本书以目前工业领域常见的工业视觉软件，如OpenCV、VisionPro，以及杭州海康威视数字技术股份有限公司的VisionMaster为主要学习对象，由浅入深地讲述各软件的使用基础及集成方法，旨在为读者在视觉软件入门和技能提升方面提供一些参考。同时以骐骥CS作为载体，介绍视觉软件和C#集成的主要原则和典型应用，力求为视觉软件学习者搭建融入工业项目设计的使用平台，以期使本书内容更贴近企业实际。为方便读者学习，赠送PPT课件。
本书可作为大中专院校工业视觉相关专业的教材，也可供有一定工业视觉基础的社会从业者作为视觉软件的技能提升参考书。

前言
第1 章　机器视觉软件概述　/ 1
1.1　机器视觉软件发展历程　/ 1
1.2　主流机器视觉软件　/ 2
1.3　国内机器视觉软件发展现状　/ 4
第2 章　数字图像处理基础　/ 5
2.1　图像的采样和量化　/ 5
2.1.1　图像数字化　/ 5
2.1.2　坐标系　/ 8
2.1.3　图像的参数和格式　/ 9
2.2　图像的处理和分析　/ 12
2.2.1　图像处理　/ 12
2.2.1.1　二值化处理　/ 12
2.2.1.2　图像灰度化　/ 13
2.2.1.3　图像滤波　/ 13
2.2.1.4　图像形态学处理　/ 15
2.2.2　图像几何变换　/ 16
2.2.3　边缘检测　/ 16
2.2.4　图像增强　/ 16
第3 章　OpenCV 简介与图像处理基础　/ 19
3.1　OpenCV 简介　/ 19
3.2　OpenCV 使用开源许可证　/ 19
3.3　OpenCV 的模块组成　/ 20
3.4　OpenCV 的下载和安装　/ 21
3.5　在OpenCV 中读取图像　/ 24
3.6　计算机视觉项目处理流程　/ 25
第4 章　机器视觉软件VisionPro 基础　/ 26
4.1　VisionPro 系列软件介绍　26
4.2　VisionPro 软件基础操作　29
4.3　VisionPro 常用工具：图像源　32
4.3.1　CogImageFileTool　/ 32
4.3.2　CogAcqFifoTool　/ 33
4.4　VisionPro 常用工具：Blob 工具　36
4.4.1　CogBlobTool 的作用　/ 36
4.4.2　CogBlobTool 的应用场景　/ 36
4.4.3　CogBlobTool 的使用　/ 37
4.5　模板匹配　48
4.5.1　模板匹配的概念　/ 48
4.5.2　模板匹配的相关参数说明　/ 49
4.5.3　如何使用CogPMAlignTool　/ 54
4.6　相机标定和N 点标定　56
4.6.1　什么是相机标定　/ 56
4.6.2　标定板及相关概念　/ 56
4.6.3　CogCalibCheckerboardTool 的使用　/ 58
4.6.4　关于RMS 误差　/ 60
4.6.5　九点标定　/ 61
4.7　卡尺工具和几何学　61
4.8　3D 算法工具　/ 65
4.8.1　Cog3DPlanePlaneAngleScript　/ 65
4.8.2　Cog3DRangeGreySplitterScript　/ 65
4.8.3　Cog3DRangeImageCrossSectionTool　/ 65
4.8.4　Cog3DRangeImageHeightCalculatorTool　/ 67
4.8.5　Cog3DRangeImagePlaneEstimatorTool　/ 67
4.8.6　Cog3DRangeImageVolumeCalculatorTool　/ 69
4.8.7　Cog3DVisionDataStitchTool　/ 70
4.9　其他类　/ 71
4.9.1　CogCNLSearchTool　/ 71
4.9.2　CogSearchMaxTool　/ 72
V
　　目录
4.9.3　如何选择一个搜索工具　/ 74
4.9.4　CogIDTool　/ 74
4.9.5　CogOCRMaxTool　/ 76
4.9.6　CogPatInspectTool　/ 80
4.10　VisionPro 脚本应用　/ 85
4.10.1　VisionPro 脚本应用基础　/ 85
4.10.2　三大脚本应用方法　/ 86
4.10.3　脚本综合调试方法　/ 89
第5 章　VisionPro 软件混合编程　/ 90
5.1　构建混合编程环境　/ 90
5.2　VS+VP 实现相机实时采集　/ 94
5.3　VS+VP 调用ToolBlock　/ 97
5.4　VS+VP 数据展示和保存　/ 101
5.5　VS+VP Label 显示及图片保存　/ 103
第6 章　VisionPro 核心应用　/ 105
6.1　测量　/ 105
6.1.1　应用场景说明　/ 105
6.1.2　设计理论　/ 105
6.1.3　系统搭建　/ 106
6.2　条码识别　/ 111
6.2.1　应用场景说明　/ 111
6.2.2　设计理论　/ 111
6.2.3　系统搭建　/ 111
6.3　图像拼接　/ 112
6.3.1　应用场景说明　/ 112
6.3.2　设计理论　/ 113
6.3.3　系统搭建　/ 113
第7 章　海康威视VisionMaster 软件基础　/
118
7.1　VisionMaster 简介　/ 118
7.2　软件使用前准备　/ 119
7.2.1　软硬件要求　/ 119
7.2.2　相机能力集　/ 120
7.2.3　软件许可　/ 120
