CN112800604A - 应用于工业检测的仿真方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于工业检测的仿真方法、装置、设备及存储介质，针对现有技术中工业相机在相机参数调试过程中不能实时获取图像，导致调试时间较长的技术问题，通过第二TCP传输链路传输对工业相机的控制指令，通过RTSP传输链路传输图像数据，将信令与图像数据分开传输，避免了二者之间相互干涉，防止参数调试过程信令传输与图像数据传输之间对链路的挤占，保证链路通畅，提高了参数调试时图像数据反馈的实时性，确保仿真工具能及时获得调试后的图像结果，使图像传输的效率大大提高，节省了参数调试的时间。
Description
技术领域
本发明属于工业检测的技术领域，尤其涉及一种应用于工业检测的仿真方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
工业相机是一种高度集成的工业机器视觉系统，一般需要通过网络连接到PC主机。仿真调试工具集，简称仿真工具。仿真调试工具集是指运行在非工业相机内部的，通常运行在window或者linux平台下的软件集，通过网络连接工业相机，对工业相机进行调校，收集运算结果并显示在软件集中。
在现有技术中，工业检测通常使用工业相机结合工控机实现，其中工业相机负责采集图像，工控机负责对图像进行处理并根据处理结果控制机械做相应操作，难以在线调整相机，无法实时获取相机采集的图像数据，导致调试结果的反馈具有滞后性。而仿真工具与工业智能相机在进行调试的过程中，图像数据传输、控制命令传输和建立连接的信号共用一个链路，导致信号和数据传输之间容易造成信号之间相互影响，导致传输延迟甚至发生错误，也不能很好地实现相机连接后在线参数调试的同时，实时获取相机传输的图像，从而影响了调试效率，导致调试时间较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于工业检测的仿真方法、装置、设备及存储介质，提高工业相机参数调试时图像数据反馈的实时性，使图像传输的效率大大提高，节省参数调试时间，解决现有技术中工业相机在相机参数调试过程中不能实时获取图像，导致调试时间较长的技术问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种应用于工业检测的仿真方法，包括：
步骤S1：建立仿真工具与工业相机之间的第一TCP传输链路，实现工业相机与运行仿真工具的设备之间的网络连接；
步骤S2：工业相机创建相机实例，并通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具；
步骤S3：建立工业相机与仿真工具之间的第二TCP传输链路及RTSP传输链路，分别用于信令传输及图像数据的推送；
步骤S4：仿真工具通过第二TCP传输链路触发图像采集事件，并接收工业相机的事件反馈信息及通过RTSP传输链路推送的图像数据；
步骤S5：仿真工具通过第二TCP传输链路获取工业相机的参数信息，动态生成工业相机的参数列表，并通过第二TCP传输链路更新工业相机的参数；工业相机将参数更新的结果通过第二TCP传输链路反馈给仿真工具，同时通过RTSP传输链路保持图像数据的实时推送；
步骤S6：仿真工具通过第二TCP传输链路触发结束采集事件，收到工业相机反馈的成功结束采集的信息后，关闭RTSP传输链路；
步骤S7：仿真工具通过第一TCP传输链路触发网络断开事件，工业相机释放相机实例以及相关资源。
根据本发明一实施例，所述步骤S2进一步包括：
仿真工具通过第一TCP传输链路发送相机类型消息给工业相机中的通信服务模块，工业相机中的相机服务模块根据通信服务模块分发的相机类型建立相机实例并将相机实例创建成功的消息通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具。
根据本发明一实施例，所述步骤S3进一步包括：
仿真工具在收到实例创建成功的消息后，建立RTSP Receiver Operator端，并连接相机实例中的RTSP Sender Operator中的TCP server端，实现RTSP传输链路的建立；同时仿真工具还建立与相机服务模块交互专用的TCP client端，并连接相机实例中的RealCamera Operator/Dummy Camera Operator中的TCP server端，实现第二TCP传输链路的建立。
根据本发明一实施例，所述步骤S4进一步包括：
相机服务模块中Real Camera Operator/Dummy Camera Operator中的TCPserver端在建立第二TCP传输链路后，发送相机参数信息给仿真工具。
根据本发明一实施例，所述步骤S1进一步包括：
