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我们在前面的基于形状匹配的视觉定位课程中，讲述了形状匹配的基本原理、应用场景以及使用ZDevelop软件实现形状匹配功能的方法。但在课程演示的程序示例中，只输出了一个匹配目标的结果，本节课程我们将对该程序的功能进行扩展，讲解如何实现多目标形状匹配功能。
基于形状匹配的视觉定位课程内容，可关注“正运动小助手”公众号，查看相关推文：
《教学视频：机器视觉运动控制一体机应用例程-多目标形状匹配》
一 检测原理
多目标形状匹配的检测原理和形状匹配的检测原理是一致的。
形状匹配算法是基于特征相关的匹配算法，其核心思想就是将模板图像在待检测图像中滑窗搜索，计算出模板图像在待匹配图像中各位置的相似度量值。
二 应用场景
1.多目标定位
检测视野上有(随机)多个固定形状特征的待测目标，需要输出目标的位置信息。
2.多目标位置跟随
当需要检测的多个目标位置不固定时，一些检测功能的ROI位置无法确定如检测直线、检测圆形等，我们可以利用检测目标周边有固定距离的特征进行位置跟随。
三 软件演示
(一)多目标形状匹配功能实例演示
检测要求：在“基于形状匹配的视觉定位”的程序上增加获取多个目标结果的功能。
1.打开ZDevelop软件：点击[文件]→[打开项目]→选择“基于形状匹配的视觉定位”项目。
2.修改设计主运行界面。
3.在global_variable.bas文件中修改并增加定义的全局变量。
增加定义全局变量：
'匹配结果，score、x、y、angle、scale
GLOBAL DIM d_match_rst(500)
GLOBAL DIM id
id=0
4.在InitLocator.bas文件中初始化增加的全局变量。
增加初始化结果变量：
'初始化匹配定位结果
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = 0
next
5.关联主运行界面值显示控件变量。
6.在camera.bas文件中修改主运行界面按下【单次采集】按钮响应的函数。
'主界面按下单次采集按钮执行的函数
GLOBAL SUB btn_grab()
'如果d_use_imgfile=1时使用读取本地图片功能，使用控制器时请将此部分代码注释掉
if (d_use_imgfile=1) then
if(d_index=3) then
d_index=0
endif
File_Name="\多目标匹配\"+TOSTR(d_index,1,0)+".bmp" '...\flash\多目标匹配\目录下的图片所在的路径名称
ZV_IMGREAD(grabImg,File_Name,0)
ZV_LATCH(grabImg, 0)
d_index=d_index+1
return
endif
''读取本地图片功能结束
'如果相机数量为0，提示先扫描相机，并退出子函数不往下执行
if cam_num = 0 then
?"请先扫描相机!"
return
endif
CAM_SETPARAM("TriggerSoftware", 0) '发送触发指令
CAM_GET(grabImg, 0) '获取一帧图像存放到grabImg变量中
ZV_LATCH(grabImg, 0) '将图像显示到锁存通道0中
END SUB
7.在main.bas文件中添加主运行界面按下【上一页】按钮时响应的函数并关联动作函数名。
'主界面点击上一页按钮时响应的函数
GLOBAL SUB btn_UpPage()
id=id-1 'id变量自减1
if id<0 then '如果id变量<0
id =0 'id=0
endif
END SUB
8.在main.bas文件中添加主运行界面按下【下一页】按钮时响应的函数并关联动作函数名。
'主界面点击下一页按钮时响应的函数
GLOBAL SUB btn_DownPage()
id=id+1
if(id=12) then
id=11
endif
END SUB
9.在main.bas文件中修改创建模板界面按下【测试】按钮时响应的函数。
'创建模板界面按下测试按钮时响应的函数
GLOBAL SUB btn_loc_test()
if (d_is_creModel = 0) then '如果创建模板标志=0
?"未创建模板!" '提示未创建模板毛病返回子函数不往下执行
return
endif
'开始匹配
TICKS = 0 '开始计时
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = 0
next
table(0)=0
ZVOBJECT match_rst, sImg, colorImg
'对图像进行3*3高斯平滑处理，处理后的图像输出到sImg变量中
ZV_GAUSSBLUR(grabImg, sImg, 3)
'根据模板子图像和搜索参数进行目标匹配，并将匹配结果存放到match_rst矩阵中
ZV_SHAPEFIND(s_mod, sImg, match_rst, d_match_param(0), d_match_param(1), d_match_param(2), d_match_param(3), d_match_param(4), d_match_param(5), d_match_param(6))
ZV_MATINFO(match_rst, 0) '获取矩阵结果信息。并存放到起始地址为0的table数组中
ZV_GRAYTORGB(sImg, colorImg) '灰度图转换到RGB图，作为匹配结果图像
if TABLE(0) > 0 then '如果匹配到目标
local rowr
for rowr = 0 to TABLE(0)-1
'获取match_rst矩阵中第rowr行的数据存放到起始地址为3的table数组中,table最大长度5
ZV_MATGETROW(match_rst, rowr, 5, 3)
'
d_match_rst(rowr*5+0) = TABLE(3) '将匹配结果赋值给定义的结果变量，显示到界面
d_match_rst(rowr*5+1) = TABLE(4)
d_match_rst(rowr*5+2) = TABLE(5)
d_match_rst(rowr*5+3) = TABLE(6)
d_match_rst(rowr*5+4) = TABLE(7)
'计算刚性变换矩阵
ZV_GETRIGIDVECTOR(mat_rigid1, 0, 0, 0, TABLE(4), TABLE(5), TABLE(6))
'对轮廓或轮廓序列进行仿射变换
ZV_CONTAFFINE(contlist1, mat_rigid1, tsContlist1)
'在colorSubImg图像上绘制绿色的轮廓序列
ZV_CONTLIST(colorImg, tsContlist1, ZV_COLOR(0, 255, 0), 0)
'在匹配目标上绘制对应的编号，以便和输出结果信息相对应
ZV_TEXT(colorImg, TOSTR(rowr+1,1,0),TABLE(4),TABLE(5),60,ZV_COLOR(0, 255, 0))
'
next
else '未匹配到目标时，将结果赋值为-1
for i=0 to 499
d_match_rst(i) = -1
next
endif
d_match_time = abs(TICKS) '计算匹配消耗时间
ZV_LATCH(colorImg, 0) '显示匹配结果图像
END SUB
(二)仿真演示效果
本次，正运动技术VPLC系列机器视觉运动控制一体机应用例程(一)——多目标形状匹配功能，就分享到这里。
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