[发明专利]基于多任务调度机制的带钢表面缺陷检测方法

说明书

基于多任务调度机制的带钢表面缺陷检测方法，包括步骤：创建一个令牌锁，初始化令牌值L＝1；创建任务A来响应相机的图像拍摄完成事件；创建一个用来存储历史图像的缺陷缓存队列F；创建图像处理任务B(N)，任务B(N)对图像N进行阈值化操作，生成缺陷标记图；使用任务令牌锁检查任务B(N)，如果令牌锁的令牌值L＝N，则任务B(N)继续执行，并将令牌锁的令牌值更改为L＝N+1，否则任务B(N)挂起；根据缺陷标记图是否含有缺陷像素以及缺陷像素的位置和缺陷缓存队列F的状态来决定任务B(N)后续的处理过程。本发明采用多任务调度机制，在缺陷检测过程中使用并行计算和任务同步机制，保证缺陷检测的准确性和快速性。

技术领域

本发明属于冶金行业带钢表面质量自动检测系统领域，尤其是表面缺陷的高效检测领域，具体涉及一种基于多任务调度机制的带钢表面缺陷检测方法。

背景技术

带钢表面缺陷是影响冷轧带钢表面质量的一个重要因素，直接影响着最终产品的外观和使用性能。表面检测系统使用相机传感器对带钢表面进行扫描，获取带钢表面的二维图像，并利用机器视觉技术对表面缺陷进行检测和分类，随着冷轧工艺技术的提高，带钢的运行速度越来越快，这也对机器视觉的快速响应能力和实时处理能力提出了更高的要求。

传统的带钢表面缺陷检测系统采用“实时处理”+“及时处理”的双任务的方式进行处理，“实时处理”任务中采集图像，并采用简单快速的检测算法来判定图像中是否存在缺陷，如果不存在缺陷，则丢弃该图像，否则将该图像传入到“及时处理”任务中进行更精细的缺陷定位、分割、分类和保存操作；“实时处理”过程处理图像的时间较短，能保证下一帧图像被拍摄到之前，本帧图像就能处理完毕，“及时处理”过程要使用复杂的算法对缺陷进行分割、提取，分类以及保存操作，处理时间较长。传统处理方式简单直观，容易实现但存在如下缺点：

1、当带钢速度继续加快使得图像成像速度超过“实时处理”过程速度时，这种处理方式会出现丢帧的现象；

2、当缺陷大规模集中出现时，每一帧图像都包含缺陷，这样“及时处理”任务需要对每一帧图像都进行精细处理，系统处理速度无法满足要求。

3、双任务方式没有充分利用计算机的并行计算能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有带钢表面缺陷检测存在无法在带钢速度较快、表面缺陷密集出现的情况下进行缺陷的及时检测及报告的不足，提供一种基于多任务调度机制的带钢表面缺陷检测方法，采用多任务调度机制，在缺陷检测过程中使用并行计算和任务同步机制，保证缺陷检测的准确性和快速性，解决在带钢速度较快或者缺陷密集出现时，缺陷检测的准确性和实时性的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于多任务调度机制的带钢表面缺陷检测方法，包括如下步骤：

步骤1、在带钢表面缺陷检测系统主任务上创建一个令牌锁Lock，初始化令牌锁的令牌值L＝1；

步骤2、在带钢表面缺陷检测系统主任务上创建任务A来响应相机的图像拍摄完成事件，每当相机拍摄完成一幅图像后，任务A读取采集相机拍摄的带钢表面图像，否则任务A挂起等待，执行时任务A给图像分配自增1的编号N(图像命名为图像N)；

步骤3、创建一个用来存储历史图像的缺陷缓存队列F；

步骤4、创建图像处理任务B(N)，开始执行对图像的处理操作，给B(N)分配令牌值为N的令牌，N从1开始采集到新的图像时N自增1；

步骤5、任务B(N)对图像N进行阈值化操作，生成缺陷标记图，标记出缺陷像素和非缺陷像素，缺陷像素标记为1，非缺陷像素标记为0；

步骤6、根据缺陷标记图是否含有缺陷像素以及缺陷像素的位置进行标记；