[发明专利]一种高速相机瞬时触发采集方法与装置

说明书

本发明公开了一种高速相机瞬时触发采集方法与装置，包括以下步骤：高速相机图像采集存储、高速相机瞬间触发信号的生成、高速相机瞬间触发信号的计算、高速相机存储空间自动配置和高帧率图像瞬时判断计算。本方法可以实时判断和瞬间智能判断生成触发信号，自动保存关键帧图像数据，效率高且更加精确，也避免了后续离线处理或者人工截取的问题，并且可以实时判断，并选择性的保存关键帧视频图像，所以存储量小，可以长时间自动进行存储。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种高速相机瞬时触发采集方法与装置。

背景技术

机器视觉技术在工业检测领域应用广泛，当前中低速图像采集系统，特别是100fps帧率以内的视觉系统，基本都能实现高清高质量图像的采集，可以在线检测并实时记录目标物体的关键过程。随着高速加工、高速流水线的大批量应用，以及目标检测、缺陷检测的需求，高速相机在高速运动目标实时处理，甚至相机瞬间自动触发，以获取关键视频图像数据的技术，都有较大的需求。高速相机主流的瞬时触发和视频采集方法，还是利用外触发信号同步采集，或者人眼判断手工触发录像，然而当前的高速相机难以找到一种基于相机内部算法并自动触发，并获取并保存关键图像数据的方法。

为此，我们提出一种高速相机瞬时触发采集方法与装置来解决现有技术中存在的问题，利用高速相机，连续获取目标物体的实时图像，利用帧间图像高速处理算法，智能判断瞬间的剧烈变化，生成触发信号，并设计高速视频流图像瞬时存储技术，实现高速相机瞬时触发与采集。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速相机瞬时触发采集方法与装置，以解决上述背景技术中提出现有的高速相机难以基于相机内部算法触发并获取关键图像数据的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高速相机瞬时触发采集方法，包括以下步骤：

S1、高速相机图像采集存储，选择100fps以上的高速相机，即10ms内的瞬间曝光成像，并连续采集高速运动图像，然后将高速相机通过专用的高速数据传输线接入计算机中，计算机操作系统安装高速相机专用软件，通过计算机软件内部置入算法，计算图像帧数据判断高速目标状态，生成触发信号，控制计算机内存或者硬盘空间，存储关键帧图像；

S2、高速相机瞬间触发信号的生成，计算机内置的高速相机采集软件，实时获取高速相机视频流数据，并生成相机触发信号，控制自动配置存储空间，将关键帧视频流图像存储到内存或者硬盘中；

S3、高速相机瞬间触发信号的计算，高速相机视频流图像分为两路，一路进行瞬间计算，计算机置入算法瞬间判断状态实时处理图像数据，等待生成相机触发信号，例如在一段时间内，瞬时判断出2个异常，第1个异常产生第1个脉冲信号，s1为上升沿，即为触发开始的信号，x1为下降沿，即为触发结束的信号，根据触发开始和触发结束的瞬间内，根据时间段，自动配置存储空间，保存异常状态的关键帧图像；

S4、高速相机存储空间自动配置，高速相机视频流图像的另一路输入到预先开辟的FIFO队列存储空间，这个存储空间可以存储一定数量的高帧率图像，例如1秒内的1000帧高帧率图像，预存储瞬间图像数据，为后续出现的异常关键帧视频流图像进行内存预留存储；

S5、高帧率图像瞬时判断计算，针对实时视频流图像数据进行瞬间计算，由于计算时间非常短，所以瞬时判断算法不宜利用复杂的理论，主要利用背景差分法、帧间差分法、视频光流法等算法实现。

优选的，所述S1中高速相机需配合辅助光源进行成像，以保证高清高质量图像的生成。

优选的，所述S2中如果设置0.5ms时间内获得一帧图像，则另外0.5ms时间内完成高速算法处理与瞬间状态自动判断。

优选的，所述S4中视频流数据实时FIFO更新，一旦算法判断并生成触发信号，即可瞬间存储当前开辟的FIFO队列存储空间数据，智能保存图像。