VisionPro項目組成簡介

一、腳本簡介

1.1VisionPro項目組成簡介

在介紹腳本之前先簡單介紹一下VisionPro開發(fā)環(huán)境（QuickBuild)的項目結(jié)構(gòu)，Job是QuickBuild工程的基本組成單位，一個QucikBuild工程至少含有一個Job,工程中所有的Job是并行結(jié)構(gòu)，各個Job之間不會相互影響。每個Job中默認(rèn)包含一個toolGroup,用戶可以在默認(rèn)的toolGroup中添加項目所需的工具和工具塊。工具塊（toolBlock）與工具組（toolGroup）都是工具的**“容器”**，通過使用工具塊與工具組可以將完成某一功能的工具進(jìn)行封裝，實現(xiàn)項目模塊化，同時亦可將某一特定功能的工具塊或工具組導(dǎo)出實現(xiàn)重復(fù)使用，類似于編程語言中“函數(shù)”功能。工具塊中亦可以包含工具塊與工具組，兩者之間的包含關(guān)系沒有明確層次關(guān)系。

1.2VisionPro腳本簡介

VisionPro工具封裝了視覺算法與用戶交互界面，toolGroup與toolBlock提供了組合工具的容器，但是并非所有的功能都能通過既定交互界面實現(xiàn)。為了讓用戶實現(xiàn)客制化功能更加“隨心所欲”，實現(xiàn)VisionPro本身無法實現(xiàn)的邏輯功能，VisionPro預(yù)留了腳本功能。腳本的類型、作用與支持語言如下圖所示：

二、腳本類與方法

VisionPro通過”多態(tài)”技術(shù)實現(xiàn)腳本功能，VisionPro 的每一Job、toolGroup、toolBlock對象都含有一個接口對象，用戶通過重寫接口方法實現(xiàn)自定義拓展功能。以toolGroup為例， ICogToolGroupScript接口中定義了子類中必須實現(xiàn)的函數(shù)，當(dāng)toolGruoup執(zhí)行到某一節(jié)點（工具準(zhǔn)備運行、工具運行完成等）時會調(diào)用相應(yīng)的接口函數(shù)實現(xiàn)用戶指定的功能。

如果你對接口、多態(tài)理解不夠深入，你只需要明白腳本就是**“填空題”**，VisionPro在適當(dāng)?shù)奈恢媒o你留下空白，在這個空白區(qū)域你可以在滿足條件的情況下“自由發(fā)揮”，實現(xiàn)你想要實現(xiàn)的功能。

2.1 toolGroup腳本類

以ToolGroup腳本為例展開，toolGroup 腳本是繼承于CogToolGroupBaseScript,實現(xiàn)了ICogToolGroupScript接口，該接口有四個方法，詳細(xì)介紹如下：

public class CogToolGroupBaseScript : ICogToolGroupScript{ // public virtual bool GroupRun(ref string message,ref Cognex.VisionPro.CogToolResultConstants result) { return true; } public virtual void ModifyCurrentRunRecord(ICogRecord currentRecord) {} public virtual void ModifyLastRunRecord(ICogRecord lastRecord) {} public virtual void Initialize(Cognex.VisionPro.ToolGroup.CogToolGroup host) { toolGroup = host; } protected Cognex.VisionPro.ToolGroup.CogToolGroup toolGroup=null;}

Initialize()顧名思義，該方法用于對toolGroup工具進(jìn)行初始化，當(dāng)退出腳本編輯工具時腳本會進(jìn)行編譯并進(jìn)行初始化,此時該方法會被調(diào)用。此外，在對該group通過*.vpp文件進(jìn)行加載時也會被立即調(diào)用。所以，所有的“一次性”的初始化工作都應(yīng)該寫在該方法中。

GroupRun()方法運行該Group中的工具，如果該方法返回值為true，所有的屬于當(dāng)前Group的視覺工具都將運行，如果返回值為false，用戶可以自定義工具的執(zhí)行順序，返回值為false為常見情況。

