所公開的實施方式總體上涉及電子電路，并且更具體地，涉及用于配置硬件資源以在多個并行流水線中處理多個圖像處理周期的系統(tǒng)、裝置以及方法。

背景技術：

1、計算機處理器實現(xiàn)并行性、流水線化、軟件任務的交疊以及專用硬件加速，以增強它們的處理能力。這些處理增強技術通常限于可高度重復的周期，這些周期在功能上實現(xiàn)涉及從一個周期到另一周期變化很小或沒有變化的相同或相似作業(yè)。使用寄存器模型來配置計算機處理器，并且一致地應用單個配置來驅動運行時執(zhí)行(runtimeexecution)。例如，處理器流水線通常具有固定數(shù)量的階段。多個階段是交錯的，并且當前周期的階段通常與先前周期的不同階段同時運行。開發(fā)一種在充分利用現(xiàn)有計算機資源的同時高度靈活且高效的并行處理機制將是有益的。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的各種實施方式旨在一種核心高性能運行時引擎，其被配置成在用于重負荷工業(yè)機器視覺應用的并行流水線中處理圖像數(shù)據(jù)。機器視覺應用被應用在電子裝置(例如，包括一個或更多個相機的成像裝置)中，以實現(xiàn)包括但不限于圖像處理、代碼讀取、產品信息提取以及打印質量驗證的功能。具體地，在這些機器視覺應用中，在用于圖像處理的電子裝置中應用經狀態(tài)管理的異步流水線化架構(state-managedasynchronous?pipelinedarchitecture)。在多個流水線中并行地執(zhí)行多個圖像處理周期，從而利用硬件能力而無瓶頸。每個圖像處理周期包括在多個線程中可選地觸發(fā)和交錯的多個時間關鍵階段和操作。在一些實施方式中，觸發(fā)事件是在先前圖像處理周期仍在進行中時接收的，并且對應于被指派給與先前圖像處理周期無關地實現(xiàn)的不同流水線的完全不同的圖像處理周期。在一些現(xiàn)有技術實現(xiàn)方式中，圖像處理作業(yè)的階段使用可用的硬件能力，并且可以迫使任何其它圖像處理作業(yè)或者同一圖像處理作業(yè)的其它階段在隊列中等待。相反地，在本申請中，經狀態(tài)管理的異步流水線化架構利用了可用的硬件能力，并且通過在并行流水線中彼此無關地執(zhí)行多個圖像處理周期而使得性能提高，并且這種性能提高與成像裝置的處理器核心的數(shù)量成線性比例。

2、在一個方面，在具有存儲器以及一個或更多個處理器的電子裝置(例如，成像裝置)處實現(xiàn)圖像處理方法。所述方法包括以下步驟：標識與觸發(fā)的時間序列相關聯(lián)的多個圖像處理周期。每個圖像處理周期是響應于一個或更多個相應觸發(fā)事件而創(chuàng)建的。所述方法還包括以下步驟：將多個圖像處理周期指派給多個并行流水線(例如，每個圖像處理周期被指派給相應并行流水線)，并且對于每個并行流水線，從周期數(shù)據(jù)池中拉取(pull)相應周期數(shù)據(jù)容器。所述方法還包括以下步驟：在第一并行流水線中處理第一圖像處理周期以生成第一報告數(shù)據(jù)，這與在相應剩余并行流水線中處理剩余圖像處理周期無關。所述方法還包括以下步驟：將第一報告數(shù)據(jù)提供給客戶端裝置，例如用于進一步處理(諸如存儲、分類、分析和/或可視化)。

