一种基于图像数据的工业监控系统的制作方法

专利2026-04-06  9


本发明涉及图像数据处理领域,尤其涉及一种基于图像数据的工业监控系统。


背景技术:

1、随着工业生产的不断发展和进步,现代工业企业对生产过程的监控要求越来越高。传统的人工监控方式不仅效率低下,而且容易出现人为错误和疏忽,难以满足大规模、高精度生产的需求。因此,需要一种更加智能、高效的监控系统来确保生产过程的安全、稳定和高效运行。近年来,图像采集和处理技术取得了巨大的进步。高分辨率的图像传感器、高速的数据传输接口以及强大的图像处理算法使得实时获取和分析高质量的图像数据成为可能。这些技术的发展为基于图像数据的工业监控系统提供了坚实的技术基础。随着人工智能和机器学习技术的兴起,智能化监控成为工业领域的发展趋势。通过对图像数据进行深度学习和模式识别,可以实现对生产过程中的异常情况进行自动检测和预警,提高生产的安全性和可靠性。同时,智能化监控系统还可以对生产数据进行分析和挖掘,为企业的生产决策提供有力支持。工业互联网的发展使得工业设备之间的互联互通成为可能。基于图像数据的工业监控系统可以与其他工业设备和系统进行集成,实现数据共享和协同工作,提高整个工业生产系统的效率和智能化水平。

2、中国专利公开号cn111491132a公开了一种基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统,包括:工业视频监控系统为监控中心、监控前端和远程客户端通过卫星ip网络构建;监控前端配置网络摄像头、网络录像机、拾音器和告警器,网络摄像头通过网络接入区域内的网络录像机,网络摄像头的录像码流存储在网络录像机中,拾音器、告警器分别通过网络摄像头设置的音频接入端、告警接入端接入;监控中心配置监控管理平台、dvr接入网关及操作设备,监控管理平台内嵌数据库、网络录像单元,已建dvr监控点通过dvr接入网关接入监控中心,操作设备安装客户端软件实现监控系统的控制、管理和操作;远程客户端浏览监控图像,对网络摄像头进行ptz控制,修改设备参数,报警联动布防与撤防。由此可见,所述基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统存在由于生产车间中的粉尘粒子对于光的散射以及粉尘对于摄像头的镜头进行附着导致的图像采集出现误差的问题。


技术实现思路

1、为此,本发明提供一种基于图像数据的工业监控系统,用以克服现有技术中存在的由于生产车间中的粉尘粒子对于光的散射以及粉尘对于摄像头的镜头进行附着导致的图像采集出现误差的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供一种基于图像数据的工业监控系统,包括:

3、监控模块,用以对工业生产进行视频监控,包括用以采集工业生产特征图像的若干摄像头;

4、图像传输模块,其与所述监控模块相连,用以将所述工业生产特征图像传输至目标位置;

5、图像处理模块,其与所述图像传输模块相连,包括用以对工业生产特征图像进行分割的图像分割单元和与所述图像分割单元相连用以对分割后的工业生产特征图像进行滤波的图像滤波单元;

6、控制模块,其分别与所述监控模块和所述图像传输模块相连,用以控制所述摄像头进行预摆动测试以确定摄像头进行图像采集的实际转动速率,根据图像的物体轮廓的变形幅度确定图像的采集准确性,以确定是否调节均值滤波的层数,

7、或,根据轮廓变形区域的亮度与非变形区域的亮度差调节光圈量。

8、进一步地,所述控制模块分别与若干所述摄像头相连,用以控制摄像头进行若干转动速率的梯度测试,并将所述梯度测试中的最大图像信噪比对应的转动速率作为所述实际转动速率。

9、进一步地,所述若干转动速率的梯度测试的每一次测试的摄像头的转动速率与其相邻次测试的摄像头的转动速率的差值均相等。

10、进一步地,所述控制模块与所述图像处理模块相连,用以获取工业生产特征图像的物体轮廓的变形幅度,

11、其中,若所述物体轮廓的变形幅度大于预设第一变形幅度,所述控制模块判定图像采集的准确性不符合要求,

12、若所述物体轮廓的变形幅度大于预设第二变形幅度,所述控制模块控制图像分割单元对均值滤波的层数进行增大。

13、进一步地,所述工业生产特征图像的物体轮廓的变形幅度为工业生产特征图像中的轮廓变形范围最大的物体的变化面积。

14、进一步地,所述均值滤波的层数为所述图像分割单元在所述图像滤波单元对所述工业生产特征图像进行均值滤波前对工业生产特征图像进行等面积分割的次数,

15、其中,均值滤波的滤波窗口的大小与分割后的工业生产特征图像的面积成正相关。

16、进一步地,所述控制模块与所述监控模块相连,用以在所述物体轮廓的变形幅度大于所述预设第一变形幅度且小于等于所述预设第二变形幅度时初步判定环境中的粉尘对光的散射程度超出允许范围,并对轮廓变形区域的亮度与非变形区域的亮度进行获取,并计算所述亮度差,

