[發明專利]一種基于線程池并發技術的實時在線的視覺振動測量方法

有效

• 申請號: 201410324300.5
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104089697A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 王歡;李端發;劉志國
• 申請（專利權）人: 安徽常春藤光電智能科技有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及振動檢測技術領域，更具體地說，涉及一種基于線程池并發技術的實時在線的視覺振動測量方法。?

背景技術

在已有的振動測量技術中，主要有利用各種應變片或加速度傳感器的接觸式測量方法和利用激光多普勒效應或激光干涉技術的非接觸式測量方法。其中又以加速度傳感器等接觸式測量方法為主，在應用中存在接觸式測量傳感器布線麻煩、效率低下、負載效應影響測量結果準確性以及無法測量高溫等特殊環境物體等一系列局限性。?

隨著高速攝像技術和數據傳輸技術逐步發展，數字相機的拍攝速度越來越快，所拍攝到的圖像越來越精細，相機成本也在逐步下降，在這樣的背景下，基于高速相機的采用計算機視覺技術的非接觸式振動測量方法應運而生，但是這種測量方法需要采集大量的目標物體圖像，所涉及到的圖像處理分析，其計算量十分繁重，要求CPU的處理速度非常高，否則將會使得這種振動測量過程陷入長時間的等待，無法滿足測量現場的實時性要求。雖然CPU不斷更新換代，其處理速度不斷得到提升，但是如果不能充分利用CPU強大的計算能力，現有的計算機的處理速度面對視覺振動分析的繁重的圖像處理分析工作量，還是顯得捉衿見肘。?

線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務添加到隊列，然后在創建線程后自動啟動這些任務。線程池線程都是后臺線程。每個線程都使用默認的堆棧大小，以默認的優先級運行，并處于多線程單元中。如果某個線程在托管代碼中空閑(如正在等待某個事件)，則線程池將插入另一個輔助線程來使所有處理器保持繁忙。如果采用線程池并發技術處理高速相機采集到的大量的目標物體圖像，將能充分利用CPU計算能力，滿足測量現場的實時性要求。?

現有技術中已經有大量的利用線程池技術來提高CPU處理能力，完成快速處理問題的技術方案公開，如中國專利申請號201410034750.0，公開公告日為2014年4月23日，發明創造名稱為：一種彩色圖像數字隱寫及其分析方法，該申請案涉及一種彩色圖像數字隱寫及其分析方法，秘密信息嵌入步驟包括生成通用圖像數據緩沖區和數據隱寫因子，將彩色圖像與數據隱寫因子進行一系列函數轉換，生成包含隱寫數據的彩色圖像，秘密信息提取步驟包括：生成通用圖像數據緩沖區，將包含隱寫數據的彩色圖像進行一系列函數轉換讀取出該隱寫數據。本發明通過固化隱寫數據，提高隱寫速度，降低數據隱寫CPU時間和隱寫數據讀取CPU?時間。該申請案支持多種彩色圖像格式，采用線程池技術，提高數據隱寫和隱寫數據讀取并發數。但是在基于非接觸式振動檢測的技術領域，并沒有此類方法用于快速處理高速相機采集到的大量的目標物體圖像，從而獲得實時在線的物體振動結果。?

發明內容

1.發明要解決的技術問題?

本發明的目的在于克服現有技術基于非接觸式振動檢測領域中，不能快速處理高速相機采集到的大量的目標物體圖像從而獲得實時在線的物體振動結果的不足，提供了一種基于線程池并發技術的實時在線的視覺振動測量方法。采用本發明的技術方案，更充分徹底地利用了CPU的計算處理能力，成倍的加快了視覺振動測量中的圖像處理和計算的速度，擴大了計算機視覺在振動測量上的應用。?

2.技術方案?

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：?

本發明的一種基于線程池并發技術的實時在線的視覺振動測量方法，通過高速相機錄制目標物體的振動視頻，計算機內置的振動測量軟件提取出上述目標物體的振動視頻包含的每一幀圖像，儲存在計算機內置的振動測量軟件開辟出的內存池中，并由計算機內置的振動測量軟件創建線程池，線程池中不同的線程有序提取內存池中相應的圖像幀，并發分析得到物體的振動特性。?

更近一步地，本發明的步驟如下：?

步驟一、獲取被測目標物體的振動圖像?

固定平面標靶到被測目標物體上，調整高速相機方向與鏡頭焦距，使固定有平面標靶的被測目標物體在高速相機上清晰成像，將實際標靶與標靶成像對比，對高速相機成像進行標定，得到圖像與實際物體的尺寸換算關系M；高速相機對被測目標物拍攝一段振動視頻，計算機內置的振動測量軟件提取出該視頻包含的每一幀圖像，圖像幀編號為j(j＝1、2……)；?

步驟二、創建線程池并分配圖像幀?

在計算機內置的振動測量軟件中開辟一塊內存池用于保存高速相機所獲得到的目標物體在一段時間內的一定數目幀數的圖像；并由計算機內置的振動測量軟件中創建一個包含多個線程的線程池，該線程池內的線程可以并行運行于不同CPU內核，每個線程都有一個自身編號，該編號為i(i＝1、2、……m，m為線程池的線程總數目)，其中，m為正整數；?