一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统及方法，该系统包括现场监测设备、通信网络及后台系统，现场监测设备包括图像采集模块、处理器模块、第一通信模块、设备控制模块及电源模块，处理器模块分别与图像采集模块、设备控制模块和第一通信模块连接；后台系统包括数据交互控制模块、图像信息识别提取模块、数据库模块、第二通信模块及人机交互操作模块，数据交互控制模块分别与图像信息识别提取模块、数据库模块、第二通信模块及人机交互操作模块连接，第二通信模块通过通信网络与第一通信模块连接并实现加密通信。本发明专利技术自动化程度高、响应速度快且监控成本低，可广泛应用于仪表设备的数据状态信息的采集控制领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统及方法
本专利技术涉及计算机视觉分析领域，特别是涉及一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统及方法。
技术介绍
目前，对各种现场仪表设备的数据采集存在着多种技术，包括现场总线、数字量和模拟量采集技术、字码和指针识别技术、图像监控识别技术等，但这些技术都存在一定的局限性：第一，现场总线、数字量和模拟量采集技术基本需要在现场设备上安装相关的电子传感器例如压力变送器、电子温度传感器等实现数字量或模拟量的采集，在一些不容易安装电子传感器的设备现场将无法使用；第二，现有的字码识别技术和表盘指针识别设备只能识别某一种设备的数字字码和指针读数，不能同时支持多种仪表设备的读数识别，也不能监控设备的非读数状态信息；第三，现有的图像监控识别技术依赖多路图像采集摄像头在固定位置对目标进行监控和识别，因此导致图像采集不够灵活，而且也导致成本上升和安装麻烦等问题，更不能对现场整体情况进行大范围多角度的灵活监测，也不能进行多目标对象的状态读数的识别和分析。总的来说，目前对仪表设备进行数据采集的技术存在着成本高、自动化程度低、响应速度慢等问题。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统，本专利技术的另一目的是提供一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统，包括现场监测设备、通信网络及后台系统，所述现场监测设备包括图像采集模块、处理器模块、第一通信模块、设备控制模块以及用于为现场监测设备供电的电源模块，所述处理器模块分别与图像采集模块、设备控制模块和第一通信模块连接；所述后台系统包括数据交互控制模块、图像信息识别提取模块、数据库模块、第二通信模块及人机交互操作模块，所述数据交互控制模块分别与图像信息识别提取模块、数据库模块、第二通信模块及人机交互操作模块连接，所述第二通信模块通过通信网络与第一通信模块连接并实现加密的双向通信。进一步，所述图像采集模块包括可调焦镜头、感光成像模块、亮度感应器、镜头电机驱动模块、红外LED照明模块以及红外滤光片切换模块，所述处理器模块包括处理器、A/D转换模块、内存及闪存；所述亮度感应器的输出端通过A/D转换模块与处理器的第一输入端连接，所述可调焦镜头用于将仪表设备成像到感光成像模块上，所述感光成像模块的输出端与处理器的第二输入端连接，所述镜头电机驱动模块的第一输出端与红外滤光片切换模块的输入端连接，所述镜头电机驱动模块的第二输出端与可调焦镜头连接，所述处理器的第一输出端与镜头电机驱动模块的输入端连接，所述处理器的第二输出端与红外LED照明模块的输入端连接，所述处理器分别与设备控制模块、内存及闪存连接。进一步，所述感光成像模块采用CCD或CMOS器件且所述感光成像模块包括USB数据通讯接口或视频数据接口。进一步，所述通信网络包括移动无线网络、WIFI无线局域网络、以太网络和有线通信网络。