17、其中,若所述亮度差大于预设亮度差,则进一步判定环境中的粉尘对光的散射程度超出允许范围,并对所述摄像头的光圈量进行减小。

18、进一步地,减小后的所述摄像头的光圈量通过所述亮度差与所述预设亮度差的差值确定。

19、进一步地,所述亮度差为所述轮廓变形区域的若干等间距设置的采样点位的平均亮度与所述非变形区域的若干等间距设置的采样点位的平均亮度的差值的绝对值。

20、进一步地,所述轮廓变形区域的采样物体与所述非变形区域的采样物体为同一个物体。

21、与现有技术相比,本发明所述监控系统通过设置监控模块、图像传输模块、存储模块以及控制模块,通过对摄像头进行预摆动测试以确定摄像头的实际转动速率,降低了由于摄像头在进行跟随监控时对于摄像头上的尘土的清除力度不准确对于图像监控准确性的影响;通过根据图像的物体轮廓变形幅度调节均值滤波的层数,降低了由于监控摄像头上存在的镜头老化颗粒或车间飘上来的粉尘附着在监控摄像头的镜头上导致的图像发生变形以及不清晰的影响;通过根据轮廓变形区域的亮度与非变形区域的亮度差调节光圈量,降低了由于生产车间中的粉尘粒子对于光的散射导致的图像采集出现误差的影响,实现了对于车间生产过程中存在粉尘情况下的监控图像准确性的提高。

22、进一步地,本发明通过设置预设第一变形幅度和预设第二变形幅度,通过根据物体轮廓的变形幅度对均值滤波的层数进行增大,降低了由于摄像头上存在的环境粉尘和由于镜头老化形成的挥发材料附着在镜头上导致的图像获取不准确的影响,对均值滤波的层数进行增大,对于图像中的细节进行了更精细化处理,也避免了挥发材料对于图像采集的影响对于图像处理的干扰,进一步实现了对于车间生产过程中存在粉尘情况下的监控图像准确性的提高。

23、进一步地,本发明通过设置预设亮度差,并根据亮度差对于摄像头的光圈量进行减小,以降低环境中的粉尘对于光的散射导致的图像亮度出现偏差从而导致图像的清晰度下降的影响,进一步实现了对于车间生产过程中存在粉尘情况下的监控图像准确性的提高。



技术特征:

1.一种基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述控制模块分别与若干所述摄像头相连,用以控制摄像头进行若干转动速率的梯度测试,并将所述梯度测试中的最大图像信噪比对应的转动速率作为所述实际转动速率。

3.根据权利要求2所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述若干转动速率的梯度测试的每一次测试的摄像头的转动速率与其相邻次测试的摄像头的转动速率的差值均相等。

4.根据权利要求3所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述控制模块与所述图像处理模块相连,用以获取工业生产特征图像的物体轮廓的变形幅度,

5.根据权利要求4所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述工业生产特征图像的物体轮廓的变形幅度为工业生产特征图像中的轮廓变形范围最大的物体的变化面积。

6.根据权利要求5所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述均值滤波的层数为所述图像分割单元在所述图像滤波单元对所述工业生产特征图像进行均值滤波前对工业生产特征图像进行等面积分割的次数,

7.根据权利要求6所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述控制模块与所述监控模块相连,用以在所述物体轮廓的变形幅度大于所述预设第一变形幅度且小于等于所述预设第二变形幅度时初步判定环境中的粉尘对光的散射程度超出允许范围,并对轮廓变形区域的亮度与非变形区域的亮度进行获取,并计算所述亮度差,

8.根据权利要求7所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,减小后的所述摄像头的光圈量通过所述亮度差与所述预设亮度差的差值确定。

9.根据权利要求8所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述亮度差为所述轮廓变形区域的若干等间距设置的采样点位的平均亮度与所述非变形区域的若干等间距设置的采样点位的平均亮度的差值的绝对值。

10.根据权利要求9所述的基于图像数据的工业监控系统,其特征在于,所述轮廓变形区域的采样物体与所述非变形区域的采样物体为同一个物体。


技术总结
本发明涉及图像数据处理领域,尤其涉及一种基于图像数据的工业监控系统,包括:监控模块,用以对工业生产进行视频监控,包括用以采集工业生产特征图像的若干摄像头;图像传输模块,其与所述监控模块相连,用以将所述工业生产特征图像传输至目标位置;图像处理模块,其与所述图像传输模块相连,包括用以对工业生产特征图像进行分割的图像分割单元和与所述图像分割单元相连用以对分割后的工业生产特征图像进行滤波的图像滤波单元;控制模块,其分别与所述监控模块和所述图像传输模块相连,用以控制所述摄像头进行预摆动测试以确定摄像头进行图像采集的实际转动速率,本发明实现了监控准确性的提高。

技术研发人员:王鹏
受保护的技术使用者:天津方江科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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