石鑫华视觉
NI视觉助手Vision Assistant教程
Geometry几何，函数说明信息为修改图像的几何表示法。其函数在面板中的位置如下图所示：
图1 Geometry几何
点击函数后，进入函数设置界面，如下图所示：
图2 Geometry几何设置界面
几何函数的Setup有主体Main与几何Geometry两个选项卡，其中主体选项卡非常简单，仅有步骤名一项，如下图所示：
图3 Geometry几何主体选项卡
而Geometry几何选项卡，则相对要复杂一些，主要有三个参数可以选择，分别是Symmetry对称（镜像）、Rotation旋转、Resampling重采样三个，如下图所示：
图4 几何选项卡
几何选项卡中，默认的是选择Image Source原始图像，因为选择的是原始图像，所以对图像是不会做修改的。下面来看一下第一个几何动作Symmetry对称（镜像）。点击Symmetry后，选项卡如下图所示：
图5 Symmetry对称选项
在图5所示的对称类型（Type of Symmetry）中，共有三类，分别Horizontal水平、Vertical垂直、Central中心。水平时，即以图像的水平中线为准进行旋转；垂直时，以图像的垂直中一为准进行旋转；而中心时，则以图像的中心点为基准，进行180度旋转。其旋转效果分别如下图所示：
图6 水平对称
图7 垂直对称
图8 中心对称
点击Rotation后，选项卡如下图所示：
图9 几何-旋转
旋转选项中，有一个Angle（degrees）角度参数，使用此角度参数对原始图像进行旋转。可以使用后面的数字控件进行输入，也可以使用下面的拨动旋钮进行拖动。图像的旋转是以逆时针方向进行旋转的。
Maintain Image Size保持图像尺寸单选项，其目的是当图像旋转时，仍然保持图像的原始尺寸大小，如原始图像是1280*800的图像，即使旋转后，仍然只有1280*800的大小，而原始图像在新图像中，会以一定的比例进行缩小，以适应新的图像。而如果不使用保持图像大小选项时，则原始图像会在新图像中不进行缩放，这时因为图像旋转了，势必造成图像变大。其效果如下图所示：
图10 角度-0度
图11 角度-330度，保持图像大小
图12 角度-330度，不保持图像大小
图13 角度-30度，保持图像大小
图14 角度-30度，不保持图像大小
从上面组图可以看到，图像的旋转是以逆时针方向进行旋转的，而保持图像大小时，可以看到图像一直都是1280*800的大小，而不保持图像大小时，其大小则与旋转的角度有关系，因为要保证所有的原始图像在新图像中都被包含。
当旋转图像后，如果有空白区域，NI视觉助手是使用0进行填充的，即填充为黑色。
当图像旋转180度时，与对称中的中心对称效果是一样的。且无论是否保持图像大小，都是原始的图像大小。如下图所示：
图15 角度-180度，不保持图像大小
另外，当对图像进行如90度、270度旋转时，因为相当于是将图像水平、或垂直方向进行了调整，因此图像不会使用黑色进行填充，原始图像的长变宽、宽变长。如下图所示：
图16 角度-90度，不保持图像大小
如图旋转90度、270度时，保持了图像的大小，仍然会截取原始图像的一部分放置到新的图像中，如下图所示：
图17 角度-270度-保持图像大小
点击Resampling重采样后，几何选项卡如下图所示：
图18 Resampling重采样选项
重采样选项中，会多几个参数，不过相对都比较好理解，一个是Keep Image Ratio保持图像比率，即保持图像的长宽比。如原始图像是4：3的1280*960，如果保持图像比率，对长方向重采样为640时，则宽方向会自动变为480，而如果不保持图像比率时，则宽方向仍然为960。
Interpolation Type插值类型，因为是重采样，就必须使用插值方法，特别是将图像扩大时，插值更是不可少的，而将图像缩小时，一般使用的是抽样。NI视觉助手可用的插值法类型有：Zero Order零级插值、Bi-Linear B样条插值、Quadratic二次插值、Cubic Spline三次样条插值等四类。
图19 重采样-插值类型
重采样下面有两种滑动杆，一个是X Resolution，另一个是Y Resolution，即X、Y的分辨率。分辨率可以设置的比原始图像小，这样就相当于是抽样。如果分辨率比原始图像缩小太多，而图像则会比较严重的失真。而分辨率比原始图像大时，就会使用插值法对图像进行插值，这时图像整体的改善不大，但是在一些细节上会有一定的改善，如边缘的过度等。
图20 重采样-分辨率小于原始图像-图像质量降低
图21 重采样-分辨率高于原始图像
图22 原始图像-放大6倍局部细节
图23 原始图像重采样长宽方向分辨率各*2，放大3倍
图22、图23上看到图片放大的区域相同，但是图22的原始图像中，五角星的边缘过度比较明显，有较明显的马赛克，而经过重采样插值后的图23，则边缘过渡平滑，图像更细腻。此种方法仅仅只是软件插值得到的图像分辨率提高，有一定的图像质量改善，但是并不是万能的，且与软件的插值方法有关，如下图24中所示的零级插值法，得到的图像就如图22所示的差不多。真正的分辨率的提高，是需要使用相机的物理分辨率进行提高的，硬件的提升，比软件要强许多。
图24 零级插值法效果
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