NI范例-2D Barcode二维条码
本帖最后由 石鑫华视觉 于 2014-3-30 01:36 编辑LVision-NI范例-2D Barcode二维条码
在NI范例查找器中打开工具包和模块>视觉>函数，双击第一个函数2D Barcode.vi，如图1所示：http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H218.png
图1 NI Vision 2D Barcode
打开此二维条码后，前面如图2所示：http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H221.png
图2 NI Vision 2D Barcode.vi前面板
前面板的控件主要有Barcode Type条码类型、Use Options(if available)使用选项（如果有效）、Grade Data Matrix code分级数据矩阵代码、Delay(ms)延时、Results结果、Image图像显示、Stop停止。其中条码类型是用于区分不同的二维条码，如数据矩阵、PDF417、QR二维条码等；使用选项，是可以对条码进行一些预处理，可以加速条码的识别；分级数据矩阵代码，AIM目标分级，可以将条码进行分级，以提示条码的好坏，具体可以参看NI Vision Concepts.chm帮助手册。结果界面主要包含了条码类型、条码数据、条码读取耗时、目标分级报告，另外一个显示就是图像了。下面我们先运行一下程序看看其效果。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H227.png
图3 读取数据矩阵-使用选项-无分级
http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H233.png
图4读取数据矩阵-不使用选项-无分级
从图3、图4可以看到，他们的区别是使用选项与不使用选项，使用选项，可以看到读取时间很短，8ms就正确读取出来了，而未使用选项时，读取时间达到了1417ms，而且还没有读取出来。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H238.png
图5 读取数据矩阵-使用选项-不分级
http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H243.png
图6 读取数据矩阵-使用选项-分级
http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H248.png
图7 读取数据矩阵-不使用选项-分级
从图5、图6可以看到，使用分级与否，对测量结果及测量时间没有影响，仅仅只是会显示出分级的结果，以判断目标质量是否更好。
从图6、图7可以看到，使用选项，对测量结果、测量时间、目标分级都有影响，因此读取条码时，我们优先需要使用选项。下面来看一下此VI的程序框图。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H251.png
图8 NI 2D Barcode二维条码程序框图
从程序框图中可以看到，其整体的架构是一个While循环，再加一个堆叠顺序结构，再辅助一些其它如条件结构等，构成了整个函数的基本框架。NI的视觉例子，大部分都是以这种类型建立的，这也是为初学者，设置了一个比较容易理解的台阶。
程序框图的作用，如图中注释一样，一开始时有创建缓存、获取NI条码例子文件夹等功能，然后是中间的循环、顺序等，用于读取不同类型的条码，循环执行完后，是释放图像缓存。
顺序的第0帧，是将罗列文件夹函数获得的NI Vision example Image>2D Barcode文件夹下的所有二维条码子文件夹（可以打开此文件夹查看），传入到条码类型列表框的Itemnames属性，并且将值默认设置为0（第一项）。
大家可以看到，在第一帧中，图像引用没有和后面的释放缓存相连，这个东西是可以连可以不连的，因为这是一个引用，在前面已经有其引用号了，后面，如果需要，只需要连接到同样的引用号即可调用相同缓存中的图像进行处理。在高级一些的编程中，一般都是使用While循环加移位寄存器，做成动作器，那样可以复用移位寄存器存储图像缓存，从而在不同的地方调用图像缓存，而且不需要连线，可以大大改善程序框图质量。 http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H253.png
图9 NI 2D Barcode二维条码程序框图顺序第1帧
第1帧中主要是完成读取图片。使用的方法是根据条码类型选择的选择，然后将其索引值用于数组索引端，读取文件夹相应的2D条码子文件夹，然后创建文件夹，再罗列新建的文件夹下的所有PNG文件，并且对文件总数计数，与WHILE循环的i比较，不同i值，获得不同的图像，然后通过IMAQ Read读取此文件。这里需要注意，本函数将条码类型复用顺序局部变量传递给了后面的帧中使用。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H254.png
图10 NI 2D Barcode二维条码程序框图顺序第2帧
第二帧，主要是用于计时开始，没有什么好解释的，一个秒表而已。也使用了顺序局部变量将时间传递给后面的顺序结构，用于计算读取条码时间。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H255.png
图11 2D Barcode二维条码程序框图顺序第3帧
