本发明专利技术公开了一种设备使用状态在线监测方法、系统、存储介质及终端，属于仪器仪表设备监测技术领域，方法包括按一定时间间隔及时间顺序获取检测设备的检测信号；将检测信号转化为图像；判断图像之间的相似度；根据图像之间的相似度判断被监测设备的使用状态。系统包括检测信号获取单、图像采集单元、相似度判断单元和被监测设备使用状态判断单元。终端包括存储器和处理器。本发明专利技术能实现对被监测设备使用状态的在线监测，具有快捷、自动化的特点。自动化的特点。自动化的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种设备使用状态在线监测方法、系统、存储介质及终端
[0001]本专利技术涉及仪器仪表设备监测
，尤其涉及一种基于图像相似度变化识别技术的仪器设备使用状态在线监测方法、系统、存储介质及终端。
技术介绍
[0002]在测试测量
，通常需要检测仪器仪表设备的使用状态，此处以示波器为例(但不局限于示波器)。在用示波器测量被监测设备时，可以通过波形变化观察出被监测设备是否在工作。如果波形没有变化，则说明设备长时间处于一个状态；如果波形发生明显变化，则说明设备的使用状态发生变化。
[0003]目前通过波形判断设备使用状态的常规方法主要有以下几种：
[0004]通过人工观察示波器波形变化，来判断设备的使用状态是否发生变化；通过采集示波器测量波形的原始数据，计算出每次测量数据的极指，最值，均值，方差等数学指标，并比较这些数学指标以此来判断设备工作状态是否发生变化；使用较广的方法是通过对波形原始数据的计算，来判断设备使用状态，此方法在实际应用中存在以下几个缺点：
[0005](1)需要计算很多数学指标，比如极值、最值、均值、方差等，应用起来不够简便；
[0006](2)需要对比不同数学指标的变化来判断设备使用状态的变化，且对于不同的设备需要对比不同的指标及不同的组合指标，十分繁琐；
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设备使用状态在线监测方法、系统、存储介质及终端。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：设备使用状态在线监测方法，方法包括：按一定时间间隔及时间顺序获取检测设备的检测信号；将检测信号转化为图像；判断图像之间的相似度；根据图像间的相似度判断被监测设备使用状态。
[0009]具体地，检测设备的检测信号为检测设备获取到的被监测设备工作过程中产生的状态信号。
[0010]具体地，将检测信号转化为图像为将检测设备检测到的被监测设备工作过程中产生的状态波形转化为图像。
[0011]具体地，判断图像之间的相似度包括以下子步骤：
[0012]将采集的图像进行灰度处理得到新图像；统计灰度每张新图像的所有像素点，并计算每张图像的平均颜色值；根据每张图像的平均颜色值计算出图像的指纹序列；通过两幅图像的指纹序列来计算两张图像的之间的汉明距离，并通过汉明距离得到这两张图像的相似度。
[0013]具体地，根据图像之间的相似度判断被监测设备的使用状态包括以下子步骤：
[0014]将图像相似度存成一个序列，然后进行差分运算，得到图像相似度的变化率；根据图像相似度的变化率的大小，判断被监测设备的使用状态是否发生变化并输出显示。
[0015]作为一选项，将采集的图像进行灰度处理的步骤和统计灰度每张图像的所有像素点的步骤之间还包括以下步骤：将完成灰度处理的图像进行尺寸大小缩放。
[0016]具体地，进行灰度转换能够减小图像原始数据量，减轻后续对图像进行处理时的计算量，灰度转换的公式为：
[0017][0018]其中，其中，R、G、B分别为该像素的红色、绿色和蓝色像素值，Gray表示图像的灰度值。
[0019]具体地，平均颜色值计算公式为：
[0020][0021]即对所有像素点灰度值进行求和再除以像素点总个数；其中，公式中average表示图像的平均颜色值，pixels表示图像像素值，i表示起始像素点，n表示图像中像素点总个数。
[0022]具体地，指纹序列的获取方法是：
[0023]Fingers[i]＝pixels[i]＞average？1:0
[0024]若某点像素值大于平均值，那么该像素点值为1，反之，该像素点值为0；其中，公式中Fingers[i]表示图像指纹序列的第i个点，pixels[i]表示图像某个像素点的颜色值。
[0025]具体地，汉明距离的计算公式是：
[0026][0027]其中，公式中f1和f2分别表示不同两张图像的指纹序列，D(f1，f2)表示两张图像指纹序列的汉明距离；表示模2加运算。
[0028]具体地，相似度计算公式是：
[0029][0030]其中，公式中sim(f1，f2)表示不同两张图像的指纹序列的相似度，n表示指纹序列长度。
[0031]具体地，差分运算的计算公式为：
[0032][0033]其中，公式中|Δf(x)|表示对两张图像的相似度序列进行差分运算，f(x)表示前一个相似度，其中h＝1，所以f(x+h)表示的是后一个相似度，具体的，所述相似度计算结果代入差分运算公式|Δf(x)|得到：
[0034]|Δsim|＝|sim(f3,f2)
‑
sim(f2,f1)|