本专利技术解决其技术问题所采用的另一技术方案是：采用所述的系统的一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的方法，包括：S1、后台系统获取用户输入到人机交互操作模块的预设的采集参数指令后下发到现场监测设备中；S2、现场监测设备根据预设的采集参数指令，调用图像采集模块采集一个或多个待监测仪表设备的图像并发送到处理器模块；S3、处理器模块对图像采集模块采集的图像进行预处理，同时根据预设的采集参数指令中的本地识别选项判断是否在本地执行图像信息识别提取，若是，则直接执行步骤S5，若否，则直接将预处理后的图像数据加密后上传到后台系统后执行步骤S4；S4、后台系统通过第二通信模块接收加密数据并进行解密后获得预处理后的图像数据后，进而通过数据交互控制模块将预处理后的图像数据存储到数据库模块中，并通过图像信息识别提取模块对预处理后的图像数据进行基于计算机视觉的图像信息识别提取后获得第一识别信息，进而将第一识别信息作为识别结果并保存到数据库模块后，直接执行步骤S9；S5、现场监测设备的处理器模块对预处理后的图像数据进行基于计算机视觉的图像信息识别提取后获得第二识别信息，进而根据第二识别信息触发执行操作判断条件的判断，进而根据判断结果触发执行相应的响应操作指令，同时根据响应操作指令的设置将第二识别信息和预处理后的图像数据加密后上传到后台系统并执行步骤S7，或者根据响应操作指令的设置将第二识别信息加密后上传到后台系统并执行步骤S6；所述操作判断条件是指由现场监测设备采集到新的信息后或时间变化后触发执行的，对采集识别信息和时间因素进行实时数值判断，以及根据判断结果执行相应的响应操作指令的一项或多项的过程。具体如何设置操作判断条件可以根据具体的待监测仪表设备进行多样化设置；S6、后台系统通过第二通信模块接收加密数据并进行解密后获得第二识别信息，进而通过数据交互控制模块将第二识别信息作为识别结果并保存到数据库模块后，执行步骤S9；S7、后台系统通过第二通信模块接收加密数据并进行解密后获得第二识别信息和预处理后的图像数据后，进而通过数据交互控制模块将预处理后的图像数据存储到数据库模块中，并通过图像信息识别提取模块对预处理后的图像数据进行基于计算机视觉的图像信息识别提取分析后获得第三识别信息，同时判断第三识别信息是否与第二识别信息一致，若是，则确认识别结果并存储到数据库模块后直接执行步骤S9，否则执行步骤S8；S8、后台系统通过人机交互操作模块发出识别信息不一致的提示，进而接收用户输入的操作数据后，根据该操作数据确认识别结果并进行存储到数据库模块后执行步骤S9，或者根据该操作数据向现场监测设备下发预设的采集参数指令后返回执行步骤S1；S9、后台系统将识别结果及相关信息通过人机交互操作模块进行显示，同时根据识别结果的内容自动地判断是否向现场监测设备发出相应的控制指令；所述人机交互操作模块具备通过C/S（客户端/服务器）方式、B/S（浏览器/服务器）方式、APPS（移动手机应用）方式、移动短信/彩信方式实现与操作人员进行交互的能力。进一步，所述步骤S1之前还包括以下步骤：S0、将现场监测设备的图像采集模块安装到可以采集到待监测仪表设备的清晰图像的位置上。进一步，所述步骤S0，包括：S01、将现场监测设备的图像采集模块安装到待监测仪表设备附近的位置上，然后采用图像采集模块采集待监测仪表设备的图像并上传到后台系统；S02、后台系统通过人机交互操作模块显示所采集的图像，进而接收用户输入的对图像采集模块的调节指令并下发到现场监测设备；S03、现场监测设备接收调节指令后调节图像采集模块使得图像采集模块可以采集到仪表设备的清晰图像；S04、后台系统将调节指令保存到该待监测仪表设备对应的预设采集参数指令中；S05、后台系统通过人机交互操作模块接收操作人员输入的图像轮廓操作指令后，确定并保存轮廓识别数据，进而生成采集目标识别模式。