[發明專利]過采樣圖像同步采集抑制丟幀方法

有效

• 申請號: 201310354421.X
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN104378543B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 宗德祥;何永輝;彭鐵根;楊水山;呂春國;石桂芬;梁爽;葛良琦
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/357;G03B39/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司31117
• 代理人: 鄭明輝,夏永興

技術領域

本發明涉及一種機器視覺技術領域，尤其涉及一種帶材表面質量檢測方法。

背景技術

在基于機器視覺的帶材表面質量檢測系統中, 實時圖像的采集實現是由光電編碼器、線陣CCD 相機、圖像采集卡、計算機等部件共同完成的。在系統設計過程中, 通常可根據被檢測的對象寬度來采用1臺或多臺線陣CCD 相機來完成圖像采集。因此除了需要具有足夠高數據率的圖像采集卡用來同時連接多臺CCD 相機并同時接收多臺相機的數據輸出之外, 還應該使每一臺相機均輸出具有相同時序的像素時鐘, 即對多臺CCD 相機間必須進行同步。

CCD 工作需要具有滿足嚴格的時序要求的驅動脈沖的支持。對于線陣CCD 相機, 其影響同步的主要控制信號為EXSYNC( 控制幀讀出) 、MCLK( 控制操作頻率) , 輸出時鐘信號為LVAL。相機通過發送LVAL 時鐘信號可使圖像采集卡與相機的數據輸出同步。單臺CCD 相機一般采用內部晶振提供時鐘及產生時序信號。但當多臺CCD 相機同步工作時，必須通過外部振蕩源提供MCLK 信號。但需要注意的是: 使用外部MCLK 信號可能會帶來更多的噪聲。為了使多臺CCD 相機的視頻輸入信號垂直同步以避免變換相機輸出時出現的圖像失真，除了利用同一個外同步信號發生器產生的同步信號驅動多臺相機，還可利用某一相機的數據時鐘信號去同步其它相機。在常規機器視覺系統中, 多相機的采集同步是通過利用一個外同步信號發生器產生的同步信號實現的，采用光電編碼器發出的脈沖信號作為多臺相機的線采集同步信號。

在帶鋼生產線正常生產狀態下，由于干擾信號的存在，導致相機經常出現掉幀的現象，如圖1所示，圖像采集系統在圖像采集中突然會無規則出現一條或幾條區別于背景的全寬范圍的異常直線。

發明內容

本發明的目的在于提供一種過采樣圖像同步采集抑制丟幀方法，該方法是對帶材進行過采樣，預留足夠多的冗余信息，最后通過速度同步信號將冗余信息進行處理，最終得到帶材無冗余無丟幀圖像。

為了實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

一種過采樣圖像同步采集抑制丟幀方法，

第一，將線陣CCD相機按照設定的行頻對帶材進行掃描并存入內存，該設定行頻K1取值為：，式中：帶材運行速度，圖像所需縱向分辨率，并且：設定行頻K1必須滿足條件，相機標稱的最高掃描頻率；

第二，通過編碼器實時獲取當前帶材運行速度的信號量，該信號量的頻率與線陣CCD設定的掃描頻率一致，將信號量的信號高電平置1，低電平置0，構成一個由0，1組成的一維速度脈沖數組；

第三，由第二步得到的一維速度脈沖數組與第一步得到的圖像行號構成的數組進行邏輯與操作，形成最終抽樣所需要的結果圖像行號數組，按照結果圖像行號數組中的圖像行號從內存圖像中提取出對應的行，構成一幅新的圖像；該新圖像即為與帶材速度保持同步且無丟幀現象的結果圖像。

第四，當所述信號量出現連續至少N個高電平后，在圖像數組對應時間行號上，設定開始標志；當信號量出現連續至少M個低電平后，啟動結束圖像抽取工作，并停止圖像采集。

另一種過采樣圖像同步采集抑制丟幀方法，

第一，將線陣CCD相機按照設定的行頻對帶材進行掃描并存入內存，該設定行頻K1取值為：，式中：帶材運行速度，圖像所需縱向分辨率，并且：設定行頻K1必須滿足條件，相機標稱的最高掃描頻率；

第二，設定圖像采集的每幀圖像高度為一固定值F，當采集滿該固定值后，發出標志信息，通知讀取高速計數卡當前脈沖數，該高速計數卡是對帶材運行速度進行計數的；

第三，采集滿一幀圖像時間是固定的，即 t = F/K ，在一幀圖像時間內獲取的脈沖數為，最高運行速度下獲取一幀圖像脈沖為， = t*K1，表示在帶材以最高速度運行時，采集一幅圖像時間內的計數器獲得的脈沖個數，計算當前脈沖數和最高運行速度的脈沖比N，，取N的整數，作為待抽取的圖像行數基數；新圖的第一行為存入內存中的圖像采集原圖的第N行，以后每隔N行抽取圖像采集原圖一行，將抽取的行數構成一幅新的圖像，該新圖像即為與帶材速度保持同步且無丟幀現象的結果圖像。