启动工业相机，进行网络自检，检测是否存在有效的IP地址及广播地址，提取工业相机的属性信息，并建立UDP broadcast广播套接字广播属性信息，同时建立TCP server端，等待仿真工具连接；
仿真工具建立UDP socket接收工业相机发送的广播内容，解析得到工业相机的IP地址，建立TCP client端连接工业相机，建立第一TCP传输链路；
建立第一TCP传输链路成功后，更新工业相机的网络信息，同时更新仿真工具的网络信息，以便仿真工具的内部模块进行socket通信链路的创建。
一种应用于工业检测的仿真装置，包括：
网络连接模块，用于建立仿真工具与工业相机之间的第一TCP传输链路，实现工业相机与运行仿真工具的设备之间的网络连接；
相机实例创建模块，用于实现工业相机创建相机实例，并通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具；
数据链路创建模块，用于建立工业相机与仿真工具之间的第二TCP传输链路及RTSP传输链路，分别用于信令传输及图像数据的推送；
数据传输模块，用于实现仿真工具通过第二TCP传输链路触发图像采集事件，并接收工业相机的反馈信息及图像数据；仿真工具通过第二TCP传输链路获取工业相机的参数信息，动态生成工业相机的参数列表，并通过第二TCP传输链路更新工业相机的参数；工业相机将参数更新的结果通过第二TCP传输链路反馈给仿真工具，同时通过RTSP传输链路保持图像数据的实时推送；仿真工具通过第二TCP传输链路触发结束采集事件，收到工业相机反馈的成功结束采集的信息后，关闭RTSP传输链路；
网络断开模块，用于实现仿真工具通过第一TCP传输链路触发网络断开事件，工业相机释放相机实例以及相关资源。
一种应用于工业检测的仿真设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行计算机可读指令时，实现本发明一实施例中的应用于工业检测的仿真方法。
一种计算机可读介质，存储计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现本发明一实施例中的应用于工业检测的仿真方法。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1)本发明一实施例中的应用于工业检测的仿真方法，针对现有技术中工业相机在相机参数调试过程中不能实时获取图像，导致调试时间较长的技术问题，通过第二TCP传输链路传输对工业相机的控制指令，通过RTSP传输链路传输图像数据，将信令与图像数据分开传输，避免了二者之间相互干涉，防止参数调试过程信令传输与图像数据传输之间对链路的挤占，保证链路通畅，提高了参数调试时图像数据反馈的实时性，确保仿真工具能及时获得调试后的图像结果，使图像传输的效率大大提高，节省了参数调试的时间。
2)本发明一实施例中的应用于工业检测的仿真方法，通过建立不同的传输链路，将建立连接的信号传输链路和用于相机交互的传输链路分开，避免建立连接对相机服务的影响，同时又避免了参数调试的信令影响图像数据传输，从而提高了工业相机参数调试过程的稳定性。
附图说明
图1为本发明一实施例中的应用于工业检测的仿真方法流图；
图2为本发明一实施例中的仿真工业与工业相机之间的交互示意图；
图3为本发明一实施例中的应用于工业检测的仿真装置框图；
图4为本发明一实施例中的应用于工业检测的仿真设备的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种应用于工业检测的仿真方法、装置、设备及存储介质作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例一
请参看图1，本实施例提供的应用于工业检测的仿真方法包括：
步骤S1：建立仿真工具与工业相机之间的第一TCP传输链路，实现工业相机与运行仿真工具的设备之间的网络连接；
步骤S2：工业相机创建相机实例，并通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具；
步骤S3：建立工业相机与仿真工具之间的第二TCP传输链路及RTSP传输链路，分别用于信令传输及图像数据的推送；
步骤S4：仿真工具通过第二TCP传输链路触发图像采集事件，并接收工业相机的事件反馈信息及通过RTSP传输链路推送的图像数据；
步骤S5：仿真工具通过第二TCP传输链路获取工业相机的参数信息，动态生成工业相机的参数列表，并通过第二TCP传输链路更新工业相机的参数；工业相机将参数更新的结果通过第二TCP传输链路反馈给仿真工具，同时通过RTSP传输链路保持图像数据的实时推送；
步骤S6：仿真工具通过第二TCP传输链路触发结束采集事件，收到工业相机反馈的成功结束采集的信息后，关闭RTSP传输链路；
