[发明专利]基于GPUDirect技术的图像检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于GPUDirect技术的图像检测方法及系统，涉及工业检测技术领域，包括以下步骤，在内存中应用GPUDirect技术，划分设定大小的区域作为GPU和采集卡的共享内存；通过图像采集模块采集目标对象的图像数据；采集卡获取图像数据并将图像数据发送至CPU；GPU读取共享内存内的图像数据，并对图像数据进行图像处理后发送至共享内存；CPU获取GPU处理后的图像数据，并通过分析处理后的图像数据，判断目标对象是否符合要求，输出判断结果；本发明能够减少不必要的内存拷贝和CPU开销，保证图像处理和分析判断的实时性。

技术领域

本发明涉及工业检测技术领域，具体涉及一种基于GPUDirect技术的图像检测方法及系统。

背景技术

图像检测技术应用领域非常广泛，特别是在工业检测领域对图像检测算法的实时性要求极高。在图像检测算法中会先对图像进行一系列的预处理操作。图像预处理的效果直接最终的检测结果，且图像预处理的耗时严重影响整个检测算法的实时性。而现有技术主要通过以下四种途径来实现图像预处理操作：

1.通过相机对图像进行预处理；

2.通过采集卡对图像进行预处理；

3.通过CPU(Central Processing Unit，中央处理器)对图像进行预处理；

4.通过GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)对图像进行预处理；

现有技术方案的缺点：

1.相机往往只能进行简单的图像预处理操作，而且大部分相机不具有任何图像处理功能。例如：16K E2V相机只能实现图像在X方向翻转，不能实现Y方向翻转，12M JAI相机不具有图像翻转功能；

2.采集卡对图像进行预处理主要是通过采集卡自带的FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)对图像进行预处理操作，FPGA资源有限，无法实现多种图像预处理操作；

3.通过CPU对图像进行预处理消耗CPU资源，当CPU处理的数据量增加时，CPU的处理时间也会增加；

4.GPU可以快速高效的实现多种图像预处理操作，但是在进行图像预处理操作时，会先将采集的图像数据传给CPU，CPU再将图像数据传给GPU，在GPU中进行一系列图像预处理操作之后再将处理结果传回CPU，导致GPU与CPU之间的数据交换存在一定的延时，GPU与CPU之间的数据同步操作复杂，影响整个检测算法的实时性。

其中，在完成对图像检测的检测时，主要包括以下两种情况：

1.参见图1所示，将图像数据存储于CPU，CPU先进行预处理，在将预处理后的图像数据发送给GPU进行处理，最后CPU再接收处理后的图像数据进行检测；

2.参见图2所示，将图像数据存储于系统内存块，CPU将系统内存块内的图像数据拷贝到另一系统内存块供GPU读取其中的图像数据进行处理，最后CPU接收处理后的图像数据进行检测；

其对应存在的缺点为：

1.CPU对图像数据进行存储和预处理消耗了CPU的资源，容易造成CPU的处理时间过长；

2.存在两个系统内存块间的拷贝，容易导致数据交换存在一定的延时性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于GPUDirect技术的图像检测方法及系统，能够减少不必要的内存拷贝和CPU开销，保证图像处理和分析判断的实时性。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

第一方面，提供一种基于GPUDirect技术的图像检测系统的图像检测方法，包括以下步骤：