ModifyCurrentRunRecord()方法用于修改CurrentRecord,在toolGroup的CurrentRecord被創(chuàng)建后調(diào)用。

ModifyLastRunRecord()方法用于修改LastRunRecord，在toolGroup的LastRunRecord被創(chuàng)建后調(diào)用，例如：在最終生成圖像中添加標(biāo)簽、該表顏色、用不同幾何圖像標(biāo)記目標(biāo)區(qū)域。

成員變量toolGroup為CogToolGroup類型，該類的runTool方法用于運行指定視覺工具；Tools 屬性為當(dāng)前Group的工具集合，一般用于獲取當(dāng)前工具組中某一工具的引用；DefineScriptTerminal、GetScriptTerminalData、SetScriptTerminalData 方法用于定義、獲取、設(shè)置輸入輸出終端。

//對于當(dāng)前Group存在的視覺工具的程序集與命名空間會自動添加，如果用戶想要使用當(dāng)前Group不存在的工具或者添加自定義程序集可以手動添加//詳細(xì)的操作步驟會在后續(xù)實例中進(jìn)行介紹using System;using Cognex.VisionPro;using Cognex.VisionPro3D;using Cognex.VisionPro.ToolGroup; public class UserScript : CogToolGroupBaseScript{ //默認(rèn)情況下遍歷group中所有的工具并運行，用戶可以根據(jù)實際情況自定義運行邏輯與順序 public override bool GroupRun(ref string message, ref CogToolResultConstants result) for (Int32 toolIdx = 0; toolIdx < toolGroup.Tools.Count; toolIdx++) toolGroup.RunTool(toolGroup.Tools[toolIdx], ref message, ref result); return false;//默認(rèn)情況下為false表示用戶可以控制工具的運行順序，返回值為true則運行當(dāng)前Group中所有工具。 } public override void ModifyCurrentRunRecord(Cognex.VisionPro.ICogRecord currentRecord) { //在此處添加用戶代碼實現(xiàn)自定義修改CurrentRunRecord的功能 } public override void ModifyLastRunRecord(Cognex.VisionPro.ICogRecord lastRecord) { //在此處添加用戶代碼用于所有工具運行完成后根據(jù)用戶需求創(chuàng)建Record或者在既有Record中添加標(biāo)記等 } public override void Initialize(CogToolGroup host) { //調(diào)用父類初始化函數(shù)，初始化toolGroup對象 base.Initialize(host); }}

2.2 toolBlcok腳本類

與toolGroup腳本類似，toolBlock的腳本父類CogToolBlockAdvancedScriptBase，該類實現(xiàn)的接口與toolGroup相同，都是ICogToolGroupScript，不同之處在于toolBlock與兩個腳本基類，CogToolBlockSimpleScript 與 CogToolBlockAdvancedScript 分別用于“簡單腳”與“復(fù)雜”腳本，兩者之間的區(qū)別在于復(fù)雜腳本能夠?qū)崿F(xiàn)：①動態(tài)定義toolBlock的輸入輸出終端，② 能夠訪問當(dāng)前工具塊所包含工具的所有屬性與方法，為保證與toolGroup腳本使用的統(tǒng)一性，推薦直接使用復(fù)雜腳本。
存在即合理，簡單腳本具有使用的便利性，在訪問工具塊的輸入輸出終端時，兩者的具體訪問方式如下：

//使用簡單腳本為輸出賦值Outputs.Degrees = Inputs.Radians * 180 / Math.PI;//使用復(fù)雜腳本為輸出賦值this.mToolBlock.Outputs["Degrees"].Value = ((double) this.mToolBlock.Inputs["Radians"].Value) * 180 / Math.PI;

