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機(jī)器視覺大師（MVS），一體式可編程機(jī)器視覺控制器（FVS）， 可組態(tài)機(jī)器視覺控制器（EVS）都支持腳本編程。雖然機(jī)器視覺大師腳本編程最簡(jiǎn)單，但是很多用戶普遍感覺好像很難入門，筆者將詳細(xì)介紹一下這些機(jī)器視覺大師的腳本編程原理和過程。
機(jī)器視覺大師在自動(dòng)檢測(cè)模式下，可以支持用戶腳本編程。為什么要這樣的功能呢？這需要簡(jiǎn)單介紹一下機(jī)器視覺大師提供自動(dòng)檢測(cè)功能的目的說起。
機(jī)器視覺大師自動(dòng)檢測(cè)功能主要用于開發(fā)全自動(dòng)機(jī)器視覺自動(dòng)化系統(tǒng)的前期實(shí)驗(yàn)分析（圖形預(yù)處理，特征算法等）或桌面式半自動(dòng)機(jī)器視覺應(yīng)用。機(jī)器視覺在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用從軟件開發(fā)方面來講主要涉及圖像預(yù)處理，特征分析，模式識(shí)別算法等，實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域常用的如定位，顏色區(qū)分，缺陷檢測(cè)，生產(chǎn)日期檢測(cè)或識(shí)別，條碼識(shí)別等。如果一個(gè)新的需求全部從頭開始開發(fā)的話，工作量十分巨大，而且需要開發(fā)人員既具有圖像處理方面的知識(shí)，也需要具備比較強(qiáng)的編程能力，一般來說，是非常困難的。
機(jī)器視覺大師將圖像分析和常用的模式識(shí)別等算法完全封裝成檢測(cè)算子，采用可視化編輯的方式，用戶只需要?jiǎng)觿?dòng)鼠標(biāo)扒拉幾下， 不到幾分鐘，一個(gè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)原型將很快建立起來。但是，由于應(yīng)用的復(fù)雜化，機(jī)器視覺大師提供的算子可能不能完全適用用戶的實(shí)際需求。這就需要用戶進(jìn)行最后的處理即腳本編程，來完成最終的目標(biāo)。打個(gè)比喻來說，機(jī)器視覺大師就好比一個(gè)城市建立的地鐵系統(tǒng)，雖然方便快捷，但是最后一公里還需要一種交通工具如共享單車，才能使乘客很舒服地到達(dá)目的地。腳本編程好像是共享單車，雖然不是全自動(dòng)的，需要用點(diǎn)力，但是操作實(shí)在是很簡(jiǎn)單，只要掌握好方向盤，用力蹬就行了。
機(jī)器視覺大師里面設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器視覺或影像自動(dòng)檢測(cè)應(yīng)用，基本過程如下：
言歸正傳，在機(jī)器視覺大師里面進(jìn)行腳本編程其實(shí)也是很簡(jiǎn)單的一件事。不像一些高級(jí)編程語言如c/c++，java, 網(wǎng)頁腳本php，這些語言功能較強(qiáng)，支持類，函數(shù)，事件等，需要掌握的知識(shí)點(diǎn)較多，學(xué)習(xí)起來比較復(fù)雜，漫長(zhǎng)。機(jī)器視覺大師的腳本編程只需要掌握兩點(diǎn)：1. 理解和掌握對(duì)象和屬性的概念； 2. 理解和應(yīng)用邏輯判斷和循環(huán)或順序執(zhí)行。完全不需要自定義什么類，函數(shù)什么的。這些概念是所有編程語言里面最基本的內(nèi)容。所以，別擔(dān)心，一切會(huì)是那么的簡(jiǎn)單。
對(duì)象模型
在機(jī)器視覺大師里面，編程的時(shí)候一定是以對(duì)象為主。 頂層對(duì)象只有兩種，即視場(chǎng)對(duì)象和整個(gè)應(yīng)用程序?qū)ο?/strong>。 視場(chǎng)對(duì)象下面有算子對(duì)象，算子對(duì)象有讀數(shù)屬性（復(fù)合型讀數(shù)如點(diǎn)（x,y）也可以理解成對(duì)象）。不同的算子對(duì)象具有不同的讀數(shù)，有數(shù)據(jù)類，有文本類，或數(shù)組類。機(jī)器視覺大師里面的基本對(duì)象模型如下圖：
應(yīng)用程序?qū)ο蟾鶕?jù)當(dāng)前的檢測(cè)任務(wù)的不同，具有不同的屬性（也稱變量）。視場(chǎng)對(duì)象即相機(jī)所能成像的范圍，表現(xiàn)為一個(gè)圖像，但實(shí)際編程時(shí)可能與圖像完全不搭邊，所以只要記住，當(dāng)前PC系統(tǒng)有幾個(gè)相機(jī)，就可以理解有幾個(gè)視場(chǎng)對(duì)象。視場(chǎng)下面的算子的數(shù)量根據(jù)用戶自己實(shí)際添加的數(shù)量決定。
在編程中，所有的對(duì)象均使用名稱標(biāo)識(shí)，這些標(biāo)識(shí)均系統(tǒng)已經(jīng)自動(dòng)命名, 應(yīng)用程序?qū)ο蟮拿譃閙vs, 有且只有一個(gè)。視場(chǎng)對(duì)象的名字為sight, 后面緊接一個(gè)數(shù)字，表示不同的視場(chǎng)對(duì)象等等，如sight1。視場(chǎng)里面不同的算子分別有自己的名字，同類型的算子后面添加序號(hào)加以區(qū)分，與視場(chǎng)名字的命名規(guī)則差不多。
使用的時(shí)候，對(duì)象一定是從最頂層對(duì)象開始，然后往下一層，再往下一層，直到屬性，不同的對(duì)象之間使用圓點(diǎn)”.”符號(hào)進(jìn)行連接。例如，如果要獲得視場(chǎng)一(sight1)里面的雙態(tài)識(shí)別算子（dual1）的“檢測(cè)結(jié)果”讀數(shù)， 如：
n = sight1.dual1.res