步骤S7：仿真工具通过第一TCP传输链路触发网络断开事件，工业相机释放相机实例以及相关资源。
具体的，请参看图2。上述方法中的主体包括工业相机及仿真工具，其中，仿真工具是安装在电脑中的，其包括UI(界面)、交互逻辑模块及仿真端服务模块，UI用于与用户进行交互，交互逻辑模块及仿真端服务模块用于与工业相机交互，即生成和发送控制命令给工业相机，并接收工业相机发送的反馈信号和图像数据。而工业相机中包括通信服务模块及相机服务模块，通信服务模块用于与仿真工具建立第一TCP传输链路，维持工业相机与仿真工具的连接通信，并避免受到相机控制命令和图像数据传输的影响。相机服务模块提供对相机的控制和参数更新调试，并能够保持对仿真工具稳定、实时地提供图像数据。
在步骤S1中，在工业相机与运行仿真工具的设备之间实现网络连接，具体为：启动工业相机，进行网络自检，检测是否存在有效的IP地址及广播地址，提取工业相机的属性信息，并建立UDP broadcast广播套接字广播属性信息，同时建立TCP server端，等待仿真工具连接。
仿真工具建立UDP socket接收工业相机发送的广播内容，解析得到工业相机的IP地址，建立TCP client端连接工业相机，建立第一TCP传输链路；同时将工业相机的属性信息上报给UI做设备列表展示。
建立第一TCP传输链路成功后，更新工业相机的网络信息，同时更新仿真工具的网络信息，以便仿真工具的内部模块进行socket通信链路的创建。
在步骤S2中，工业相机创建相机实例，具体为：从仿真工具选择工业相机启动连接，工业相机中的通信服务模块接收仿真工具的连接消息后，分发该连接消息到工业相机的相机服务模块，该相机服务模块进行相机实例的创建，并通过通信服务模块反馈实例创建成功的消息给仿真工具。
在步骤S3中，工业相机中的相机服务模块与仿真工具之间分别建立第二TCP传输链路和RTSP传输链路，其中，第二TCP传输链路用于信令传输，RTSP传输链路用于推送图像数据。
上述传输链路的建立过程如下：仿真工具在收到实例创建成功的消息后建立RTSPReceiver Operator端并连接该相机实例中的RTSP Sender Operator中的TCP server端，实现RTSP传输链路的建立；同时仿真工具还建立与相机服务模块交互专用的TCP client端并连接该相机实例中的Real Camera Operator(也可以根据建立的实例类型采用DummyCamera Operator)中的TCP server端，实现第二TCP传输链路的建立。
在步骤S4中，相机服务模块中的Real Camera Operator或Dummy CameraOperator中的TCP server端在建立第二TCP传输链路后，组织并发送工业相机的参数列表信息给仿真工具。仿真工具接收到相机参数列表信息后，将其交由UI(界面)进行相机参数列表的动态生成。
然后，仿真工具启用已连接的工业相机，通过第二TCP传输链路触发开始图像采集事件，工业相机中的相机服务模块就会持续通过RTSP传输链路推送图像数据给仿真工具，实现图像显示的实时更新。
其具体方法为：用户通过仿真工具触发“开始图像采集事件”，选择第二TCP传输链路发送开始图像采集事件给Real Camera Operator，控制开始进行图像采集，并回应事件结果给仿真工具。若上述事件失败(即工业相机没有执行图像采集)，则UI弹出消息提示框，提示图像采集失败；若上述事件成功，则工业相机立刻推送图像数据，仿真工具接收到图像数据后交由UI更新图像显示。
在步骤S5中，在仿真工具上进行相机参数更新调试，通过第二TCP传输链路触发相机参数更新事件，相机服务模块通过第二TCP传输链路回传更新成功与否的消息，RTSP传输链路同时进行图像数据的推送，保持仿真工具上图像显示的实时更新。
相机参数更新调试的具体步骤包括：
1)用户通过仿真工具调整相机参数；
2)仿真工具将调整后的参数发送到工业相机；
3)工业相机保存来自仿真工具的参数，替换旧的参数；
4)工业相机将参数调整后，采集的图像数据通过网络发送给仿真工具；
5)仿真工具接受来自相机的执行结果，并显示给用户；
6)用户根据需求决定是否调整参数继续仿真，如果需要再次更改参数进行调试则重复步骤1-5，否则退出参数更新调试界面，相机以当前参数运行。
在步骤S6中，仿真工具通过第二TCP传输链路触发结束采集事件，相机服务模块接收后返回结束采集事件的结果，结束图像采集成功即关闭RTSP传输链路，并将RTSP传输链路关闭成功回应事件结果到PC端的仿真工具，仿真工具释放RTSP Receiver Operator对象及相关资源。
在步骤S7中，仿真工具通过第一TCP传输链路触发网络断开连接事件，通信服务模块接收后，通过相机服务模块进行处理，释放相机实例以及相关资源。