3、在一些實施方式中，在標識多個圖像處理周期之前，周期數(shù)據(jù)池包括預定義數(shù)量的周期數(shù)據(jù)容器。一旦被指派給相應圖像處理周期，每個并行流水線就直接使用預定義數(shù)量的周期數(shù)據(jù)容器中的一個周期數(shù)據(jù)容器，而不等待創(chuàng)建新的周期數(shù)據(jù)容器。在一些情形下，預定義數(shù)量的周期數(shù)據(jù)容器充分地與不同流水線一起使用，并且不能針對新的流水線拉取周期數(shù)據(jù)容器。在一些實施方式中，處理第一圖像處理周期的步驟還包括：向第一周期數(shù)據(jù)容器填充與一個或更多個相應觸發(fā)事件相關聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)；生成包括第一報告數(shù)據(jù)的第一周期數(shù)據(jù)；以及將第一周期數(shù)據(jù)存儲在第一周期數(shù)據(jù)容器中。

4、在一些實施方式中，成像裝置經由有線或無線通信鏈路以通信的方式聯(lián)接至客戶端裝置(例如，膝上型計算機、臺式計算機或移動電話)。使得能夠在客戶端裝置上實現(xiàn)機器視覺應用的用戶界面，以便以用戶友好的方式呈現(xiàn)從成像裝置收集的報告數(shù)據(jù)。在一些實施方式中，客戶端裝置遠離成像裝置定位，并且經由服務器聯(lián)接至成像裝置。使得能夠在客戶端裝置上實現(xiàn)基于web的用戶界面，以便通過服務器遠程查看由成像裝置報告的報告數(shù)據(jù)。

5、本申請的一些實現(xiàn)方式涉及復雜多進程應用的性能優(yōu)化和分析，尤其是在如工廠自動化和質量控制的領域中發(fā)現(xiàn)的那些。一些實現(xiàn)方式集中于需要高精度事件記錄和交互式調諧的系統(tǒng)，諸如機器視覺系統(tǒng)、條形碼讀取和標簽驗證系統(tǒng)。提供了一種用于各種事件類型(包括時間、數(shù)字、模擬和圖像數(shù)據(jù))的交互式分析、數(shù)據(jù)合并和實時儀器化(instrumentation)的高級系統(tǒng)。一些實現(xiàn)方式涵蓋使用直觀的視覺接口和潛在的機器學習方法來進行實時系統(tǒng)參數(shù)調整，以增強系統(tǒng)性能和可靠性。

6、更具體地，在另一方面，在用于實時跟蹤圖像處理周期的具有存儲器以及一個或更多個處理器的電子系統(tǒng)處實現(xiàn)一種方法。該方法包括以下步驟：實現(xiàn)與觸發(fā)的時間序列相關聯(lián)的多個圖像處理周期，并且每個圖像處理周期是響應于一個或更多個相應觸發(fā)事件而創(chuàng)建的。該方法還包括以下步驟：獲得多個圖像處理周期的多個輸入/輸出(i/o)信號；以及基于i/o信號生成多個周期狀態(tài)信號。每個周期狀態(tài)信號與時間戳序列相關聯(lián)并且指示相應圖像處理周期的進程。時間戳序列具有高于預定義分辨率的時間分辨率。該方法還包括以下步驟：在實現(xiàn)圖像處理周期時，動態(tài)且實時地關于至少第一時間軸在用戶界面上同時將多個周期狀態(tài)信號可視化。

7、根據(jù)一些實施方式，一種電子系統(tǒng)包括一個或更多個處理器、存儲器以及存儲在存儲器中的一個或更多個程序。程序被配置為由一個或更多個處理器執(zhí)行。一個或更多個程序包括用于執(zhí)行本文所描述的方法中的任一者的指令。

8、根據(jù)一些實施方式，一種非暫時性計算機可讀存儲介質存儲被配置為由具有一個或更多個處理器以及存儲器的電子系統(tǒng)執(zhí)行的一個或更多個程序。一個或更多個程序包括用于執(zhí)行本文所描述的方法中的任一者的指令。

