[發明專利]一種基于多核DSP的高速視頻圖像處理方法及系統

在審

• 申請號: 201910448003.4
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN112085038A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王亞飛;張書文;劉建波;曹海波;李海峰;姜清秀;朱祥
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天萬峰科技發展有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T7/00;H04N5/14;G06F9/4401;G06F9/50
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 趙偉

本發明公開了一種基于多核DSP的高速視頻圖像處理方法及系統，該方法包括以下步驟：S1：將原始圖片分為多個圖像塊，使用K?means聚類算法計算每個圖像塊的代表色；S2：計算各代表色之間的關聯度，取關聯度小于第一預設值的代表色作為初始特征顏色；S3：以初始特征顏色為初始聚類中心，通過K?means算法對原始圖片中的所有像素點進行迭代聚類，迭代收斂后得到原始圖片的特征顏色；S4：計算各像素點顏色與特征顏色之間的關聯度，分割出關聯度小于第二預設值的像素點區域作為缺陷區域；本發明采用DSP+FPGA架構，DSP的多個處理核并行工作，實現圖像讀取、缺陷處理和結果反饋并行處理，提高了圖像處理速度，實時性高。

技術領域

本發明屬于計算機視覺和信號處理技術領域，更具體地，涉及一種基于多核DSP的高速視頻圖像處理方法及系統，用于實現對陶瓦缺陷的實時檢測、處理及顯示。

背景技術

陶瓦是以粘土為材料，加入粉碎的沉積頁巖成分高溫煅燒而成的。在中國西周就有陶瓦應用的記載，近代更是制造了色彩豐富、外表亮麗的琉璃瓦。然而，隨著人們環保意識的增強，傳統落后的陶瓦生產工藝越來越不適應現代化發展的需要，陶瓦面臨著被淘汰的邊緣，日漸退出人們的視野。然而，近幾年隨著經濟的飛速發展，更多的歐洲建筑風靡中國。特別是華東、華南、華北等發達地區，歐式別墅屢見不鮮，與之相配套的歐式瓦--陶瓦也從新流行起來。

目前在對陶瓦進行質量檢測時，多采用人工檢測的方法完成質量檢測和產品分級，人工檢測時，由于工作時間長導致視覺疲勞，通常會造成檢測誤差大、漏檢率高等問題。采用機器視覺進行陶瓦缺陷檢測，需要用高清面陣CCD對生產線上陶瓦進行實時拍照，采集、檢測處理，由于圖像采樣率高、圖像數據量大以及圖像檢測算法復雜度高，造成陶瓦缺陷檢測實時性不足、效率低。目前針對高速視頻處理的解決方案基本為多個DSP協同處理，但集成多片DSP協同工作的方法存在印制板面積占用過大，外圍電路復雜，并且片間通信部分設計難度增加，布板困難等諸多問題。

發明內容

針對現有技術的至少一個缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于多核DSP的高速視頻圖像處理方法及系統，其目的在于解決現有技術中對高速視頻進行處理時存在的實時性不足、效率低的問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于多核DSP的高速視頻圖像處理方法，包括以下步驟：

S1：將待測的原始圖片劃分為多個圖像塊，使用K-means聚類算法計算每個所述圖像塊的代表色；

S2：計算各圖像塊的所述代表色之間的關聯度，取所述關聯度小于第一預設值的代表色作為初始特征顏色；

S3：以所述初始特征顏色為初始聚類中心，通過K-means算法對原始圖片中的所有像素點進行迭代聚類，迭代收斂后得到原始圖片的特征顏色；

S4：計算原始圖片中各像素點的顏色與所述特征顏色之間的關聯度，分割出所述關聯度小于第二預設值的像素點區域作為缺陷區域。

優選的，上述高速視頻圖像處理方法，其步驟S2中所述的關聯度的計算方法為：

式中，γ(X₀，X_i)為關聯度；X₀為HSV顏色空間中任一特征色，X_i表示第i個圖像塊的代表色；k表示圖像塊的個數。

優選的，上述高速視頻圖像處理方法，其步驟S4之后還包括以下步驟：計算所述缺陷區域的大小并根據預設的判斷規則判定原始圖片的缺陷等級，將所述缺陷等級標注在對應的原始圖片上；所述判斷規則包括缺陷區域大小及其對應的缺陷等級。

優選的，上述高速視頻圖像處理方法，其步驟S1之前還包括以下步驟：對待測的原始圖片進行中值濾波以去除干擾，將濾波后的原始圖片從RGB轉換到HSV空間。