上述应用于工业检测的仿真方法，通过第二TCP传输链路传输对工业相机的控制指令，通过RTSP传输链路传输图像数据，将信令与图像数据分开传输，避免了二者之间相互干涉，防止参数调试过程信令传输与图像数据传输之间对链路的挤占，保证链路通畅，提高了参数调试时图像数据反馈的实时性，确保仿真工具能及时获得调试后的图像结果，使图像传输的效率大大提高，节省了参数调试的时间。
实施例二
本实施例提供了一种应用于工业检测的仿真装置，请参看图3，该仿真装置包括：
网络连接模块1，用于建立仿真工具与工业相机之间的第一TCP传输链路，实现工业相机与运行仿真工具的设备之间的网络连接；
相机实例创建模块2，用于实现工业相机创建相机实例，并通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具；
数据链路创建模块3，用于建立工业相机与仿真工具之间的第二TCP传输链路及RTSP传输链路，分别用于信令传输及图像数据的推送；
数据传输模块4，用于实现仿真工具通过第二TCP传输链路触发图像采集事件，并接收工业相机的反馈信息及图像数据；仿真工具通过第二TCP传输链路获取工业相机的参数信息，动态生成工业相机的参数列表，并通过第二TCP传输链路更新工业相机的参数；工业相机将参数更新的结果通过第二TCP传输链路反馈给仿真工具，同时通过RTSP传输链路保持图像数据的实时推送；仿真工具通过第二TCP传输链路触发结束采集事件，收到工业相机反馈的成功结束采集的信息后，关闭RTSP传输链路；
网络断开模块5，用于实现仿真工具通过第一TCP传输链路触发网络断开事件，工业相机释放相机实例以及相关资源。
上述网络连接模块1、相机实例创建模块2、数据链路创建模块3、数据传输模块4及网络断开模块5的功能及实现方式均如上述实施例一中所述，在此不再赘述。
实施例三
上述实施例二从模块化功能实体的角度对本发明应用于工业检测的仿真装置进行描述，下面从硬件处理的角度对本发明应用于工业检测的仿真设备进行详细描述。
请参看图4，该应用于工业检测的仿真设备500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)510(例如，一个或一个以上处理器)和存储器520，一个或一个以上存储应用程序533或数据532的存储介质530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器520和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对应用于工业检测的仿真设备500中的一系列指令操作。
进一步地，处理器510可以设置为与存储介质530通信，在应用于工业检测的仿真设备500上执行存储介质530中的一系列指令操作。
应用于工业检测的仿真设备500还可以包括一个或一个以上电源540，一个或一个以上有线或无线网络接口550，一个或一个以上输入输出接口560，及，一个或一个以上操作系统531，例如Windows Serve、Vista等等。
本领域技术人员可以理解，图4示出的应用于工业检测的仿真设备结构并不构成对应用于工业检测的仿真设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行实施例一中的应用于工业检测的仿真方法的步骤。
实施例二中的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件的形式体现出来，该计算机软件存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-only memory，ROM)、随机存取存储器(Random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置及设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种应用于工业检测的仿真方法，其特征在于，包括：
步骤S1：建立仿真工具与工业相机之间的第一TCP传输链路，实现工业相机与运行仿真工具的设备之间的网络连接；
步骤S2：工业相机创建相机实例，并通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具；
步骤S3：建立工业相机与仿真工具之间的第二TCP传输链路及RTSP传输链路，分别用于信令传输及图像数据的推送；
步骤S4；仿真工具通过第二TCP传输链路触发图像采集事件，并接收工业相机的事件反馈信息及通过RTSP传输链路推送的图像数据；
步骤S5：仿真工具通过第二TCP传输链路获取工业相机的参数信息，动态生成工业相机的参数列表，并通过第二TCP传输链路更新工业相机的参数；工业相机将参数更新的结果通过第二TCP传输链路反馈给仿真工具，同时通过RTSP传输链路保持图像数据的实时推送；