http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H257.png
图122D Barcode二维条码程序框图顺序第3帧（假）
第三帧，主要是读取二维条码数据函数，这里分了Data Matrix、PDF417、QR二维条码三类，选择条件由第1帧中的条码类型确定。这里用到的读取条码函数，与前面文章读取LCD中的函数在同一面板下，即函数>视觉与运动>Machine Vision>Instruments Readers，如图13所示：http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H259.png
图13 读取条码函数
接着看一下读取数据矩阵IMAQ Read Matrix Barcode 3函数的接线端，如图14所示：http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H300.png
图14 IMAQ Read Matrix Barcode 3函数
此函数后面有一个数字3，而NI例子中使用的是IMAQ Read Matrix Barcode 2函数，最主要的区别是3比2多了一个Mean Light出线口，用于测量平均亮度。
Data Matrix Search Options：数据矩阵搜索选项，包含了角度方向、阈值、解调模式、单元样本尺寸等。这些参数可以查看帮助文档，查看其中包含的具体内容，也可以查看VBAI相关章节，了解其含义。
Data Matrix Description Options：数据矩阵描述选项。包含了数据矩阵的行、列、比率、条码极性、镜像等。
ROI是兴趣区域，如果不连接，则针对整个图像查找二维条码。
Prepare for Grading? 准备分级，如果要进行分级，则需要先在这个函数中，设置准备分级，0为不准备，1为准备。
Data Matrix Size Options：数据矩阵尺寸选项。包含最小尺寸、最大尺寸、静态区域尺寸等。
Advanced Options高级选项。主要用于一些算法的选择及值设置。
Data Matrix Repot数据矩阵报告，用于输出读取的数据矩阵。主要包含了是否找到、数据、条码边框等数据。可以根据需要选择需要的数据用于输出。
Mean Light平均亮度。
这些参数在NI的例子，使用了一个Get Data Matrix Options函数。这个函数是NI编写的，没有在Vision中，所以大家如果需要使用此函数，可以从本例子中拷贝出来，然后按照例子中的方法，进行连接。当然，也可以直接使用常量或控件，连接到相应的输入端。 http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H301.png
图15 IMAQ Grade Data Matrix Barcode函数
IMAQ Grade Data Matrix Barcode分级数据矩阵条码函数，这个函数与例子中看到的IMAQ Grade Data Matrix Barcode AIM函数略不一样。IMAQ Grade Data Matrix Barcode函数是一个多态VI，里面包含了IMAQ Grade Data Matrix Barcode AIM DPM，ISO 16022，ISO 15415三个函数。因为可以根据不同的标准对条码进行分级。这个函数，没有输入接口，只需要在前面的IMAQ Read Matrix Barcode函数中设置Prepare for Grading? 准备分级即可在这里使用目标分级功能。而输出则分为两部分，一部分为AIM Grading Report目标分级报告（其它函数为其相应的函数），另一输出端口为AIM Score Report目标得分报告。一般来讲，使用分级报告就可以。对于条码识别来讲，可能我们只需要得到条码中的数据即可，因此分级函数，通常来讲，是不需要的。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H302.png
图16 PDF417二维条码读取
http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H303.png
图17 PDF417二维条码读取（假）
读取PDF417二维条码相对来讲，就简单了，只有一个IMAQ Read PDF417 Barcode函数，这个函数的说明如图18所示，读取了条码后，是一个简单的判断与数据输出，条码数量需要大于0才OK。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H304.png
图18 NI IMAQ Read PDF417 Barcode读取PDF417条码
读取PDF417条码比较简单，没有什么参数可以设置，ROI大家都明白，不连接时，整个图像中查找目标。Search Mode搜索模式为搜索多个条码和搜索单个条码。默认是搜索单个条码。Barcodes为条码输出，其中包含的信息如下图19所示：http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H305.png
图19 Barcodes包含的条码信息
Type类型：代码类型
Binary二进制：表明条码是否包含ASCII文本或非ASCII二进制数据
Data数据：函数读取的条码的具体数据
Bounding Box条码边框：可以用于后面的Overlay。
Errors Corrected错误校正：VI使用固有的错误校正方法的校正的错误数
Erasures Corrected清除校正：VI使用固有的错误校正方法的校正的错误数
