[发明专利]基于高精度大幅面扫描仪系统的图像处理流程控制方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种大幅面扫描仪系统的内部图像处理方法，具体是指大幅面扫描仪系统内部图像的图像处理流程控制实现方法。

背景技术

对通过CIS扫描的大幅面扫描仪来讲，内部处理速度是图像处理过程中非常重要的一环。因为上位机通过USB端口接收传来的数据时源源不断的，传递过来的数据包首先要进行处理，再存入到硬盘中，如果将所有需要处理的数据包全部载入内存中，内存中的数据会越来越多，容易出现读取错误、拖慢数据处理速度，更不利于后续图像数据的处理。

发明内容

本发明的目的在于克服数据包处理过程中对内存占用越来越大导致处理速度被拖慢的缺陷，提供一种三线程同时工作，并及时释放存储的大幅面扫描仪系统的内部图像处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于高精度大幅面扫描仪系统的图像处理流程控制方法，采取以下步骤操作：

（1）读取数据包，该数据即为CIS扫描获取并经过AD转换器模数转换的数字信号；

（2）处理数据包，该处理数据的方法采取取出临界区的数据处理队列首数据包，并在处理数据后将该数据包放入在该队队尾；

（3）存储数据包，该数据包临时存储于临界区的数据存储队列，处理后释放该数据包在临界区的存储，写入硬盘完成；

上述三个步骤依次进行，并同时采取三线程并行操作。

其中，所述步骤（1）通过第一线程具体按以下过程实现：

（1a）上位机从USB端口获取FPGA输出的数据包，若PFGA没有输出数据包，则采集过程结束，当上位机获取到数据包后，执行下一步骤：

（1b）采集到数据包后，申请临界区保护，若临界区已被占用，则申请失败，若临界区未被占用，则按照顺序将该数据包放入数据处理队列的队尾，结束后返回步骤（1a）。

同时，步骤（2）中在第二线程处理数据包时，该数据包从临界区取出，该步骤与步骤（1）同时进行，其具体实现方法如下：

（2a）检测临界区的数据包处理队列是否为空，若为空则继续等待步骤（1），若不为空则进行下一步；

（2b）申请临界区保护，若失败则继续申请，若成功则进行下一步；

（2c）从数据处理队列中取出队首的数据包，并释放该数据包在临界区的存储空间，对数据包进行处理，该处理包括拼接、曝光、校正；

（2d）申请临界区保护，若失败则继续申请，若成功则进行下一步；

（2e）将处理后的数据包放入临界区的数据存储队列队尾，结束后返回步骤（2a）。

进一步来讲，所述步骤（3）中通过第三线程处理，该步骤与步骤（1）和步骤（2）同时进行，其具体实现方法如下；

（3a）检测数据存储队列是否为空，若为空则继续等待，若不为空则执行下一步骤；

（3b）申请临界区保护，若申请失败则继续申请，若申请成功则进行下一步；

（3c）从数据存储队列队首读取一个数据包，并释放该数据包在临界区的存储空间；

（3d）将该数据包写入硬盘，结束后返回步骤（3a）。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过三线程同时处理，且三个步骤按照先后顺序依次进行，可节约数据处理时间。

（2）本发明采用的双向缓冲队列的方式来存储数据包，即生成一个数据处理队列和一个数据存储队列，由于每个队列里的每个数据包的大小一致，只能在数据队列的尾部添加数据包，同时也可以很方便地读取在队列前端的数据包，随着数据包的不断增多，数据处理过程不断释放临界区的存储空间，数据存储过程也不断释放临界区的存储空间，这两个存储队列占用的内存就能保持在一个比较稳定值内，同时整个系统内存消耗控制在一个合理的范围之内。

（3）本发明采用的三线程并行执行操作，一边采集数据，一边将采集到的数据进行处理，一边将处理后的数据进行存储，大大加快了整个扫描的流程。

（4）本发明为防止错乱，本发明在多个线程通知等待进入空闲的临界区中时，一次只能保证一个线程进入，即申请临界区保护，若申请临界区保护失败，则表示另一线程正在占用临界区，这种方式可防止线程出现错乱的情况发生，有利于后续图像数据的处理。

附图说明

图1为本发明-实施例中数据包读取、处理、存储三个线程系统工作时的流转示意图。

图2为本发明-实施例中双向缓冲队列工作示意图。

图3为本发明-实施例中数据包读取的流程图。