用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法技术方案

本发明专利技术涉及数据压缩存储领域，具体涉及用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法，包括：获得运行监控图像上所有边缘像素点；按照优先度从小到达的顺序，依次将边缘像素点作为起始像素点，获得所有边缘像素点的所有方向链码，对所有方向链码进行编码存储；不考虑运行监控图像中的边缘像素点，通过四叉树表示法对运行监控图像进行多次迭代分解，直至所有的图像块均满足同质性准则；对获得的运行监控图像的所有图像块进行存储。本发明专利技术分别对运行监控图像的边缘像素点和图像块进行存储，在保证不丢失运行监控图像的重要边缘信息的同时，去除边缘像素点对运行监控图像的图像块的尺寸的影响，进而保证运行监控图像的压缩效率。进而保证运行监控图像的压缩效率。进而保证运行监控图像的压缩效率。

【技术实现步骤摘要】
用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法


[0001]本专利技术涉及图像压缩存储领域，具体涉及用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法。

技术介绍

[0002]MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES可以为企业提供包括数据管理、生产过程控制、数据集成分析等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。其中，生产过程控制主要通过生产监控视频，管理者通过生产设备运行过程中的运行监控视频，分析生产设备的运行状态，并对生产设备进行调控，实现对生产制造管理模式的优化，达到打造智慧工厂MES系统的目的。
[0003]通过运行监控视频分析生产设备的运行状态，并对生产设备进行调控，依托于大量实时的运行监控视频，想要获得大量实时的运行监控视频，需要对采集的运行监控视频进行压缩。
[0004]由于运行监控图像主要监控生产设备，生产设备的体积较大，且生产设备的颜色较为单一，因此，监控生产设备的运行监控图像具有较强的局部相似性和冗余性，本专利技术考虑通过分块编码实现对运行监控图像的压缩；但是对于区域属性发生突变的边缘像素点，无法被划分为规则的图像块，无法通过分块编码对边缘像素点进行压缩，同时，由于边缘像素点会将原本连续的区域在分块时，被划分为多个尺寸较小的图像块，影响运行监控图像的图像块的尺寸，进而影响运行监控图像的压缩效率。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法，所述方法包括：获取运行监控图像，获得运行监控图像上所有边缘像素点；计算每个边缘像素点的优先度，按照优先度从小到达的顺序，依次将边缘像素点作为起始像素点，根据起始像素点获得对应的方向链码；获得所有边缘像素点的所有方向链码，对所有方向链码进行编码存储；不考虑运行监控图像中的边缘像素点，通过四叉树表示法对运行监控图像进行多次迭代分解，对于每次分解得到的所有图像块，判断图像块是否满足同质性准则：对于满足同质性准则的图像块，不再进行分解，对于不满足同质性准则的图像块，通过四叉树表示法对图像块进行分解，直至所有的图像块均满足同质性准则；对获得的运行监控图像的所有图像块进行存储。
[0006]进一步地，所述计算每个边缘像素点的优先度的步骤包括：对于运行监控图像中的任意一个边缘像素点，对于以该边缘像素点为中心像素点的邻域内的所有边缘像素点，计算任意一个边缘像素点与中心像素点的差异度，将中心像素点的邻域内差异度大于第一阈值的边缘像素点的数量，记为中心像素点对应的边缘像素
点的优选度。
[0007]进一步地，所述计算任意一个边缘像素点与中心像素点的差异度的步骤包括：对于邻域内第个边缘像素点，所述边缘像素点与中心像素点的差异度的计算公式为：式中，表示邻域内第个边缘像素点的灰度值，表示中心像素点的灰度值，表示邻域内第个边缘像素点的梯度方向，表示表示中心像素点的梯度方向，表示第个边缘像素点与中心像素点的差异性。
[0008]进一步地，所述按照优先度从小到达的顺序，依次将边缘像素点作为起始像素点，根据起始像素点获得对应的方向链码的步骤包括：将所有边缘像素点组成的集合记为边缘集合；将优先度最大的边缘像素点作为起始像素点，获取以该起始像素点为中心的邻域内，与起始像素点的灰度值的差值小于5的所有边缘像素点中，差值最小且方向值最小的边缘像素点，作为该起始像素点的方向链码中的第二个像素点；判断以该起始像素点的方向链码中的第二个像素点为中心的16个方向中，将方向值与第二个像素点的方向值的方向差的绝对值小于等于2的方向上的边缘像素点作为该起始像素点的方向链码中的第三个像素点；同理，判断以该起始像素点的方向链码中的第三个像素点为中心的16个方向中，将方向值与第三个像素点的方向值的方向差的绝对值小于等于2的方向上的边缘像素点作为该起始像素点的方向链码中的第四个像素点；以此类推，获得组成方向链码的所有边缘像素点；将组成方向链码的所有边缘像素点从边缘集合中去除，重复上述步骤，直至边缘集合为空或者没有新的方向链码产生，获得所有边缘像素点的所有方向链码。