进一步，所述步骤S2，包括：S21、现场监测设备判断符合预设的采集参数指令中的预设采集条件后，根据图像采集模块返回的待监测仪表设备的环境光的亮度值，自动判断是否控制红外LED照明模块的开启以及控制红外滤光片切换模块的切换；S22、现场监测设备采用图像采集模块采集待监测仪表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统，其特征在于，包括现场监测设备、通信网络及后台系统，所述现场监测设备包括图像采集模块、处理器模块、第一通信模块、设备控制模块以及用于为现场监测设备供电的电源模块，所述处理器模块分别与图像采集模块、设备控制模块和第一通信模块连接；所述后台系统包括数据交互控制模块、图像信息识别提取模块、数据库模块、第二通信模块及人机交互操作模块，所述数据交互控制模块分别与图像信息识别提取模块、数据库模块、第二通信模块及人机交互操作模块连接，所述第二通信模块通过通信网络与第一通信模块连接并实现加密的双向通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉的采集仪表设备信息的方法，其特征在于，包括：S1、后台系统获取用户输入到人机交互操作模块的预设的采集参数指令后下发到现场监测设备中；S2、现场监测设备根据预设的采集参数指令，调用图像采集模块采集一个或多个待监测仪表设备的图像并发送到处理器模块；S3、处理器模块对图像采集模块采集的图像进行预处理，同时根据预设的采集参数指令中的本地识别选项判断是否在本地执行图像信息识别提取，若是，则直接执行步骤S5，若否，则直接将预处理后的图像数据加密后上传到后台系统后执行步骤S4；S4、后台系统通过第二通信模块接收加密数据并进行解密后获得预处理后的图像数据后，进而通过数据交互控制模块将预处理后的图像数据存储到数据库模块中，并通过图像信息识别提取模块对预处理后的图像数据进行基于计算机视觉的图像信息识别提取后获得第一识别信息，进而将第一识别信息作为识别结果并保存到数据库模块后，直接执行步骤S9；S5、现场监测设备的处理器模块对预处理后的图像数据进行基于计算机视觉的图像信息识别提取后获得第二识别信息，进而根据第二识别信息触发执行操作判断条件的判断，进而根据判断结果触发执行相应的响应操作指令，同时根据响应操作指令的设置将第二识别信息和预处理后的图像数据加密后上传到后台系统并执行步骤S7，或者根据响应操作指令的设置将第二识别信息加密后上传到后台系统并执行步骤S6；S6、后台系统通过第二通信模块接收加密数据并进行解密后获得第二识别信息，进而通过数据交互控制模块将第二识别信息作为识别结果并保存到数据库模块后，执行步骤S9；S7、后台系统通过第二通信模块接收加密数据并进行解密后获得第二识别信息和预处理后的图像数据后，进而通过数据交互控制模块将预处理后的图像数据存储到数据库模块中，并通过图像信息识别提取模块对预处理后的图像数据进行基于计算机视觉的图像信息识别提取分析后获得第三识别信息，同时判断第三识别信息是否与第二识别信息一致，若是，则确认识别结果并存储到数据库模块后直接执行步骤S9，否则执行步骤S8；S8、后台系统通过人机交互操作模块发出识别信息不一致的提示，进而接收用户输入的操作数据后，根据该操作数据确认识别结果并进行存储到数据库模块后执行步骤S9，或者根据该操作数据向现场监测设备下发预设的采集参数指令后返回执行步骤S1；S9、后台系统将识别结果及相关信息通过人机交互操作模块进行显示，同时根据识别结果的内容自动地判断是否向现场监测设备发出相应的控制指令；所述方法采用如下所述的基于计算机视觉的采集仪表设备信息的系统：包括现场监测设备、通信网络及后台系统，所述现场监测设备包括图像采集模块、处理器模块、第一通信模块、设备控制模块以及用于为现场监测设备供电的电源模块，所述处理器模块分别与图像采集模块、设备控制模块和第一通信模块连接；所述后台系统包括数据交互控制模块、图像信息识别提取模块、数据库模块、第二通信模块及人机交互操...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛武，
申请(专利权)人：葛武，
类型：发明
国别省市：广东;44