既然與toolGroup實現(xiàn)了相同的接口，toolBlock腳本基類的方法與toolGroup必然相同，功能基本無異，不再贅述。

2.3Job腳本類

Job腳本用于控制與圖像獲取相關(guān)的設(shè)備屬性與參數(shù)，基類為CogJobBaseScript,實現(xiàn)ICogJobScript接口。

public class CogJobBaseScript : ICogJobScript { public virtual void Initialize(CogJob jobParam) { job = jobParam; } public virtual void AcqFifoConstruction(ICogAcqFifo fifo) {} public virtual void PreAcquisition() {} public virtual void PostAcquisition(ICogImage image) {} public virtual bool PostAcquisitionRef(ref ICogImage image) { PostAcquisition(image); return true; } public virtual bool PostAcquisitionRefInfo(ref ICogImage image, ICogAcqInfo info) { return PostAcquisitionRef(ref image); } protected CogJob job = null; }}

Initialize()初始化方法，獲取當(dāng)前job引用以及用戶需要的初始化數(shù)據(jù)。

PreAcquisition()在FIFO的StartAcquire()方法調(diào)用之前被調(diào)用，即在進(jìn)行圖像采集之前調(diào)用，如在圖像采集之前設(shè)置曝光、增益、對比度等圖像參數(shù)。

PostAcquisition()在圖像采集完成之后被調(diào)用。

PostAcquisitionRef()該方法與 PostAcquisition 類似，不同之處在于 image 是以引用的方式傳遞，如果這個方法返回 Ture ， VisionPro 將處理這個 image，如果這個方法返回 False ，這個 image 將不會被立即進(jìn)行處理 ，而是采集下一幅圖像，這可以使你能夠在處理所取的多個 image 之前將它們聯(lián)合在一起.(如果 PostAcquisition 和 PostAcquisitionRef 都被重寫,PostAcquisition 將被忽略)。例如你需要同一個相機采集多張不同曝光的圖像進(jìn)行合成，并不是每次采集后都立即進(jìn)行處理，而是采集到固定數(shù)量或者滿足某一條件時進(jìn)行處理。

PostAcquisitionRefInfo()與PostAcquisiitonRef相似，多了一個參數(shù)，用戶可以通過ICogAcqInfo獲取圖像的時間戳，重寫該方法后 PostAcquisition 、PostAcquisitionRef、 PostAcquisitionRef會被忽略。

三、腳本使用案例

3.1 job本實用實例-----自動調(diào)節(jié)曝光時間

setp1.新建Job,雙擊進(jìn)入job中。

step2配置->作業(yè)屬性->編輯腳本->C#腳本，進(jìn)入Job腳本編輯環(huán)境

using System;using Cognex.VisionPro;using Cognex.VisionPro.QuickBuild;using Cognex.VisionPro.ImageProcessing; public class UserScript : CogJobBaseScript{ double exposure = 10;#region "When an Acq Fifo Has Been Constructed and Assigned To The Job" // This function is called when a new fifo is assigned to the job. This usually // occurs when the "Initialize Acquisition" button is pressed on the image source // control. This function is where you would perform custom setup associated // with the fifo. public override void AcqFifoConstruction(Cognex.VisionPro.ICogAcqFifo fifo) { }#endregion #region "When an Acquisition is About To Be Started" // Called before an acquisition is started for manual and semi-automatic trigger // models. If "Number of Software Acquisitions Pre-queued" is set to 1 in the // job configuration, then no acquisitions should be in progress when this // function is called. public override void PreAcquisition() { // To let the execution stop in this script when a debugger is attached, uncomment the following lines. // #if DEBUG // if (System.Diagnostics.Debugger.IsAttached) System.Diagnostics.Debugger.Break(); // #endif ICogAcqExposure IExposure = job.AcqFifo.OwnedExposureParams; IExposure.Exposure = exposure; }#endregion #region "When an Acquisition Has Just Completed" // Called immediately after an acquisition has completed. // Return true if the image should be inspected. // Return false to skip the inspection and acquire another image. public override bool PostAcquisitionRefInfo(ref Cognex.VisionPro.ICogImage image, Cognex.VisionPro.ICogAcqInfo info) { // To let the execution stop in this script when a debugger is attached, uncomment the following lines. // #if DEBUG // if (System.Diagnostics.Debugger.IsAttached) System.Diagnostics.Debugger.Break(); // #endif CogHistogram curImageHist = new CogHistogram(); CogHistogramResult curHistResult = curImageHist.Execute(image,null); if(curHistResult.Mean>150) exposure *= 0.75; if(curHistResult.Mean < 50) exposure *= 1.5; if(exposure<0.1) exposure = 0.1; return true; }#endregion //Perform any initialization required by your script here. public override void Initialize(CogJob jobParam) { //DO NOT REMOVE - Call the base class implementation first - DO NOT REMOVE base.Initialize(jobParam); }#endregion }

