[發(fā)明專利]一種基于GPU的鋼板表面質量檢測方法及系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103344648A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 王靖震;王軍生;宋寶宇;王曉慧;楊東曉;高冰
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所 21213
• 代理人: 趙長芳

1.一種基于GPU的鋼板表面質量檢測方法，將多臺數字攝像機分成兩組，安裝在鋼板的上方和下方，分別對鋼板上表面和下表面進行圖像采集；其特征在于，將安裝有GPU圖形處理器板卡的通用計算機作為圖像處理終端進行圖像處理，對每臺數字攝像機進行通訊和控制，并將數字攝像機所獲取的圖像傳輸到通用計算機內存中；

通用計算機中的CUP和GPU構成高速并行計算處理平臺，進行異構并行協(xié)同計算；數字攝像機所獲取的圖像先傳輸到通用計算機的內存中，并由CPU對其進行初步處理后，再傳輸到?GPU?計算模塊中，由?GPU?計算模塊對獲取的圖像進行實時并行處理，GPU最后的處理結果再傳回到通用計算機內存中，并由通用計算機對鋼板圖像和鋼板的缺陷進行顯示和保存；

通用計算機中的圖像處理是指一系列的圖像處理步驟，圖像處理步驟按處理的順序有：拼接、預處理、分割、特征提取、缺陷分類；每一圖像處理步驟把上一個圖像處理步驟的計算結果輸出作為本圖像處理步驟的輸入，直至得到最終圖像處理步驟的結果；圖像處理步驟中圖像拼接，是把多臺數字攝像機同步采集的多個圖像拼接成整幅圖像，這在通用計算機中由CPU來完成；圖像的預處理、分割、特征提取、缺陷分類步驟在GPU板卡中完成，即GPU把整幅圖像劃分成單獨的各個子圖像塊，在GPU板卡中以線程處理陣列的形式對圖像塊在相應的步驟中并行計算。

2.根據權利要求1所述的基于GPU的鋼板表面質量檢測方法，其特征在于，所述的每個單獨的圖像處理步驟的計算是在GPU中以并行計算方式運行的；與此同時，各個圖像處理步驟之間也基于并行流水線流程模式來并行運行，即從所采集的每幅圖像來看，圖像需要按順序依次經過拼接、預處理、分割、特征提取、缺陷分類各個圖像處理步驟，直到獲得最終結果；在此過程中，每個圖像處理步驟中的計算是采用并行方式進行的；從所采集的不同幅圖像來看，在同一時刻通用計算機中的各個圖像處理步驟計算模塊也都在并行運行著，采用先進先出的原則，按圖像采集時間的先后順序對不同的采集圖像同時進行著圖像處理。

3.一種應用權利要求1所述基于GPU的鋼板表面質量檢測方法的系統(tǒng)，通過以太網進行通訊，其特征在于，所述系統(tǒng)包括信號同步控制器、編碼器、交換機、通用計算機、LED線性光源及4-8臺數字攝像機，在通用計算機內安裝有一塊GPU圖形處理器板卡；信號同步控制器分別與設在鋼板上、下方的兩組數字攝像機以及設在輸送輥一側的編碼器連接，數字攝像機通過以太網經交換機連接通用計算機，兩個LED線性光源分設于鋼板兩組數字攝像機旁。