【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及圖像處理，具體為一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置及方法，適用于具有視頻輸入和視頻輸出物理接口的圖像處理系統(tǒng)，可以精確自動測量出該系統(tǒng)的全鏈路延遲時間。
技術(shù)介紹
1、圖像處理系統(tǒng)的全鏈路延遲主要包含圖像采集、數(shù)據(jù)處理和成像輸出等環(huán)節(jié)，其中又包括數(shù)據(jù)緩存、多線程協(xié)同和任務(wù)處理等時間開銷，因此對實時性有要求的圖像處理系統(tǒng)都需要測試并量化延遲時間。尤其是高性能圖像處理系統(tǒng)，目前對于延遲時間的測量已經(jīng)達(dá)到了納秒級要求。
2、傳統(tǒng)的圖像處理鏈路延遲測量方法主要有三種：
3、第一種方法是將源圖像序列經(jīng)過傳輸后生成時延圖像序列，然后對源圖像的某一幀圖像作為待測圖像，在時延圖像中匹配最佳圖像，采集兩者的采集時間，求取差值即為延遲時間，為了結(jié)果更準(zhǔn)確，多次測量求取平均值作為最后的結(jié)果；
4、第二種方法采用數(shù)字或者圓盤指針計時器作為圖像輸入，經(jīng)過待測系統(tǒng)后通過顯示器將延遲后的計時器圖像實時顯示，并通過高速相機(jī)多次同框拍攝實際輸入端的計時器和顯示器顯示的滯后的計時器圖像，經(jīng)過觀察對比同畫面中兩個計時器的時間差，計算得到圖像處理系統(tǒng)的延遲時間；
5、第三種方法利用帶有源時鐘的裝置生成時鐘圖像輸入給待測系統(tǒng)，再通過帶有采集卡的電腦同時獲取時鐘圖像和待測系統(tǒng)的輸出時鐘圖像，經(jīng)過觀察對比同畫面中兩個計時器的時間差，計算得到圖像處理系統(tǒng)的延遲時間。
6、第一種方法需要對待測圖像匹配最佳圖像，匹配結(jié)果準(zhǔn)確度依賴于匹配算法，匹配結(jié)果有可能會出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致最后求取的時延差值出現(xiàn)誤差。第二種方
7、上述三種方法還存在的關(guān)鍵問題是測試設(shè)備內(nèi)部帶入的延遲誤差不可控，導(dǎo)致延遲測量精度低，難以達(dá)到納秒級的高精度測量要求；而延遲誤差不可控的主要原因是：現(xiàn)有方法主要采用的設(shè)備組成是cpu+內(nèi)存+顯卡+采集卡的結(jié)構(gòu)組成，內(nèi)部數(shù)據(jù)處理方式是cpu產(chǎn)生測試圖像，通過內(nèi)存?zhèn)鬏斀o顯卡，由顯卡輸出給待測設(shè)備；經(jīng)過待測設(shè)備處理后的測試圖像，通過采集卡采集后輸出到內(nèi)存，再由內(nèi)存?zhèn)鬏斀ocpu或顯卡；在產(chǎn)生測試圖像的過程中，cpu訪問內(nèi)存的時間以及內(nèi)存與顯卡之間的數(shù)據(jù)交互時間難以準(zhǔn)確測量；在接收測試圖像的過程中，采集卡與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交互時間以及cpu訪問內(nèi)存的時間難以準(zhǔn)確測量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提出一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置及方法，在產(chǎn)生的測試圖像特定位置插入特定標(biāo)識輸出給待測系統(tǒng)，通過采集待測系統(tǒng)的輸出圖像在該位置提取相同特定標(biāo)識，并計算特定標(biāo)識發(fā)送和接收的時間，且自動測量裝置的延遲誤差可精確獲得，而且待測系統(tǒng)延遲測量和計算過程完全由實時處理器自動完成，計算精度可以達(dá)到納秒級。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：
3、所述一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，包括測試圖像產(chǎn)生模塊、標(biāo)識編碼模塊、標(biāo)識解碼模塊、計數(shù)器模塊、第一接口模塊、第二接口模塊；所述自動測量裝置以第一接口模塊為輸出接口，以第二接口模塊為輸入接口，通過視頻線纜連接所述自動測量裝置與待測系統(tǒng)；
4、所述測試圖像產(chǎn)生模塊產(chǎn)生測試圖像輸出給標(biāo)識編碼模塊，標(biāo)識編碼模塊根據(jù)上位機(jī)設(shè)定，在測試圖像的指定坐標(biāo)區(qū)域設(shè)置特定標(biāo)識，并在設(shè)置特定標(biāo)識同時產(chǎn)生延遲計數(shù)觸發(fā)信號給計數(shù)器模塊，計數(shù)器模塊開始計數(shù)；標(biāo)識編碼模塊將帶有特定標(biāo)識的測試圖像輸出給第一接口模塊；第一接口模塊將帶有特定標(biāo)識的測試圖像輸出給待測系統(tǒng)；
5、測試圖像在待測系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過處理后，從待測系統(tǒng)輸出給第二接口模塊；第二接口模塊對經(jīng)過待測系統(tǒng)處理后的測試圖像進(jìn)行協(xié)議解析，并將解析后的測試圖像輸出給標(biāo)識解碼模塊，標(biāo)識解碼模塊根據(jù)上位機(jī)設(shè)定，在接收的圖像的指定坐標(biāo)區(qū)域進(jìn)行判斷，是否為所述特定標(biāo)識，如果是特定標(biāo)識，則產(chǎn)生延遲計數(shù)停止信號給計數(shù)器模塊，計數(shù)器模塊停止計數(shù)。
6、進(jìn)一步的，所述測試圖像產(chǎn)生模塊，根據(jù)待測系統(tǒng)的輸入分辨率、時序、參考時鐘、幀率參數(shù)，產(chǎn)生具有相同輸入分辨率、時序、參考時鐘、幀率的測試圖像信號。
7、進(jìn)一步的，所述計數(shù)器模塊的頻率高于設(shè)定需求值，所述設(shè)定需求值根據(jù)延遲測量精度要求確定。
