[发明专利]一种基于相机回调函数及多线程技术的图像采集处理方法

说明书

一种基于相机回调函数及多线程技术的图像采集处理方法，包括以下步骤：(1)获取图像数据；(2)开辟线程池；3)同步图像处理结果。本发明的基于相机回调函数及多线程技术的图像采集处理方法，能够应对图像处理时间远大于图像采集时间的情况，使采集到的图像在不丢帧的同时能够得到及时处理，从而更好地满足设备时序要求；在批量性和连续检测中具有一定的优势，即能够充分利用硬件性能，使得图像采集、处理过程更能满足生产节拍要求。

技术领域

本发明涉及图像采集与处理技术领域。

背景技术

1.相机回调函数：

工业视觉系统中，控制主机通过相机SDK从工业相机中获取实时图像数据的方式有以下两种：

1)通过调用相机SDK的API函数Grab()，在经过设定的等待时间后获得图像数据；

2)通过软件或者硬件触发相机采集，然后通过回调函数获得图像数据，如图1所示。

2.工业机器视觉处理系统模式：

目前工业机器视觉采集处理系统一般采用”定拍”和”飞拍”两种方式，如图2和图3所示。

“定拍”指的是运动控制器如PLC控制机械轴运动到拍照位停下，通过软件或者硬件方式触发相机采集图像。当获取了一帧图像数据后，上位机软件使用这帧图像完成后续的图像处理过程，并将计算得到的位置信息或者识别信息反馈给执行机构。如果有多个工位和多个相机需要实现图像采集处理操作，则通常是在视觉处理上位机软件上为每个相机单独开启一个线程，每个相机的图像采集处理均按照”定拍”过程进行。这种方式的优点是过程清晰，检测精度稳定，缺点是消耗的时间较长。

“飞拍”整个过程中轴不会停止运动。当轴运动到拍照位时，通过编码器或者感应器等信号触发相机完成图像采集，并把图像数据缓冲到自定义的内存中。软件的另外一个线程将判断缓冲内存中是否至少有一帧完整的图像数据，如果有的话将依次取出图像，完成图像处理过程，并获得图像处理结果。这种通过异步控制图像采集和图像处理的方式能够提高生产效率，但由于采集图像时间短，图像质量稍差，容易导致精度下降。

现有技术的缺点或不足：随着相机分辨率从常用的三十万像素到现在几百万至几千万像素，图像处理的数据量和时间大大增加，可能出现的现象是图像处理时间远大于图像采集时间。此时对于”定拍”方式，由于图像处理时间的加长，将进一步降低整个系统的运行效率。而对于”飞拍”方式，可能由于无法及时完成图像处理，缓冲内存中图像数据的不断累积，导致图像处理速度变慢，难以满足”飞拍”的时序要求。

发明内容

为了克解决目前工业机器视觉采集处理系统存在的上述问题，本发明提供了一种基于相机回调函数及多线程技术的图像采集处理方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于相机回调函数及多线程技术的图像采集处理方法，包括以下步骤：

(1)获取图像数据，首先在相机SDK的图像采集类模块中声明GetImage事件，当轴运动到拍照位时，在相机采集回调函数中触发该事件完成图像采集；外部图像处理管理类模块通过注册GetImage事件，实时获取到图像数据；

(2)开辟线程池，图像处理管理类模块使用线程池来管理图像处理线程，在接收到一帧图像后，把图像处理方法排入队列并把这帧图像数据作为参数传入，线程池自动分配一个线程用于完成这帧图像的图像处理过程；

3)同步图像处理结果，图像处理的结果进行同步处理，每个线程中的图像处理操作完成后，该线程将转为挂起状态并返回线程池。

所述步骤(3)中，图像处理的结果将根据图像数据的时间戳或者图像中标识信息进行同步处理。