9、因此，公開了使得能夠實現(xiàn)條形碼掃描器的最優(yōu)設計、執(zhí)行和性能的方法、系統(tǒng)和裝置。

10、應注意，上述各種實施方式可以與本文所描述的任何其它實施方式組合。在說明書中描述的特征和優(yōu)點不是全部包含性的，并且具體地，鑒于附圖、說明書以及權利要求書，許多另外的特征和優(yōu)點對于本領域普通技術人員將是顯而易見的。此外，應注意，說明書中使用的語言主要是出于可讀性和指導性的目的而選擇的，并且可能沒有被選擇用于描繪或限制全部發(fā)明主題。

技術特征：

1.一種用于實時跟蹤圖像處理周期的方法，所述方法在具有存儲器以及一個或更多個處理器的電子系統(tǒng)處實現(xiàn)，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述至少一個度量信號包括兩個或更多個度量信號，所述方法還包括以下步驟：

5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述至少一個度量信號包括以下項中的一者或更多者：cpu使用水平、cpu操作持續(xù)時間、核心溫度、圖像獲取時間、存儲器使用、線程數(shù)量、網絡流量和網絡帶寬，所述方法還包括以下步驟：

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，將所述多個周期狀態(tài)信號可視化的步驟還包括：

9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述時間軸包括單個時間軸，并且將所述多個周期狀態(tài)信號可視化的步驟還包括：針對每個周期狀態(tài)信號：

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

11.根據(jù)權利要求9所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

12.一種電子系統(tǒng)，所述電子系統(tǒng)包括：

13.根據(jù)權利要求12所述的電子系統(tǒng)，所述一個或更多個程序還包括用于以下項的指令：

14.根據(jù)權利要求12所述的電子系統(tǒng)，其中，所述多個i/o信號包括響應于每個觸發(fā)而捕獲的一個或更多個圖像、每個觸發(fā)的觸發(fā)信號以及從所述一個或更多個圖像提取的條形碼信息。

15.根據(jù)權利要求12所述的電子系統(tǒng)，其中，所述多個i/o信號是從兩個或更多個源獲得的，并且與根據(jù)精確時間協(xié)議而相關的時間戳相關聯(lián)。

16.一種存儲用于由電子系統(tǒng)的一個或更多個處理器執(zhí)行的一個或更多個程序的非暫時性計算機可讀存儲介質，所述一個或更多個程序包括用于以下項的指令：

17.根據(jù)權利要求16所述的非暫時性計算機可讀存儲介質，其中，每個圖像處理周期包括以下項中的一個或更多個成像階段：觸發(fā)、獲取、設置、解碼和圖像處理，并且每個圖像處理周期對應于基于所述一個或更多個成像階段通過顏色編碼的相應周期狀態(tài)信號。

18.根據(jù)權利要求16所述的非暫時性計算機可讀存儲介質，其中，第一圖像處理周期包括第一圖像由多個并行處理線程處理的圖像處理階段。

19.根據(jù)權利要求16所述的非暫時性計算機可讀存儲介質，所述一個或更多個程序還包括用于以下項中的一者的指令：

20.根據(jù)權利要求16所述的非暫時性計算機可讀存儲介質，其中，

技術總結
本公開涉及經狀態(tài)管理的異步運行時的實時可視化。本申請旨在用于圖像處理的信息可視化。電子系統(tǒng)實現(xiàn)與觸發(fā)的時間序列相關聯(lián)的多個圖像處理周期，并且每個圖像處理周期是響應于一個或更多個相應觸發(fā)事件而創(chuàng)建的。電子系統(tǒng)獲得多個圖像處理周期的多個輸入/輸出(I/O)信號并生成多個周期狀態(tài)信號。每個周期狀態(tài)信號與時間戳序列相關聯(lián)，并且基于I/O信號指示相應圖像處理周期的進程。時間戳序列具有高于預定義分辨率的時間分辨率。在實現(xiàn)圖像處理周期時，電子系統(tǒng)動態(tài)且實時地關于至少第一時間軸在用戶界面上同時將多個周期狀態(tài)信號可視化。

技術研發(fā)人員：J·杰扎諾夫斯基,L·捷扎諾夫斯基,S·J·金
受保護的技術使用者：歐姆龍株式會社
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2