本发明专利技术提供了一种基于嵌入式钢板表面质量检测系统图像预处理方法，检测系统将相机采集到的钢板表面图像数据经由同步器、交换机传输至嵌入式预处理平台，嵌入式预处理平台采用DM648系列DSP处理器，利用嵌入式预处理平台实现图像数据多个接收线程接收与一个发送线程控制，利用DM648处理器通过分别写入各个CCD相机的控制寄存器设置IP地址，在嵌入式预处理平台中对采集接收到的图像数据通过时间标记、去噪、拼接进行预处理，将处理后的图像数据传输至系统服务器。利用DSP嵌入式处理器实现钢板表面图像的高速实时同步采集及拼接等预处理，大大减小了服务器的运算负荷，减小了系统的投资成本及繁杂程度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种基于嵌入式钢板表面质量检测系统图像预处理方法，检测系统将相机采集到的钢板表面图像数据经由同步器、交换机传输至嵌入式预处理平台，嵌入式预处理平台采用DM648系列DSP处理器，利用嵌入式预处理平台实现图像数据多个接收线程接收与一个发送线程控制，利用DM648处理器通过分别写入各个CCD相机的控制寄存器设置IP地址，在嵌入式预处理平台中对采集接收到的图像数据通过时间标记、去噪、拼接进行预处理，将处理后的图像数据传输至系统服务器。利用DSP嵌入式处理器实现钢板表面图像的高速实时同步采集及拼接等预处理，大大减小了服务器的运算负荷，减小了系统的投资成本及繁杂程度。【专利说明】
本专利技术属于钢板表面质量检测
，尤其涉及基于嵌入式的钢板表面质量检测系统的图像采集及预处理方法。
技术介绍
随着汽车、家电等产业的迅猛发展，对冷轧钢板的需求越来越多，而钢板的表面质量是影响钢板总体质量的一个重要因素。钢板表面缺陷作为钢板最为重要的质量因素之一，受到了越来越多的关注。随着CXD摄像技术和计算机技术的飞速发展，机器视觉技术应运而生，并迅速在工业无损检测领域推广开来。国外对于钢板表面在线检测技术的研究较早，也已研制出技术比较成熟的表面检测系统，如德国Parsytec公司的HTS系列带钢表面检测系统，美国Cognex公司的iS-2000自动检测系统等等。国内在表面检测领域的研究虽然起步较晚，但是近年来也取得了不少成果，天津大学的胡亮等开发了基于线阵CCD摄像机和FPGA技术的表面检测系统，北京科技大学的徐科等研制开发了冷轧带钢和热轧带钢表面在线检测系统。虽然国外的带钢表面检测设备功能比较完善，但是引进费用高昂，而且对设备的维护及二次开发都非常的困难。徐科等人设计的带钢检测设备是采取每台摄像机配备一套并行计算系统，由于需要多台摄相机才能完成带钢上下表面的图像采集，因此该系统较庞大繁琐，而且成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种基于嵌入式的钢板表面质量检测系统图像采集及预处理方法，利用多台相机对钢板表面图像的采集及预处理，提高系统的集成度，节约投资成本。检测系统将相机采集到的钢板表面图像数据经由交换机首先传输至嵌入式预处理平台，所述嵌入式预处理平台采用DM648系列DSP处理器，嵌入式预处理平台采用TI公司推出的TCP/IP NDK开发包实现DSP处理器以太网接口的图像数据多个接收线程接收与一个发送线程控制，在嵌入式预处理平台中对采集接收到的图像数据通过时间标记、去噪、拼接进行预处理，利用DM648处理器通过分别写入各个CXD相机的控制寄存器设置IP地址，根据Gige_Vision相机通讯协议解析接收到的数据包,在数据包头的12byte后加入8byte的时间标签信息，通过读取DM648处理器的系统时钟来获取时间标签数据，根据时间标签选取需要进行拼接的图像数据，根据每幅图像的灰度值设定判断阈值来判断图像的重合部分，将重合部分数据剔除，合并为一个图像数据包，将处理后的图像数据传输至系统服务器；该检测系统采用千兆以太网进行通讯。基于嵌入式带钢表面质量在线检测系统采用多台线扫描CCD相机作为钢板表面图像采集装置，由安装在轧辊端部的编码器产生频率随辊速变化的方波信号作为同步器的输入，该同步器发出的多路同步信号接入相机的GPIO端口作为采集触发信号；由于受到安装空间及相机视场的限制，需要多台相机才能够完成钢板表面完整图像的采集。检测系统采用DM648系列DSP处理器作为预处理平台，实现钢板表面图像数据的采集及预处理操作。首先利用DSP处理器分别写入各个相机的控制寄存器来设置其IP地址，并根据相机的IP来区分图像数据的来源。然后预处理平台采用TI公司推出的TCP/IP NDK开发包实现DM648系列DSP处理器以太网接口的图像数据接收与发送操作。