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。

输入与输出

输入

输入端口 数据类型 说明

图像

Image/Color

此端口输入的图像将被用于分析 Blob。

对齐参数组

Pose2D

根据目标物体的位姿变换，同步调整 ROI 的位姿。

输出

输出端口 数据类型 说明

Blob 检测状态

Bool

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

Number

Blob 的数量。

Blob 掩膜

Image/Color/Mask

Blob 的掩膜图像。

Blob(n)位姿

Pose2D[]

Blob(n)在图像中的位置与方向。

外接矩形

Shape2D/Rectangle[]

Blob 的外接矩形。

外接矩形中心点 X

Number[]

Blob 外接矩形中心点的 X 坐标。

外接矩形中心点 Y

Number[]

Blob 外接矩形中心点的 Y 坐标。

主轴角度

Number[]

Blob 主轴相对于水平轴的旋转角度，单位为度（°）。

面积

Number[]

Blob 的像素级面积。

总面积

Number

Blob 的总面积。

外接矩形宽度

Number[]

Blob 外接矩形的宽度。

外接矩形高度

Number[]

Blob 外接矩形的高度。

外接矩形宽高比

Number[]

外接矩形的宽高比 = 外接矩形宽度 / 外接矩形高度

圆度

Number[]

圆度 = Blob 的面积 / 以 Blob 周长为周长的圆的面积

内切圆半径

Number[]

Blob 内切圆的半径。

外接圆半径

Number[]

Blob 外接圆的半径。

内接矩形宽度

Number[]

Blob 内接矩形的宽度。

内接矩形高度

Number[]

Blob 内接矩形的高度。

质心 X

Number[]

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

Number[]

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

Number[]

Blob 外接矩形左上角的 X 坐标。

外接矩形左上角 Y

Number[]

Blob 外接矩形左上角的 Y 坐标。

外接矩形右下角 X

Number[]

Blob 外接矩形右下角的 X 坐标。

外接矩形右下角 Y

Number[]

Blob 外接矩形右下角的 Y 坐标。

旋转外接矩形宽度

Number[]

Blob 旋转外接矩形的宽度。

旋转外接矩形高度

Number[]

Blob 旋转外接矩形的高度。

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。

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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