本发明涉及管道检测,特别涉及一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法及系统。
背景技术:
1、在现代工业领域,管道系统在能源输送、水资源管理、化工物料运输等多个领域扮演着核心角色,其稳定运行对于保障能源供给、水资源安全和环境保护至关重要。然而,由于管道长期暴露在复杂多变的环境中,遭受腐蚀、磨损等因素的影响,导致管道完整性受损,增加了安全风险。为了迅速识别和修复潜在的管道缺陷,采用高速摄像系统对管道内外表面进行图片采集和分析成为一种有效的检测手段。
2、然而,现有技术中多路相机同步采集图片并存储,尤其是在离线场景对管道内大量数据进行全方位实时图片采集和存储时,往往涉及长时间、大量图片的高速数据存储,因此对图片的高速存储要求较高。
3、多路相机采集的图片排队等待写入系统的存储磁盘内,采集和存储之间因排队等待导致延迟,磁盘存储压力大,导致磁盘的占有率长时间达到100%,而延迟阶段内,图片数据有丢失的风险。
4、基于现有技术中的问题,本发明提供一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法及系统,以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本发明目的是:提供一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法及系统,以解决现有技术中,多路相机采集的图片排队等待写入系统的存储磁盘内,系统磁盘存储压力大,且排队延迟容易导致图片数据丢失的技术问题。
2、本发明的技术方案是:一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法,包括:
3、在相机采集图片前,将存储控制器中存储磁盘的内存空间划分包括储存空间和缓存空间;在缓存空间内设置多个节区空间,多个节区空间与相机个数一一对应,并为每个节区空间设定阈值;
4、多个相机采集管道内局部图片,在拍摄时间内检测到节区空间达到预设阈值,则调整相机采集速率,以平衡图片采集和存储的相对速率,缓冲图片存储压力;
5、节区空间保持暂存图片,储存空间不断读取保存节区空间内暂存的图片,直至节区空间利用完毕,终止拍摄。
6、优选的,平衡图片采集和存储的相对速率,缓冲图片存储压力的机制为:
7、设定某一相机采集速率为a,该相机对应的缓存速率为γ,节区空间大小为c,当前内存使用率为u,缓存调整步长为α,则有,缓存存储与图片采集速率平衡公式;
8、c=c×(1+α·sgn(a-γ))·sgn(u-0.8)
9、其中,sgn(x)是符号函数,定义为:
10、
11、根据当前的节区空间大小c,调节相机采集速率,降低图片采集速率,为图片保存争取时间。
12、优选的,通过改变相机拍摄帧率,调节图片采集速率;
13、在节区空间使用率u达到阈值,相机采集速率大于存储速率且大于对应节区空间的缓存速率,降低相机拍摄帧率,保持图片采集和缓存速率动态平衡;
14、相机采集速率大于存储速率且小于对应节区空间的缓存速率,提升相机拍摄帧率,保持图片采集和缓存速率动态平衡。
15、优选的,当检测到为相机开辟的节区空间内存在图片时,则触发图片的存储机制,图片将被保存到储存空间内,储存完成后,则在节区空间内检索并定位到已存储的图片,将其从节区空间中移除,以释放空间供后续拍摄使用。
16、一种管道缺陷检测系统,用于实现所述的管道缺陷检测的高速图片存储方法,包括存储控制器,若干高速相机,红外相机,陀螺仪,脉冲信号器;
17、所述相机、脉冲信号器、陀螺仪分别与所述存储控制器连接,并通过所述存储控制器为所述相机、脉冲信号器、陀螺仪配置文件;
18、相机开始采集时,脉冲信号器发送脉冲信号,设置其相机的采集频率,然后通过陀螺仪来确定相机的角度进行图片数据采集,并同时将这些数据进行存储。
19、优选的,所述相机包括10路高速相机和1路红外相机。
20、优选的,所述存储控制器为avagoraid阵列卡;存储控制器中采用软件看门狗,进行实时监控和恢复。
21、优选的,所述存储控制器的检测触发模式包括软件触发和硬件触发,所述软件触发通过系统软件看门狗设计,所述硬件触发,则通过硬件电路实现,均通过获取脉冲信号器发出的脉冲值进行触发。
22、与现有技术相比,本发明的优点是:
23、(1)本发明通过将磁盘的内存空间划分出存储空间,并为相机采集的图像开辟缓存的节区空间,多线程暂存图片,系统在运行中遇到性能波动或磁盘压力增大时,能够利用缓存空间暂存图片,确保数据完整性不受损害,避免图片丢失。
24、(2)根据相机对应的节区空间使用状态和磁盘内存空间整体的使用率,智能化调整相机采集图片的速率,缓解存储压力,保证图片“有采有存”,避免数据丢失,使得系统即使在资源受限的情况下,也能保持高效的数据处理能力。
25、(3)通过从磁盘中为相机开辟暂存的空间,多线程存储图片,无需通过压缩图片质量的方式进行存储,既能高效存储图片,又能保证图片数据的原始质量和完整性,为后期管道缺陷分析提供了高质量的图片资源。
1.一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法,其特征在于,该方法包括:
2.根据权利要求1所述的一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法,其特征在于,平衡图片采集和存储的相对速率,缓冲图片存储压力的机制为:
3.根据权利要求2所述的一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法,其特征在于,通过改变相机拍摄帧率,调节图片采集速率;
4.根据权利要求3所述的一种用于管道缺陷检测的高速图片存储方法,其特征在于,当检测到为相机开辟的节区空间内存在图片时,则触发图片的存储机制,图片将被保存到储存空间内,储存完成后,则在节区空间内检索并定位到已存储的图片,将其从节区空间中移除,以释放空间供后续拍摄使用。
5.一种管道缺陷检测系统,用于实现权利要求1-4任一项所述的管道缺陷检测的高速图片存储方法,其特征在于,包括存储控制器,若干高速相机,红外相机,陀螺仪,脉冲信号器;
6.根据权利要求5所述的管道缺陷检测系统,其特征在于,所述相机包括10路高速相机和1路红外相机。
7.根据权利要求5所述的管道缺陷检测系统,其特征在于,所述存储控制器为avagoraid阵列卡;存储控制器中采用软件看门狗,进行实时监控和恢复。
8.根据权利要求7所述的管道缺陷检测系统,其特征在于,所述存储控制器的检测触发模式包括软件触发和硬件触发,所述软件触发通过系统软件看门狗设计,所述硬件触发,则通过硬件电路实现,均通过获取脉冲信号器发出的脉冲值进行触发。
