C# 相机内存复用(减少图像采集耗时)以及行数复用

背景

我们在做图像处理时，都会对一些相机的SDK进行开发完成图像采集的操作，为后续图像处理做准备。本文主要的目的是降低图像采集的耗时，应用在一些高速检测的场景下。利用循环队列+内存复用的方式，去掉或者减少新建内存的时间。

线扫描相机

线扫描相机会将采集到的1-N行打包回工控机中，由SDK将这些行的数据拷贝到内部的循环队列中。

正常流程：

1）相机SDK给出完成回调

2）软件拷贝根据图像大小和通道数拷贝指针数据

3）图像处理。

该流程在2）的时候需要执行 new memory / copy memory的操作，我们现在的步骤就是需要简化掉这两步，有以下两种优化方案。

优化方案一

新建循环队列，每次只执行copy动作，耗时减少一半

1）相机SDK给出完成回调

2）循环队列获取当前图像

3）拷贝内存至当前图像上

4）循环队列移至下一张图像

5）图像处理

优化方案二

新建循环队列，将循环队列个数和指针直接设置进SDK中（这个需要相机厂家支持，SDK内部队列可以由用户设置），整体耗时为0ms

拿IKAP（埃科）的相机举例，设置SDK内部队列的方式如下：

 IKapBoardClassLibrary.IKapBoard.IKapSetBufferAddress(m_ptrBoard, ptrs.Count, ptr); //采集卡

1）相机SDK给出完成回调

2）直接根据相机给出的图像指针找到 循环队列中的图像

3）图像处理

4）只针对黑白图像，彩色图像还是执行新建吧，因为halcon的这个存储格式获取彩色图像指针时是三个指针，而相机SDK给出的指针一般是 RGBRGB这样的格式，去做这个拆包循环有点得不偿失了

注意事项

1）以上两种方式都需要用到循环队列，要注意一个循环内要把图像处理完成

2）建议把 queue的size开大一些，拿内存去换时间

3）需要长时间保留在内存的图片，建议直接执行copy再自行删除

面阵相机

面阵相机的方案跟线扫描的方案一是一致的，方案二的方式可以尝试一下（我没有试过，因为面阵一般来说图比较小，创建耗时比较低，没去特地做优化）

线扫描相机行数复用

优化方案

这个功能主要是用在循环拍摄时，当前图片需要上一张图像尾巴上的固定若干行信息，按照以下方式，整体的内存拷贝效率高，只需要拷贝复用的行数即可。

我们可以把这个步骤直接做到相机中，可以参考线扫描相机的优化的两个点，在这直接加一些逻辑。

先假设相机SDK设置的图像是 8192*3000，复用的行数是100.

1）首先，如果我们需要复用100行上一张的图像，我们在制作图像指针时要制作比SDK设置图像的高度+100，那么我们需要做 8192*3100的图像指针出来。

2）在设置指针给SDK时，需要对指针进行偏移 100行，这样相机能正常的采集图像并拷贝进指针中

3）每次采集完成回调后，需要将上一张图的尾巴100行的指针拷贝到当前图像的前100行中

4）图像处理

注意事项

1、第一张图头部几行会是全黑的，这里建议判断是否是第一张图像，如果是的话，给图的时候做指针偏移给3000行的图，这样可以避免第一张图的异常