算子對(duì)象的讀數(shù)在運(yùn)行一次檢測(cè)以后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出結(jié)果，但是，應(yīng)用程序?qū)ο蟮膶傩院芏嗲闆r下，需要用戶在腳本里面進(jìn)行編程計(jì)算，如
mvs.good = 1,
這條語句將應(yīng)用程序?qū)ο蟮膅ood屬性設(shè)置為1.
不同檢測(cè)算子可用讀數(shù)如下表（由于版本不斷變化，請(qǐng)使用實(shí)際名稱）
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檢測(cè)算子
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讀數(shù)名稱
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數(shù)據(jù)類型
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說明
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雙態(tài)檢測(cè)
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res-結(jié)果
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整數(shù)
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模板索引。如果為0表示第一個(gè)模板，如果為1表示第2個(gè)模板。
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定位
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count – 實(shí)例個(gè)數(shù)
position –位置
abspos –絕對(duì)位置
offset – 偏移
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整數(shù)
點(diǎn)
點(diǎn)
2D實(shí)數(shù)
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如果找到實(shí)例，返回1，否則返回0
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多態(tài)檢測(cè)
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result – 結(jié)果（最大分?jǐn)?shù)的模板索引）
count –已經(jīng)學(xué)習(xí)的模板數(shù)
pattname – 模板名稱或說明
score – 當(dāng)前識(shí)別的每個(gè)模板分?jǐn)?shù)值
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整數(shù)
整數(shù)
文本
實(shí)數(shù)
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多態(tài)檢測(cè)的識(shí)別結(jié)果為分?jǐn)?shù)最高的模板索引。除非進(jìn)行了實(shí)際的模板增或減操作，已經(jīng)學(xué)習(xí)的模板數(shù)每次識(shí)別以后都不會(huì)變換。
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模板識(shí)別
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count – 實(shí)例個(gè)數(shù)
position –位置
angle – 角度
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整數(shù)
點(diǎn)
實(shí)數(shù)
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一維碼
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count – 條碼個(gè)數(shù)
content –條碼內(nèi)容
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整數(shù)
文本
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二維碼
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count – 條碼個(gè)數(shù)
content –條碼內(nèi)容
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整數(shù)
文本
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BLOB分析
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count – blob個(gè)數(shù)
offset – 偏移
width – 寬度
length – 長(zhǎng)度
centroid – 質(zhì)心
dens – 密度
pixsum – 像素和
pixavg – 像素平均
pixvar—像素方差
strength – 強(qiáng)度
perim – 周長(zhǎng)
area – 面積
circu -- 圓度
slant – 斜率
rect – 外接矩形
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整數(shù)
2D實(shí)數(shù)
整數(shù)
整數(shù)
點(diǎn)
實(shí)數(shù)
實(shí)數(shù)