7.3　界面介绍　　/ 121
7.3.1　启动引导界面　/ 121
7.3.2　主界面　/ 121
7.3.3　运行界面　/ 133
7.4　编辑运行界面　　/ 134
7.4.1　导出程序　/ 135
7.4.2　控件功能介绍　/ 136
7.5　检测工具　　/ 143
7.5.1　采集　/ 143
7.5.2　缓存处理　/ 147
7.5.3　定位　/ 148
7.5.4　测量　/ 163
7.5.5　识别　/ 175
7.5.5.1　DL 读码　/ 175
7.5.5.2　条码识别　/ 177
7.5.5.3　二维码识别　/ 178
7.5.5.4　DL 字符定位　/ 179
7.5.5.5　DL 字符识别　/ 181
7.5.5.6　DL 单字符检测　/ 183
7.5.5.7　字符识别　/ 186
7.5.6　缺陷检测　/ 188
7.5.6.1　表面缺陷滤波　/ 188
7.5.6.2　异常检测　/ 191
7.6　外部设备管理　/ 197
7.6.1　相机管理　/ 197
7.6.1.1　添加相机　/ 198
7.6.1.2　配置全局相机　/ 199
7.6.1.3　配置Dalsa 图像采集卡连接的
相机　/ 202
7.6.1.4　配置迈创采集卡连接的相机　/ 202
7.6.2　控制器管理　/ 203
7.6.3　通信管理　/ 206
7.6.3.1　设备管理　/ 206
7.6.3.2　接收事件　/ 216
7.6.3.3　发送事件　/ 220
7.6.3.4　心跳管理　/ 222
7.6.3.5　响应配置　/ 222
7.6.3.6　通信示例　/ 224
工业机器视觉混合编程基础与综合应用设计　　
VI
7.7　方案全局功能　/ 228
7.7.1　全局相机　/ 228
7.7.2　全局变量　/ 228
7.7.3　全局触发　/ 230
7.7.4　全局脚本　/ 233
7.7.4.1　VS 调试　/ 235
7.7.4.2　全局脚本接口　/ 236
7.7.4.3　SDK 调用　/ 242
7.7.4.4　程序集添加　/ 243
7.7.4.5　第三方库调用方法　/ 244
7.7.4.6　应用示例：流程控制　/ 245
7.7.5　应用示例　/ 252
第8 章　视觉综合应用平台软件　/ 256
8.1　骐骥CS 简介　/ 256
8.1.1　软硬件要求　/ 256
8.1.2　安装环境　/ 256
8.1.3　主界面功能区说明　/ 256
8.1.4　菜单栏说明　/ 259
8.2　驱动配置　/ 260
8.2.1　通信配置　/ 260
8.2.1.1　TCP 通信　/ 260
8.2.1.2　UDP 通信　/ 261
8.2.1.3　Modbus 通信　/ 262
8.2.1.4　SerialPort 通信　/ 263
8.2.2　相机配置　/ 264
8.2.3　运动控制—— 轴卡设备　/ 265
8.2.4　全局变量　/ 265
8.3　工具　/ 266
8.3.1　流程　/ 266
8.3.2　图像源　/ 269
8.3.3　Cognex 工具　/ 271
8.3.4　通信设备　/ 274
8.4　案例　/ 277
8.4.1　配置驱动　/ 277
8.4.2　添加任务流程与工具　/ 279
8.4.3　结果的输出与显示　/ 279
第9 章　项目实例　/ 281
9.1　工艺需求说明　/ 281
9.2　系统设计　/ 282
9.3　系统实施　/ 283

前　言
随着工业自动化和智能制造的不断推进，生产过程中对精度、效率和可靠性的要求越来越高。工业视觉混合编程作为一种先进的技术手段，能够将不同的编程语言和视觉处理工具相结合，为智能制造提供强大的支持。
目前，工业视觉混合编程呈现出蓬勃发展的态势。一方面，随着计算机技术和图像处理技术的不断进步，工业视觉系统的性能不断提升，能够实现更高精度的检测、测量和识别任务。例如，高分辨率的摄像头和先进的算法使得机器视觉可以实时检测产品的缺陷和错误，大大减少人为错误和生产线的停机时间，提高产品的质量和产量。另一方面，工业视觉混合编程的应用领域不断拓展。在制造领域，它被广泛应用于产品检测和质量控制、机械手定位、点胶等。在物流和仓储领域，通过使用视觉传感器和机器学习算法，能够准确地识别和跟踪物体，实现自动化的货物分拣、库存管理和物流运输。此外，在智能制造和人机协作领域，工业视觉混合编程也发挥着重要作用，通过将机器视觉与机械臂和其他机器人设备相结合，可实现更高级的自动化生产和灵活性。
编者希望本书能让视觉软件初学者更轻松地入门，在了解和掌握几种常见主流视觉软件的基础上，对工业视觉系统混合编程项目的设计和实施有一定的了解。
本书由孙青海、郑永俊、秦应化、王高尚、汤晶、呼志刚共同编写完成。具体分工如下：第1～3章由孙青海主导编写；第4、5章由郑永俊主导编写；第6、7章由秦应化、呼志刚和汤晶主导编写；第8、9章由孙青海、王高尚和郑永俊主导编写；最终审核由孙青海和郑永俊完成。为方便读者学习，赠送PPT课件。
在本书编写过程中，编者得到了国内工业视觉领域众多朋友的帮助，他们来自苏州恒途骐骥智能科技有限公司、苏州鼎纳自动化科技有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司、广东奥普特科技股份有限公司、开封技师学院、凌云光技术股份有限公司等，在此深表感谢！虽然编者有十几年的一线行业经验，但鉴于水平有限，书中难免会出现一些错误和疏漏，欢迎大家通过邮箱就如何完善本书提出宝贵的意见。
编　者
2025年12月