3. MERLIC核心概念与数据流
MERLIC 的图形化编程模型可以概括为一句话：用工具（Tool）作为最小处理单元，用工具链（Tool Chain）把工具按数据依赖串起来，用配方（Recipe）保存一组可切换的参数与配置，用状态机（State Machine）驱动整条链在“就绪—执行—完成—复位”之间循环。理解这四者的关系，是后续搭建产线缺陷检测系统的前提。
一、工具：最小可执行单元
在 MERLIC 中，工具不是一段需要自己写的代码，而是一个封装好的视觉算子，例如图像采集（Acquire Image）、灰度化（Convert Color）、模板匹配（Match Template）、Blob 分析（Analyze Blob）、测量（Measure）、OCR、条码识别等。每个工具都有明确的输入端口和输出端口：输入通常是图像、ROI、阈值、模板等；输出通常是图像、区域、坐标、角度、分数、字符串等结果数据。
工具的关键特性是“数据驱动”：工具不会自己决定何时运行，而是当它的所有输入都有效时，才被工具链调度执行。例如一个“Blob 分析”工具，只有当上游传入图像和 ROI 后，才会输出连通域的数量、面积、质心等结果。因此，工具之间的连接本质上就是数据依赖关系，而不是简单的先后顺序。
二、工具链：数据在工具间的传递方式
工具链是 MERLIC 图形化编程的核心。把多个工具拖入工作区，用连线把上游工具的输出端口连到下游工具的输入端口，就形成了一条工具链。数据传递遵循三条规则：
- 图像数据流：图像从采集工具出发，经过预处理、分割、匹配等工具逐级传递，每一步都可能产生新的图像或区域。
- 结果数据流：坐标、角度、分数、面积、字符串等结果数据，可以同时被多个下游工具引用，也可以输出到外部接口（如 PLC、机器人、数据库）。
- 控制数据流：某些工具的输出可以作为下游工具的参数，例如模板匹配输出的角度，可以作为测量工具的旋转补偿量。
需要特别注意的是，MERLIC 的工具链不是“顺序执行”的脚本，而是按依赖关系求值的图。一个工具可能被多个下游工具共享，MERLIC 会自动保证它只执行一次，并把结果分发给所有需要它的工具。这种机制避免了重复计算，也让工具链的结构更接近真实的视觉处理流程。
三、配方：让同一工具链适配不同产品
产线检测往往需要面对多种产品型号。如果每换一个型号就重新搭建工具链，维护成本会非常高。MERLIC 的配方机制允许把工具链中所有可调参数（阈值、ROI 坐标、模板图像、曝光时间、匹配分数下限等）保存为一组“配方数据”。切换配方时，工具链结构不变，只是参数被整体替换。
例如，检测金属表面划痕时，配方 A 使用阈值 35、ROI 为 (120, 80, 400, 300)、模板为“划痕模板_A”；配方 B 针对另一种产品，阈值改为 50、ROI 改为 (200, 100, 350, 280)、模板改为“划痕模板_B”。操作员只需在 HMI 上选择配方名称，MERLIC 就会自动加载对应参数并重新执行工具链。配方与工具链是“一对多”关系：一条工具链可以挂多个配方，但同一时刻只有一个配方生效。
四、状态机：驱动工具链运行的节拍
MERLIC 运行时并不是“点一次按钮执行一次”，而是由状态机持续驱动。典型状态包括：
- Ready（就绪）：工具链已加载，等待触发信号。
- Running（执行）：收到触发后，按数据依赖顺序执行工具，采集图像并计算所有结果。
- Done（完成）：结果已输出，等待下游确认或下一周期触发。
- Reset（复位）：清除上一周期结果，回到 Ready 状态。
状态机的意义在于把“视觉处理”和“产线节拍”解耦。PLC 发出触发信号后，MERLIC 进入 Running；处理完成后进入 Done，并把结果写入输出端口；PLC 读取结果后发出复位信号，MERLIC 回到 Ready，准备下一件产品。如果处理超时或图像采集失败，状态机会进入错误分支，此时需要检查触发信号、相机连接和工具链中的错误处理配置。
五、图形化编程模型的实际含义
把上述概念合起来看，MERLIC 的图形化编程模型可以理解为：工具链定义“怎么算”，配方定义“用什么参数算”，状态机定义“什么时候算”。三者分工明确，又通过数据流紧密耦合。
在实际搭建一条划痕检测工具链时，可以按以下顺序推进：
- 拖入 Acquire Image，配置相机或图像源，确认能稳定取到图像。
- 拖入 Convert Color，把彩色图转为灰度图，减少后续计算量。
- 拖入 Match Template，用标准件图像建立模板，输出产品位置和角度。
- 拖入 Analyze Blob，在匹配到的 ROI 内做阈值分割，统计缺陷区域面积和数量。
- 把 Area 和 Count 连接到结果输出端口，并设置判定条件，例如 Area > 120 像素² 或 Count ≥ 1 时判为 NG。
- 把阈值、ROI、模板、判定下限保存为配方，针对不同产品建立多个配方。
- 在状态机中配置触发源（如 PLC 信号或软触发），并设置超时时间，例如 2000 ms。
完成上述配置后，可以通过 MERLIC 的“单次执行”观察每个工具的输出：Match Template 的 Score 应接近 1.0，Angle 应在 ±5° 以内；Analyze Blob 的 Area 和 Count 应能区分 OK 与 NG 样品。若 Score 偏低，优先检查模板质量和光照一致性；若 Area 波动大，优先检查阈值和 ROI 是否覆盖了划痕区域。这些观察点，正是后续调试和优化的依据。