實(shí)數(shù)
實(shí)數(shù)
實(shí)數(shù)
整數(shù)
整數(shù)
實(shí)數(shù)
實(shí)數(shù)
矩形
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文字識(shí)別
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content –字符內(nèi)容
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文本
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顏色識(shí)別
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result – 結(jié)果
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整數(shù)
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返回顏色索引
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邊距測(cè)量
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result – 結(jié)果
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整數(shù)
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返回實(shí)際的長(zhǎng)度，以像素為單位
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如果結(jié)果有多組相同屬性，那么該屬性即為屬性數(shù)組，需要使用數(shù)組的方式進(jìn)行引用，如
blob1.offset[1].x
數(shù)組序號(hào)從1開始。 記住： 凡是有多組相同屬性的的算子，一般都會(huì)提供一個(gè)名稱類似“count”的讀數(shù)表示當(dāng)前有多少組屬性。如：
n = blob1.count
m = pmat1.count
萬一忘記某個(gè)算子的讀數(shù)，也可以在對(duì)應(yīng)算子的參數(shù)設(shè)置窗口里面的讀數(shù)頁中得到，如下圖：
邏輯判斷和條件執(zhí)行
機(jī)器視覺腳本編程機(jī)大部分上是對(duì)視場(chǎng)中算子的結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)行以后，然后對(duì)應(yīng)用程序?qū)ο蟮南嚓P(guān)屬性進(jìn)行賦值的一個(gè)過程。這樣的簡(jiǎn)單的方式，極大地增強(qiáng)軟件的功能，達(dá)到完全滿足用戶需求的目的。下面為腳本編輯的一般過程：
   。
 
出于簡(jiǎn)單易用的考慮，機(jī)器視覺大師支持最基本的邏輯判斷表達(dá)式和條件執(zhí)行語句。當(dāng)然，最基本的賦值語句和算術(shù)表達(dá)式是必須支持的。語句不需要結(jié)束符如c語言中的”;”，但是需要使用空格隔開，出于可讀性考慮，建議一個(gè)語句使用一行，最好采用縮進(jìn)結(jié)構(gòu)。
下表是邏輯運(yùn)算表達(dá)式：
邏輯運(yùn)算符或關(guān)系運(yùn)算符，算術(shù)運(yùn)算符，括號(hào)等構(gòu)成邏輯表達(dá)式，其結(jié)果只能為true（真）或false(假)。
支持的邏輯或關(guān)系運(yùn)算符如下：
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算符或關(guān)鍵詞
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說明
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類型
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and
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與，左右兩邊的表達(dá)式為true，結(jié)果才為true,否則為false
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邏輯運(yùn)算符
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or
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或，左右兩邊的任意一個(gè)表達(dá)式為true，結(jié)果為true,否則為false
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邏輯運(yùn)算符
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not
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非，如果右邊的表達(dá)式為true，結(jié)果為false。反之如果右邊的表達(dá)式為false,結(jié)果為true。
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邏輯運(yùn)算符
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<
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小于，左邊的表達(dá)式值如果小于右邊的表達(dá)式值，結(jié)果為true,否則為false.