3.2 toolBlock腳本使用實例-----顯示Blob區(qū)域的中心坐標(biāo)于當(dāng)前Blob區(qū)域
toolBlock腳本的應(yīng)用最為廣泛，用于控制工具的運行邏輯，修改生成的record,拓展數(shù)據(jù)邏輯等。本例以最簡單的方式介紹toolBloc腳本使用方法，本例的具體應(yīng)用為在各個獨立的Blob區(qū)域顯示其中心坐標(biāo)值。

在進(jìn)行腳本編輯之前，根據(jù)用戶需要添加程序集以及命名空間，添加引用程序集的具體過程如下圖所示：

在編寫C#toolBlock腳本時，其常規(guī)流程為：

step1.根據(jù)需求添加程序集以及命名空間
step2.聲明對應(yīng)toolBlock的相關(guān)變量以及用戶自定義變量
step3.在Initialize()函數(shù)中獲取toolBlock中工具的引用
step4.在GroupRun()方法中通過工具變量控制工具的執(zhí)行順序以及獲取所需用戶數(shù)據(jù)
step5.修改Record得到用戶所需效果

//==========================step1===================================#region namespace importsusing System;using System.Collections;using System.Collections.Generic;using System.Drawing;using System.IO;using System.Windows.Forms;using Cognex.VisionPro;using Cognex.VisionPro.ToolBlock;using Cognex.VisionPro3D;using Cognex.VisionPro.Blob;using Cognex.VisionPro.ResultsAnalysis;#endregion public class CogToolBlockAdvancedScript : CogToolBlockAdvancedScriptBase{//==========================step2=================================== #region Private Member Variables private Cognex.VisionPro.ToolBlock.CogToolBlock mToolBlock; private CogBlobTool mBlob; private List mLabels; #endregion ///

/// Called when the parent tool is run. /// Add code here to customize or replace the normal run behavior. ///

/// Sets the Message in the tool's RunStatus. /// Sets the Result in the tool's RunStatus /// True if the tool should run normally, /// False if GroupRun customizes run behavior public override bool GroupRun(ref string message, ref CogToolResultConstants result) { // To let the execution stop in this script when a debugger is attached, uncomment the following lines. // #if DEBUG // if (System.Diagnostics.Debugger.IsAttached) System.Diagnostics.Debugger.Break(); // #endif //==========================step4=================================== mLabels.Clear(); // Run each tool using the RunTool function //foreach(ICogTool tool in mToolBlock.Tools) //mToolBlock.RunTool(tool, ref message, ref result); mToolBlock.RunTool(mBlob, ref message, ref result); CogBlobResultCollection blobs = mBlob.Results.GetBlobs(); foreach(CogBlobResult blob in blobs) { CogGraphicLabel tempLabel = new CogGraphicLabel(); tempLabel.Alignment = CogGraphicLabelAlignmentConstants.BaselineCenter; tempLabel.SetXYText(blob.CenterOfMassX, blob.CenterOfMassY, Convert.ToString(blob.CenterOfMassX)+","+Convert.ToString(blob.CenterOfMassY)); tempLabel.Color = CogColorConstants.Red; mLabels.Add(tempLabel); } return false; } #region When the Current Run Record is Created ///

/// Called when the current record may have changed and is being reconstructed ///

/// /// The new currentRecord is available to be initialized or customized. public override void ModifyCurrentRunRecord(Cognex.VisionPro.ICogRecord currentRecord) { } #endregion #region When the Last Run Record is Created ///

/// Called when the last run record may have changed and is being reconstructed ///

