[發明專利]一種高速相機圖像序列的處理方法及其處理系統

有效

• 申請號: 202010404723.3
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111541847B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 付鵬;宣林;杜華月
• 申請（專利權）人: 南京博視醫療科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產權代理有限公司 11810
• 代理人: 劉化帥

本發明公開了一種高速相機圖像序列的處理方法及其處理系統，該方法包括：A、啟動高速相機進行圖像采集，并創建生產者線程和消費者線程的步驟；B、控制生產者線程獲取圖像數據，將所述圖像數據壓入并發隊列的步驟；C、控制消費者線程進行圖像變換，并對變換后的圖像進行顯示的步驟。采用本發明，能夠在高圖像傳輸幀頻下處理圖像序列，解除模塊間的強耦合性，并能夠充分利用CPU的多核心資源，使得處理模塊之間可以實現并行處理，同時，也有利于各程序模塊內部做進一步的優化改進。

技術領域

本發明涉及計算機圖像處理技術，尤其涉及一種高速相機圖像序列的處理方法及其處理系統。

背景技術

高速圖像序列專指以100～500幀/秒(fps)從相機傳輸到圖像處理系統(如計算機)中的圖像序列，此時每一幀從圖像接收到顯示的處理時間僅有2～10ms左右。

在這樣一個時長中，圖像緩存和顯示所花費的時間占了很大一部分，圖像處理的時間不能遠遠拉開其他操作的時間。但導致圖像數據丟失的因素只有數據緩存的時間，從相機緩沖區保存到內存的時間過長會導致圖像丟失，后續操作的時間并不需要關心。

同理，圖像處理模塊不應該關心圖像顯示需要花費的時間，因為圖像顯示的那一段時間仍然可以用來進行圖像處理。所以這些可以并行且花銷可觀的模塊，應當使其并行運行。

傳統的單線程線性處理流程是將圖像的緩存、處理、顯示等各個環節的模塊排列在一起，只有在上述一系列操作全部完成后才能開始接收下一幀圖像。這在整體速度不足以處理高幀頻圖像序列時，會導致一定比例的圖像未經識別便永遠丟失了。而且，對于目前大多數有著多核CPU的計算機來說也是對CPU核心資源的浪費，因此可以考慮調用起多個CPU核心，應當可以將減少整體處理時間。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種高速相機圖像序列的處理方法及其處理系統，在比較高的圖像傳輸幀頻下，后續處理時間的長短不會影響到前一部分的處理，解除模塊間的強耦合性。

本發明的另一目的在于，提供一種高速相機圖像序列的處理方法及其處理系統，充分利用CPU的多核心資源，使得處理模塊之間可以實現并行處理，同時，也有利于各程序模塊內部做進一步的優化改進。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種高速相機圖像序列的處理方法，該方法包括：

A、啟動高速相機進行圖像采集，并創建生產者線程和消費者線程的步驟；

B、控制生產者線程獲取圖像數據，將所述圖像數據壓入并發隊列的步驟；

C、控制消費者線程進行圖像變換，并對變換后的圖像進行顯示的步驟。

其中，步驟A之前，還包括將觸發信號設定為高速相機幀頻的步驟。

步驟A還包括：

A1、初始化所述高速相機的步驟；及，

A2、在圖形用戶界面GUI選擇顯示圖像的步驟。

步驟B所述控制生產者線程獲取圖像數據，將所述圖像數據壓入并發隊列的步驟，包括：

B1、等待所述高速相機緩沖區傳來圖像數據；

B2、從所述高速相機緩沖區獲取一幀圖像后，為該幀圖像分配一塊內存空間，將緩沖區的圖像存入所述內存空間中；然后，將所述的圖像數據即一幀圖像壓入并發隊列里。

步驟B2之后還包括：

B3、釋放高速相機緩沖區的步驟。

步驟B3之后還包括：

B4、判斷高速相機是否關閉的步驟；若關閉相機則退出該生產者線程的循環，此時線程消亡；否則，回退到步驟A2。