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關(guān)系運(yùn)算符
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>
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大于，左邊的表達(dá)式值如果大于右邊的表達(dá)式值，結(jié)果為true,否則為false.
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關(guān)系運(yùn)算符
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<=
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小于等于，左邊的表達(dá)式值如果小于等于右邊的表達(dá)式值，結(jié)果為true,否則為false.
|
關(guān)系運(yùn)算符
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>=
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大于等于，左邊的表達(dá)式值如果大于等于右邊的表達(dá)式值，結(jié)果為true,否則為false.
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關(guān)系運(yùn)算符
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|
==
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等于，左邊的表達(dá)式值如果等于右邊的表達(dá)式值，結(jié)果為true,否則為false.
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關(guān)系運(yùn)算符
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~=
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不等于，左邊的表達(dá)式值如果不等于右邊的表達(dá)式值，結(jié)果為true,否則為false.
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關(guān)系運(yùn)算符
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算術(shù)表達(dá)式的算符如下：
一個(gè)表達(dá)式可能由不同的類型的的表達(dá)式組成。這些表達(dá)式在計(jì)算的時(shí)候遵守一定的優(yōu)先順序。運(yùn)算符可以通過括號(hào)括起，括號(hào)里面的運(yùn)算符號(hào)具有最高的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)無括號(hào)的情況下，這些運(yùn)算符的從高到低的優(yōu)先順序如下：
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^
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not，-
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*, /, %
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+, -
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<, > , <=, >=, ==, ~=
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and
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or
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在機(jī)器視覺大師腳本里面可以隨意定義變量，這些變量不需要申明數(shù)據(jù)類型，直接將算術(shù)表達(dá)式或邏輯表達(dá)式賦值即可。變量的類型根據(jù)表達(dá)式的結(jié)果決定，可以是邏輯類，數(shù)值類或文本類。
邏輯類的變量只能為true或 false, 文本類的內(nèi)容需要用雙引號(hào)括起。如
label = “hello, world”
result = sight1.dual1.res == 0
if result == true then
//do something
end
機(jī)器視覺大師可以運(yùn)行不同種類的自動(dòng)檢測(cè)任務(wù)。很多情況下，需要進(jìn)行控制執(zhí)行，對(duì)不同的屬性進(jìn)行賦值，以獲得最終結(jié)果。機(jī)器視覺大師提供基本的控制關(guān)鍵詞如if, while, for等
if then else
if語句先測(cè)試其條件，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果執(zhí)行then部分或者else部分，else部分是可選的。如果要編寫嵌套的if，可以使用elseif。如：
示例一
if a < 0 then
a = 0
end
示例二
if a < b then
a =b
else
a = a+1
end
示例三
if op == "+" then
r = a + b
elseif op == "-" then
r = a – b
end
while
while語句評(píng)估邏輯表達(dá)式的值，當(dāng)結(jié)果為true的時(shí)候，執(zhí)行程序塊。如：
local a = 10
while a > 0 do
a = a - 1
end
for
for語句將指定的變量進(jìn)行遞增計(jì)算，循環(huán)一定次數(shù)。如：
for i= 1, 100, 1 do
# Do something
end
該段語句將反復(fù)執(zhí)行程序段100次。在for語句里面，第一個(gè)數(shù)字為初始值，第二個(gè)數(shù)字為終止值，第三個(gè)數(shù)字為步長(zhǎng)，通常情況下為1，如果為1的話，第三個(gè)數(shù)字可以省略。
如果需要返回不再往下執(zhí)行，可以使用return關(guān)鍵詞進(jìn)行返回。跳出一些循環(huán)塊，可以使用break關(guān)鍵詞。如：
for i= 1, 100, 1 do
if i==50 then
break
end
end
n = 100
上面的語句段基本算法為當(dāng)i等于50的時(shí)候，跳出循環(huán)，然后運(yùn)行n=100語句。
機(jī)器視覺大師支持不同的檢測(cè)任務(wù)類型，不同的檢測(cè)類型下，可用的應(yīng)用程序?qū)傩詳?shù)量和含義是不一樣的。這些屬性如合格數(shù)，在檢測(cè)運(yùn)行過程中將在結(jié)果顯示面板中被顯示出來。下表為支持的所有屬性（全局變量）：
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名稱
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說明
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適用的檢測(cè)類型
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數(shù)據(jù)類型
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rd1
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讀數(shù)1
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
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實(shí)數(shù)
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rd2
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讀數(shù)2
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
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實(shí)數(shù)
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rd3
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讀數(shù)3
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
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實(shí)數(shù)
|
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rd4
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讀數(shù)4
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
|
實(shí)數(shù)
