件2）

    面积 ≥ 1000

    条件间逻辑

    AND

    排序依据

    外接矩形中心点 X

    排序方向

    升序

案例 3：检测小目标物体

  • 场景：检测小尺寸物体（如螺钉、螺栓、小零件等），需避免噪声干扰，确保检测的可靠性。

  • 调参思路：

    1. 根据背景亮度设置合适的 Blob 极性。

    2. 提高阈值范围下限以有效分离小目标与暗背景。

    3. 采用八邻域保证小目标轮廓的连通性。

    4. 同时使用面积和外接圆半径两个条件进行约束，提高筛选精度。

    5. 按 Y 坐标排序适应从上到下处理场景。

  • 参数设置：

    参数 设置值

    Blob 极性

    比背景亮

    阈值类型

    手动

    阈值范围

    150 ~ 255

    邻域类型

    八邻域

    轮廓检索模式

    外部轮廓

    过滤条件（条件1）

    面积 ≥ 50 且 ≤ 500

    过滤条件（条件2）

    外接圆半径 ≥ 3 且 ≤ 15

    条件间逻辑

    AND

    排序依据

    质心 Y

    排序方向

    升序

    输出结果数量上限

    勾选（可设定数量）

案例 4：复杂背景下的目标检测

  • 场景：复杂或变化的背景（物料堆放、混合物品等），目标物体可能有孔洞，需通过 ROI 和掩膜限制检测范围。

  • 调参思路：

    1. 使用 ROI 设置限制检测区域，降低后续处理复杂度。

    2. 绘制掩膜覆盖明显的干扰区域（如强反光区、阴影区）。

    3. 采用"所有轮廓"模式检测有孔洞的目标。

    4. 设置较宽的阈值范围以适应光照变化。

    5. 利用 AND 逻辑组合多个条件，严格筛选满足条件的 Blob。

    6. 使用 Z 形排序适应规则排列的物品。

  • 参数设置：

    参数 设置值

    ROI 设置

    已设置（限制处理区域）

    掩膜设置

    已设置（覆盖干扰区域）

    Blob 极性

    比背景亮

    阈值类型

    手动

    阈值范围

    80 ~ 200

    邻域类型

    八邻域

    轮廓检索模式

    所有轮廓

    过滤条件（条件1）

    面积 ≥ 800

    过滤条件（条件2）

    圆度 ≥ 0.6

    条件间逻辑

    AND

    排序依据

    Z 形

    排序起始方向

    先行，从左到右

    跨行/跨列方向

    从上到下

    层间隔

    50

案例 5：背景高反差，需要精确控制检测结果

  • 场景：目标与背景对比度高，但需要严格控制输出结果数量和质量，如只需要前 N 个最大的 Blob。

  • 调参思路：

    1. 采用自动阈值快速获得基本分割结果。

    2. 设置轮廓检索为“外部轮廓”以提高处理效率。

    3. 通过外接矩形宽高比和圆度的组合条件排除异常形状。

    4. 勾选“输出结果数量上限”以控制输出个数。

    5. 按面积降序排列，确保输出最大的目标。

    6. 勾选“检测到 Blob 时输出 True”实现逻辑判断。

  • 参数设置：

    参数 设置值

    Blob 极性

    比背景亮

    阈值类型

    自动

    邻域类型

    八邻域

    轮廓检索模式

    外部轮廓

    过滤条件（条件1）

    外接矩形宽高比 ≥ 0.5 且 ≤ 2.0

    过滤条件（条件2）

    圆度 ≥ 0.5

    条件间逻辑

    OR

    排序依据

    面积

    排序方向

    降序

    输出结果数量上限

    勾选

    输出结果数量

    10

    检测到 Blob 时输出 True

    勾选

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