Rows行：条码中的行数
Columns列：条码中的列数
Number of Barcodes条码数量：输出查找到的条码数量。0为未找到条码。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H306.png
图20 QR条码读取-使用选项
http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H308.png
图21 QR条码读取-不用选项
QR条码读取与数据矩阵类似，也可以使用选项，如果使用选项，或不使用选项，建议使用选项，速度、成功率会提高许多。QR码没有分级。因此其后面的数据输出，与PDF417条码读取一样。大家了解即可。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H308-50.png
图22 IMAQ Read QR Code读取QR码
读取OR码函数与读取数据矩阵函数类似。
QR Search Options搜索选项：旋转角度、边缘阈值、解调模式等参数
Image图像：原始图像输入
ROI兴趣区域：在指定的区域中查找QR码，不指定为整幅图像
QR Description Options描述选项：最大尺寸、条码极性、镜像模式、QR模式等
Error in错误输入：通用错误输入
QR Code Cell Size条码单元尺寸：最小、最大尺寸等
Image(duplicate)：图像输出
QR Code Report条码报告：输出条码信息数据，含找到否、数据、条码边框等内容
Tokenized Output Data：Tokenized数据输出，包含数据流模式、模式数据、条码数据等。
Error Out：通用错误输出
函数>视觉与运动>Machine Vision>Instruments Readers函数面板中的条码相关的函数，在上面已经讲解了，其中还有一个IMAQ Read Barcode读取一维条码的函数，这个在后面其它的例子中，再讲解。接下来看一下本2D条码读取例子后面的程序。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H309.png
图23 计算读取条码时间
顺序结构的第4帧为计算第3帧中的条码读取时间。这种方式在许多编程中，都用于计算处理时间，即在处理开始时设置一个时间计数器，然后处理完成后再设置一个时间计数器，后面的-前面的时间计数器，从而得到相应的图像处理时间。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H310.png
图24 调整图像位置-以条码中心为中心点居中
顺序的第5帧，主要是完成图像位置的调整，其以条码边框的中心点为图像的中心，进行居中。首先获边框的左上、右下两点的坐标，然后相加再除以2得到位置的中心点，再将中心点赋值给Image控件的属性节点Image Center Position图像中心位置，在设置中心位置之前，需要先调用Image控件的方法节点Refresh Image刷新图像。
注意：使用图像中心位置属性，必须图像的显示面积超出Image的框架面积才有实际作用，当使用了Zoo to fit属性，或者是图像在Image控件中已经全部显示完整了，这个属性是不能发挥作用的。因为整个图像都已经可以查看到了，也就不需要对图像进行移动了。这个属性的应用意义在于，当图像很大目标很小时，查看图像放大了N倍时，可以使用此属性进行设置，让目标在Image控件中心显示出来。http://visionbbs.com/data/uploads/allimg/121205/2-1212051H311.png
图25 顺序结构第6帧-延时
顺序结构的第6帧，主要是用于延时（调用延时函数），这样方便用户观察处理结果和图像，也有模拟实际应用中的时间间隔的作用。
这样这个条码读取函数，就被我们解读完毕。大家可以按照需要，对此函数进行必要的修改后，就可以完成一个条码读取的实际应用函数。如添加图像采集功能、添加生产者消费者模式、添加配置文档、添加智能判断条码功能等。这里就不深入了解了，只能靠各位自己，需要各位先对LabVIEW有比较熟的应用哦。附件为添加了中文注释的代码。LV2012
**** Hidden Message ***** 以按照需要，对此函数进行必要的修改后，就可以完成一个条码读取的实际应用函数。如添加图像采集功能、添加生产者消费者模式、添加配置文档、添加智能判断条码功能等。这里就不深入了解了，只能靠各位自己，需要各位先对LabVIEW有比较熟的应用哦。附件为添加 慢慢看来 ，，，，，，，，，，，，， 石鑫华视觉网http://shixinhua.com，工业相机、工业镜头、机器视觉光源、光源控制器、图像处理、系统集成服务商 ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！1111 thanks a lot :handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake 谢谢 分析 very good 学习学习 本帖最后由 ken0137 于 2013-1-28 22:03 编辑
楼主写的真详细，还自己加了中文注释，激动。 楼主，大家一般都是用2012版以下的，能否将发布的帖子的附件转化成低版本？ ken0137 发表于 2013-1-30 15:30 static/image/common/back.gif
楼主，大家一般都是用2012版以下的，能否将发布的帖子的附件转化成低版本？
视觉的函数，并不一定能转。所以只能抱歉了。看着了解一下就OK了。没什么技术含量。 厉害感谢