步骤S6：仿真工具通过第二TCP传输链路触发结束采集事件，收到工业相机反馈的成功结束采集的信息后，关闭RTSP传输链路；
步骤S7：仿真工具通过第一TCP传输链路触发网络断开事件，工业相机释放相机实例以及相关资源。
2.如权利要求1所述的应用于工业检测的仿真方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
仿真工具通过第一TCP传输链路发送相机类型消息给工业相机中的通信服务模块，工业相机中的相机服务模块根据通信服务模块分发的相机类型建立相机实例并将相机实例创建成功的消息通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具。
3.如权利要求2所述的应用于工业检测的仿真方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：
仿真工具在收到实例创建成功的消息后，建立RTSP Receiver Operator端，并连接相机实例中的RTSP Sender Operator中的TCP server端，实现RTSP传输链路的建立；同时仿真工具还建立与相机服务模块交互专用的TCP client端，并连接相机实例中的RealCamera Operator/Dummy Camera Operator中的TCP server端，实现第二TCP传输链路的建立。
4.如权利要求3所述的应用于工业检测的仿真方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：
相机服务模块中Real Camera Operator/Dummy Camera Operator中的TCP server端在建立第二TCP传输链路后，发送相机参数信息给仿真工具。
5.如权利要求1所述的应用于工业检测的仿真方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
启动工业相机，进行网络自检，检测是否存在有效的IP地址及广播地址，提取工业相机的属性信息，并建立UDPbroadcast广播套接字广播属性信息，同时建立TCP server端，等待仿真工具连接；
仿真工具建立UDP socket接收工业相机发送的广播内容，解析得到工业相机的IP地址，建立TCP client端连接工业相机，建立第一TCP传输链路；
建立第一TCP传输链路成功后，更新工业相机的网络信息，同时更新仿真工具的网络信息，以便仿真工具的内部模块进行socket通信链路的创建。
6.一种应用于工业检测的仿真装置，其特征在于，包括：
网络连接模块，用于建立仿真工具与工业相机之间的第一TCP传输链路，实现工业相机与运行仿真工具的设备之间的网络连接；
相机实例创建模块，用于实现工业相机创建相机实例，并通过第一TCP传输链路反馈给仿真工具；
数据链路创建模块，用于建立工业相机与仿真工具之间的第二TCP传输链路及RTSP传输链路，分别用于信令传输及图像数据的推送；
数据传输模块，用于实现仿真工具通过第二TCP传输链路触发图像采集事件，并接收工业相机的反馈信息及图像数据；仿真工具通过第二TCP传输链路获取工业相机的参数信息，动态生成工业相机的参数列表，并通过第二TCP传输链路更新工业相机的参数；工业相机将参数更新的结果通过第二TCP传输链路反馈给仿真工具，同时通过RTSP传输链路保持图像数据的实时推送；仿真工具通过第二TCP传输链路触发结束采集事件，收到工业相机反馈的成功结束采集的信息后，关闭RTSP传输链路；
网络断开模块，用于实现仿真工具通过第一TCP传输链路触发网络断开事件，工业相机释放相机实例以及相关资源。
7.一种应用于工业检测的仿真设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行计算机可读指令时，实现如权利要求1至5中任意一项所述的应用于工业检测的仿真方法。
8.一种计算机可读介质，存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至5中任意一项所述的应用于工业检测的仿真方法。
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| CN113949715A (zh) * | 2021-09-01 | 2022-01-18 | 国能神福(石狮)发电有限公司 | 基于pi系统的数据传输方法及装置 |
| CN113949715B (zh) * | 2021-09-01 | 2024-04-02 | 国能神福(石狮)发电有限公司 | 基于pi系统的数据传输方法及装置 |
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