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rd5
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讀數(shù)5
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
|
實(shí)數(shù)
|
|
rd6
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讀數(shù)6
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
|
實(shí)數(shù)
|
|
rd7
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讀數(shù)7
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
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實(shí)數(shù)
|
|
rd8
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讀數(shù)8
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常規(guī)檢測(cè)（默認(rèn)）
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實(shí)數(shù)
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good
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合格品
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質(zhì)量檢測(cè)
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布爾類整數(shù)，僅為1或0
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ng
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缺陷品
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質(zhì)量檢測(cè)
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布爾類整數(shù)，僅為1或0
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count
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當(dāng)前數(shù)
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產(chǎn)品計(jì)數(shù)
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整數(shù)（無小數(shù)部分）
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diff
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差數(shù)
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產(chǎn)品計(jì)數(shù)
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整數(shù)（無小數(shù)部分
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want
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目標(biāo)數(shù)
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產(chǎn)品計(jì)數(shù)
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整數(shù)（無小數(shù)部分
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ms1
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測(cè)量到的實(shí)際值1
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尺寸測(cè)量
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實(shí)數(shù)
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ws1
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目標(biāo)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)值1
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尺寸測(cè)量
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實(shí)數(shù)
|
|
dif1
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誤差1
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尺寸測(cè)量
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實(shí)數(shù)
|
|
ms2
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測(cè)量到的實(shí)際值2
|
尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
ws2
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目標(biāo)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)值2
|
尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
dif2
|
誤差2
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尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
ms3
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測(cè)量到的實(shí)際值3
|
尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
ws3
|
目標(biāo)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)值3
|
尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
dif3
|
誤差3
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尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
ms4
|
測(cè)量到的實(shí)際值4
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尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
ws4
|
目標(biāo)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)值4
|
尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
|
|
dif4
|
誤差4
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尺寸測(cè)量
|
實(shí)數(shù)
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最后，以一個(gè)實(shí)際檢測(cè)的一個(gè)腳本結(jié)束本文。如下：
cnt = sight2.blob1.cnt
if cnt ~= 5 then
mvs.good = 0
mvs.ng =1
return
end
for i=1,5 do
if sight2.blob1.w[i] <25 then
mvs.good = 0
mvs.ng =1
return
end
if sight2.blob1.h[i] <12 then
mvs.good = 0
mvs.ng =1
return
end
end
mvs.good =1
mvs.ng =0
這個(gè)腳本算法解釋如下：如果sight2中的blob1的個(gè)數(shù)不是5個(gè)，那么將good設(shè)置為0，ng屬性設(shè)置為1后，直接返回。否則，逐個(gè)判斷其高度或?qū)挾龋绻缓细駝t進(jìn)行相應(yīng)處理，然后返回。當(dāng)所有的blob寬度和高度完全合格以后，將good設(shè)為1,ng設(shè)為0，然后返回。
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