图像数据的接收和发送特点在于采用多线程控制，实现的方法为利用NDK库函数建立多个接收线程和一个发送线程，每个接收线程负责单台相机图像数据的接收，在完成图像预处理后由发送线程将图像数据传输至服务器。该检测系统采用千兆以太网进行通讯，实现钢板表面图像数据的接收与发送。检测系统将相机采集到的钢板表面图像数据经由交换机首先传输至嵌入式预处理平台，利用预处理平台，即DM648系列DSP处理器对图像数据进行时间标记、去噪、拼接等预处理，然后将处理后的图像数据打包传输至系统服务器，根据GigeJision相机通讯协议解析接收到的数据包，在数据包头的12byte后加入8byte的时间标签信息，通过读取DM648处理器的系统时钟来获取时间标签数据。由于DM648的处理器主频高达1GHz，远远高于相机的采集频率，因此可以保证时间标签的准确性并实现多台相机对采集到的对应钢板同一水平位置的多幅图像的精确同步，保证后续图像的无缝拼接。利用图像预处理算法对接收到的同一水平位置的钢板表面图像进行拼接处理，首先根据时间标签选取需要进行拼接的图像数据，然后根据每幅图像的灰度值设定判断阈值来判断图像的重合部分，将重合部分数据剔除，合并为一个图像数据包。本专利技术利用DSP嵌入式处理器实现钢板表面图像的高速实时采集及拼接等预处理，大大减小了服务器的运算负荷，减小了系统的投资成本及繁杂程度。【专利附图】【附图说明】图1为基于嵌入式钢板表面质量检测系统结构不意图。图2为建立以太网通讯程序流程图。图中1-1为CXD相机，1-2为CXD相机，1-3为CXD相机，2为同步器，3为旋转编码器，4为交换机，5为DM648处理器，6为服务器。【具体实施方式】结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1所示:检测系统包括安装在辊系端部的旋转编码器3，信号同步器2，C⑶相机1-1、1-2、1-3，交换机4，DM648处理器5，服务器6。旋转编码器3信号接入同步器2的输入端口，由旋转编码器3信号频率决定同步器2输出同步信号的频率高低，多路同步信号直接接入C⑶相机1-1、1-2、1-3的GPIO端口，作为相机图像采集的触发信号。多台相机采集到的图像信息经交换机4由以太网传输至DM648处理器5嵌入式预处理平台，经过加入时间标签，图像拼接、缺陷图像定位等预处理操作后将疑似有缺陷图像经由以太网传输至服务器6进行后续的缺陷类别识别及存储操作。线扫描CCD相机1-1、1-2、1-3采用加拿大DALSA公司的SG-11-02K80型号相机，通讯遵循Gige-Vision协议；利用DM648处理器5分别写入各个相机的控制寄存器来设置其IP地址，通过向相机内部控制寄存器地址OxOdlS写入其对应的IP地址来设置，并根据相机的IP来区分图像数据的来源；也可以利用QuickCam软件对多台相机分别设置不同的IP地址，由于该型号相机内部有R0M，可实现IP掉电保护，因此只需对相机进行一次IP设置即可。系统采用DSP系列DM648处理器作为预处理平台，实现钢板表面图像数据的采集及预处理操作，预处理平台采用TI公司推出的TCP/IP NDK开发包实现DSP处理器以太网接口的图像数据接收与发送操作；图像数据的接收和发送特点在于采用多线程控制，实现的方法为利用NDK库函数建立多个接收线程和一个发送线程，每个接收线程负责本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于嵌入式钢板表面质量检测系统图像采集及预处理方法，其特征在于，检测系统将相机(1‑1、1‑2、1‑3)采集到的钢板表面图像数据经由交换机(4)首先传输至嵌入式预处理平台，所述嵌入式预处理平台采用DM648处理器(5)，嵌入式预处理平台采用TI公司推出的TCP/IP NDK开发包实现DM648处理器(5)以太网接口的图像数据多个接收线程接收与一个发送线程控制，在嵌入式预处理平台中对采集接收到的图像数据通过时间标记、去噪、拼接进行预处理，利用DM648处理器(5)通过分别写入各个CCD相机的控制寄存器设置IP地址，根据Gige_Vision相机通讯协议解析接收到的数据包，在数据包头的12byte后加入8byte的时间标签信息，通过读取DM648处理器(5)的系统时钟来获取时间标签数据，根据时间标签选取需要进行拼接的图像数据，根据每幅图像的灰度值设定判断阈值来判断图像的重合部分，将重合部分数据剔除，合并为一个图像数据包；该检测系统采用千兆以太网进行通讯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓慧，丁智，高冰，宋宝宇，王军生，王靖震，杨东晓，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。