[0035]其中|Δsim|表示相似度的变化率。
[0036]具体地，判断被监测设备的使用状态的方法为：对相似度变化率设定阈值，若相似
度变化率大于所设定阈值则就判定被监测设备使用状态发生变化；如果相似度变化率小于等于所设定阈值，则就判定被监测设备的使用状态没有发生变化。
[0037]进一步地，一种基于图像识别的仪器设备使用状态在线监测系统，系统包括检测信号获取单元，用于按一定时间间隔及时间顺序获取检测设备的检测信号；
[0038]图像采集单元，包括图像采集模块，用于将检测信号转化为图像；
[0039]相似度判断单元，包括灰度转换模块、像素统计模块、图像指纹模块和图像相似度模块，用于判断图像之间的相似度；
[0040]被监测设备使用状态判断单元，包括判断模块和输出模块，用于根据图像的相似度判断被监测设备使用状态。
[0041]具体地，图像采集模块采集示波器输出的被监测设备工作过程中的波形图像并上传至灰度转换模块，经灰度转换模块对图像进行灰度处理、像素统计模块统计图像像素点平均值、图像指纹模块计算图像指纹序列、图像相似度模块比较两张图像的相似度、判断模块通过图像的相似度变化率大小判断设备的使用状态并传输至输出模块，输出模块对判断结果进行显示；
[0042]具体地，检测设备包括示波器、频谱仪，用于将被监测设备的工作状态以波形变化的形式表现；被监测设备包括仪器、仪表和实验设备；检测设备与被监测设备输出端连接。
[0043]与现有技术相比，本专利技术有益效果是：
[0044](1)本专利技术能够实现对仪器设备使用状态的在线监测，不需要参考过多参数，具有快捷、自动化的特点。
[0045](2)本专利技术中将采集到的图像进行灰度处理，能够达到减小图像原始数据量，减轻后续对图像进行处理时的计算量的效果。
[0046](3)本专利技术中将图像进行缩放处理，能够达到去除图片的细节，只保留结构、明暗信息，摒弃不同尺寸、比例带来的图像差异的效果。
附图说明
[0047]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0048]图1为本专利技术实施例1的方法流程图；
[0049]图2为本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种设备使用状态在线监测方法，其特征在于，方法包括：按一定时间间隔及时间顺序获取检测设备的检测信号；将检测信号转化为图像；判断图像之间的相似度；根据图像之间的相似度判断被监测设备的使用状态；所述检测设备的检测信号为检测设备获取到的被监测设备工作过程中产生的状态信号；所述将检测信号转化为图像为将检测设备检测到的被监测设备工作过程中产生的状态波形转化为图像；所述判断图像之间的相似度包括以下子步骤：将采集的图像进行灰度处理得到新图像；统计灰度处理后的新图像的所有像素点，并计算每张新图像的平均颜色值；根据每张新图像的平均颜色值计算出图像的指纹序列；通过两幅图像的指纹序列来计算两张图像的之间的汉明距离，并通过汉明距离得到这两张图像的相似度；根据图像之间的相似度判断被监测设备的使用状态包括以下子步骤：将图像相似度存成一个序列，然后进行差分运算，得到图像相似度的变化率；根据图像相似度的变化率的大小，判断被监测设备的使用状态是否发生变化并输出显示；所述差分运算的计算公式为：其中，公式中|Δf(x)|表示对两张图像的相似度序列进行差分运算，f(x)表示前一个相似度，其中h＝1,所以f(x+h)表示的是后一个相似度；将相似度计算结果代入差分运算公式|Δf(x)|得到：|Δsim|＝|sim(f3,f2)
‑
sim(f2,f1)|其中|Δsim|表示相似度的变化率，sim(f2，f1)|、sim(f3，f2)均表示时间顺序上相邻的两张图像的相似度；判断被监测设备的使用状态是否发生变化通过对相似度的变化率设定阈值的方式实现，若相似度的变化率大于设定阈值则就判定被监测设备使用状态发生变化，反之，则说明被监测设备的使用状态没有变化。2.根据权利要求1所述设备使用状态在线监测方法，其特征在于，将采集的图像进行灰度处理的步骤和统计灰度处理后的新图像的所有像素点步骤之间还包括以下步骤：将完成灰度处理的图像进行尺寸大小缩放。3.根据权利要求1所述设备使用状态在线监测方法，其特征在于，所述平均颜色值计算公式为：其中，公式中average表示图像的平均颜色值，pixels表示图像像素值，i表示起始像素
点，n表示图像中像素点总个数；所述指纹序列的获取方法是：Fingers[i]＝pixels[i]＞average？1:0其中，公式中Fingers[i]表示图像指纹序列的第i个点，pixels[i]表示图像某个像素点的颜色值。4.根据权利要求3所述设备使用状态在线监测方法，其特征在于，所述汉明距离的计算公式是：其中，公式中f1和f2分别表示连续两...
【专利技术属性】
技术研发人员：张前亮，杨川，王伟旭，谢朋翰，李冉，
申请(专利权)人：成都天衡智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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