/// /// The new last run record is available to be initialized or customized. public override void ModifyLastRunRecord(Cognex.VisionPro.ICogRecord lastRecord) { //==========================step5=================================== foreach(CogGraphicLabel label in mLabels) { mToolBlock.AddGraphicToRunRecord(label, lastRecord, "CogBlobTool1.InputImage"," "); } } #endregion #region When the Script is Initialized ///

/// Perform any initialization required by your script here ///

/// The host tool public override void Initialize(Cognex.VisionPro.ToolGroup.CogToolGroup host) { // DO NOT REMOVE - Call the base class implementation first - DO NOT REMOVE base.Initialize(host); // Store a local copy of the script host //==========================step3=================================== this.mToolBlock = ((Cognex.VisionPro.ToolBlock.CogToolBlock)(host)); mBlob = this.mToolBlock.Tools["CogBlobTool1"] as CogBlobTool; mLabels = new List(); } #endregion}

效果圖為：

四、腳本進(jìn)階

4.1腳本是“插件”程序集

無論你是通過Job腳本、ToolGroup腳本還是ToolBlock腳本拓展QuickBuild程序功能時，實際上是完善了繼承于某一接口的腳本類（繼承于CogToolGroupBaseScript、CogJobBaseScript或者CogToolBlockAdvancedScriptBase類），在退出腳本編輯環(huán)境時QuickBuild對你完善的子類進(jìn)行編譯，如果出現(xiàn)語法錯誤會報錯提示，在語法錯誤改正前當(dāng)前腳本的所有內(nèi)容都不會被調(diào)用，因為沒有通過編譯。如果出現(xiàn)邏輯錯誤不會提示，需要在VS環(huán)境下進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試方法后續(xù)會詳細(xì)介紹。QuickBuild程序運行時通過接口實現(xiàn)對腳本子類成員函數(shù)的調(diào)用，從而將腳本函數(shù)的拓展功能進(jìn)行實現(xiàn)。

關(guān)于腳本，你還需要明白以下幾點：

用戶在腳本中編寫的代碼會成為VisionPro程序的一部分，其中的bug也不可避免影響到VisionPro 的運行。

用戶實現(xiàn)的腳本類會被編譯為程序集加載到內(nèi)存當(dāng)中，而且每次對腳本進(jìn)行編輯之后會重新編譯，但是舊版本的程序集會一致在內(nèi)存中直到你重新啟動QuickBuild，因此頻繁修改腳本會增加一點點的內(nèi)存消耗。

腳本程序集被加載到內(nèi)存之后，VisionPro會創(chuàng)建一個該腳本類的接口對象。腳本重新編輯之后接口對象會釋放Dispose之前對象，運行GC進(jìn)行垃圾回收，創(chuàng)建新腳本類的接口實例。

在進(jìn)行腳本編輯時，如果腳本內(nèi)容比較多，最好經(jīng)常進(jìn)行保存，保存時需要退出腳本編輯環(huán)境對整個QuickBuild工程進(jìn)保存。補充一點，在QuickBuild環(huán)境下進(jìn)行工具編輯時亦需要進(jìn)行隨手保存，工具Block誤刪除之后好像是無法恢復(fù)的只有退出QuickBuild時選擇不保存，前提是你誤刪除之前剛好保存過，慘痛的經(jīng)歷已不止一次。

4.2腳本實現(xiàn)事件與委托

事件響應(yīng)函數(shù)中要增加異常處理機制（Try …Catch）,否則容易導(dǎo)致VisionPro運行出現(xiàn)異常；

不要在事件處理函數(shù)中產(chǎn)生當(dāng)前的事件，否則會造成無限循環(huán)；

重寫實現(xiàn)Dispose()，取消事件注冊。腳本每次修改退出后都會進(jìn)行編譯，運行時重新注冊事件，如果沒有在Dispose總?cè)∠詴斐啥啻巫裕?/p>

當(dāng)前事件的響應(yīng)函數(shù)可能不止你在腳本中實現(xiàn)，在VisionPro內(nèi)部機制中可能也有實現(xiàn)，這些事件的響應(yīng)函數(shù)執(zhí)行順序是不確定的。