8、進(jìn)一步的，所述特定標(biāo)識為幀序號。
9、本專利技術(shù)還提出一種利用上述裝置自動測量圖像處理系統(tǒng)延遲的方法：
10、獲取從測試圖像產(chǎn)生模塊產(chǎn)生測試圖像到第一接口模塊將帶有特定標(biāo)識的測試圖像輸出給待測系統(tǒng)過程中的延遲誤差，由兩部分可精確計量的延遲誤差組成；一部分延遲誤差t1為從標(biāo)識編碼模塊設(shè)置特定標(biāo)識開始，到將測試圖像輸出給第一接口模塊的延遲誤差，延遲誤差t1根據(jù)所述指定坐標(biāo)區(qū)域的范圍精確確定；另外一部分延遲誤差t2為由第一接口模塊的接口協(xié)議轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的延遲誤差；
11、獲取從待測系統(tǒng)將處理后的測試圖像輸出給第二接口模塊到計數(shù)器模塊停止計數(shù)的過程中的延遲誤差，由兩部分可精確計量的延遲誤差組成；一部分延遲誤差t3為由第二接口模塊的接口協(xié)議轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的延遲誤差；另外一部分延遲誤差t4為標(biāo)識解碼模塊對指定坐標(biāo)區(qū)域進(jìn)行判定所需時間，延遲誤差t4根據(jù)指定坐標(biāo)區(qū)域的范圍精確確定；
12、獲取所述計數(shù)器的計數(shù)值，并根據(jù)所述計數(shù)值轉(zhuǎn)換得到初始延遲時間t1；
13、最終得到的圖像處理系統(tǒng)延遲為t＝t1-δti，i＝1,2,3,4。
14、進(jìn)一步的，在設(shè)定時間段內(nèi)，在不同幀的測試圖像中加載不同的特定標(biāo)識，利用每一種特定標(biāo)識能夠得到當(dāng)前幀測試圖像經(jīng)過待測系統(tǒng)的延遲時間，統(tǒng)計利用不同特定標(biāo)識得到的延遲時間，得到設(shè)定時間段內(nèi)，待測系統(tǒng)的延遲時間分布。
15、有益效果
16、本專利技術(shù)提出了一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置及方法，在產(chǎn)生的測試圖像設(shè)定位置插入特定標(biāo)識輸出給待測系統(tǒng)，通過采集待測系統(tǒng)的輸出圖像，在該位置提取判斷對應(yīng)的特定標(biāo)識，并計算特定標(biāo)識發(fā)送和接收的時間，并根據(jù)輸入輸出過程中的可精確計量的延遲誤差，從而得到待測系統(tǒng)的延遲時間；整個過程完全由實時處理器自動完成，且計算精度可以達(dá)到納秒級，降低了傳統(tǒng)延遲測量方法中人員操作的難度，簡化了傳統(tǒng)測量裝置搭建的復(fù)雜度，有效減少了儀器裝置的差異干擾和人在回路的操作誤差，從而可以精確自動測量出圖像處理系統(tǒng)的延遲時間。
17、本專利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實踐了解到。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，其特征在于：包括測試圖像產(chǎn)生模塊、標(biāo)識編碼模塊、標(biāo)識解碼模塊、計數(shù)器模塊、第一接口模塊、第二接口模塊；所述自動測量裝置以第一接口模塊為輸出接口，以第二接口模塊為輸入接口，通過視頻線纜連接所述自動測量裝置與待測系統(tǒng)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，其特征在于：所述測試圖像產(chǎn)生模塊，根據(jù)待測系統(tǒng)的輸入分辨率、時序、參考時鐘、幀率參數(shù)，產(chǎn)生具有相同輸入分辨率、時序、參考時鐘、幀率的測試圖像信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，其特征在于：所述計數(shù)器模塊的頻率高于設(shè)定需求值，所述設(shè)定需求值根據(jù)延遲測量精度要求確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，其特征在于：所述特定標(biāo)識為幀序號。
5.一種利用權(quán)利要求1～4任一所述裝置自動測量圖像處理系統(tǒng)延遲的方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其特征在于：在設(shè)定時間段內(nèi)，在不同幀的測試圖像中加載不同的特定標(biāo)識，利用每一種特定標(biāo)識能夠得到當(dāng)前幀測試圖像經(jīng)過待測系
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，其特征在于：包括測試圖像產(chǎn)生模塊、標(biāo)識編碼模塊、標(biāo)識解碼模塊、計數(shù)器模塊、第一接口模塊、第二接口模塊；所述自動測量裝置以第一接口模塊為輸出接口，以第二接口模塊為輸入接口，通過視頻線纜連接所述自動測量裝置與待測系統(tǒng)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，其特征在于：所述測試圖像產(chǎn)生模塊，根據(jù)待測系統(tǒng)的輸入分辨率、時序、參考時鐘、幀率參數(shù)，產(chǎn)生具有相同輸入分辨率、時序、參考時鐘、幀率的測試圖像信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種圖像處理系統(tǒng)延遲的自動測量裝置，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姜文濤，沈良吉，侯瑞，朱勝偉，薛小朋，田薇，嚴(yán)斌，羅蓓蓓，黎中豪，馬優(yōu)恒，
申請(專利權(quán))人：西安應(yīng)用光學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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