[0009]进一步地，所述方向差的计算方法包括：对于任意两个方向，计算两个方向的方向差的具体方法为：将两个方向中的第一个方向的方向值记为，将第二个方向的方向值记为，计算初始方向差，其中，表示取绝对值，表示除法取余，表示两个方向的初始方向差；判断第一个方向相对于第二个方向，第一个方向是在第二个的顺时针还是逆时针：如果第一个方向是在第二个的顺时针，则两个方向的方向差为初始方向差，如果第一个方向是在第二个的逆时针，则两个方向的方向差为初始方向差的负数。
[0010]进一步地，所述判断图像块是否满足同质性准则的步骤包括：对于任意一个图像块，获取图像块中除边缘像素点之外的其他所有像素点的最大灰度值和最小灰度值，以及所述所有像素点的灰度值的标准差；当图像块满足同质性准则时，即图像块中的最大灰度值和最小灰度值的差值不大于第二阈值且图像块中灰度值的标准差不大于第三阈值时，不对图像块继续进行分解；当图像块不满足同质性准则时，即图像块中的最大灰度值和最小灰度值的差值大于第二阈值或图像块中所有像素点的灰度值的
标准差大于第三阈值时，根据四叉树表示法继续对图像块进行划分。
[0011]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：1.本专利技术对于运行监控图像中的边缘信息，考虑到边缘像素点是区域属性发生突变的地方，因此边缘像素点无法被划分为规则的图像块，无法通过分块编码对边缘像素点进行压缩，同时，由于边缘像素点会将原本连续的区域在分块时，被划分为多个尺寸较小的图像块，影响运行监控图像的图像块的尺寸，进而影响运行监控图像的压缩效率，因此，本专利技术单独对边缘像素点进行损失程度较小的有损压缩，在保证不丢失运行监控图像的重要边缘信息的同时，去除边缘像素点对运行监控图像的图像块的尺寸的影响，增加图像块的尺寸，进而保证运行监控图像的压缩效率。
[0012]2.考虑到边缘像素点大多沿梯度方向的垂直方向连续排列，且灰度值相同或相似，因此，本专利技术将灰度值相同或相似的边缘像素点的位置信息转换为16方向链码，进而将连续的灰度值相同或相似的多个边缘像素点，用（起始像素点位置，灰度值，一阶查分链码）来表示，并对（起始像素点位置，灰度值，一阶查分链码）进行编码，实现对边缘像素点的有损压缩，保证运行监控图像的重要边缘信息不丢失。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0014]图1为本专利技术一个实施例提供的用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法的步骤流程图；图2为本专利技术一个实施例提供的方向链码的方向分布图；图3为本专利技术一个实施例提供的一阶差分值的霍夫曼编码表；图4为本专利技术一个实施例提供的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法，其特征在于，所述方法包括：获取运行监控图像，获得运行监控图像上所有边缘像素点；计算每个边缘像素点的优先度，按照优先度从小到达的顺序，依次将边缘像素点作为起始像素点，根据起始像素点获得对应的方向链码；获得所有边缘像素点的所有方向链码，对所有方向链码进行编码存储；不考虑运行监控图像中的边缘像素点，通过四叉树表示法对运行监控图像进行多次迭代分解，对于每次分解得到的所有图像块，判断图像块是否满足同质性准则：对于满足同质性准则的图像块，不再进行分解，对于不满足同质性准则的图像块，通过四叉树表示法对图像块进行分解，直至所有的图像块均满足同质性准则；对获得的运行监控图像的所有图像块进行存储。2.根据权利要求1所述的用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法，其特征在于，所述计算每个边缘像素点的优先度的步骤包括：对于运行监控图像中的任意一个边缘像素点，对于以该边缘像素点为中心像素点的邻域内的所有边缘像素点，计算任意一个边缘像素点与中心像素点的差异度，将中心像素点的邻域内差异度大于第一阈值的边缘像素点的数量，记为中心像素点对应的边缘像素点的优选度。3.根据权利要求2所述的用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法，其特征在于，所述计算任意一个边缘像素点与中心像素点的差异度的步骤包括：对于邻域内第个边缘像素点，所述边缘像素点与中心像素点的差异度的计算公式为：式中，表示邻域内第个边缘像素点的灰度值，表示中心像素点的灰度值，表示邻域内第个边缘像素点的梯度方向，表示表示中心像素点的梯度方向，表示第个边缘像素点与中心像素点的差异性。4.根据权利要求1所述的用于智慧工厂MES系统的设备运行数据压缩存储方法，其特征在于，所述按照优先度从小到达的顺序，依次将边缘像素点作为起始像素点，根据起始像素点获得对应的方向链码的步骤包括：将所有边缘像素点组成的集合记为边缘集合；将优先度最大的边缘像素点作为起始像素点，获取以该起始像素点为中心的邻域内，与起始像素点的灰度值的差值小于5的所有边缘像素点中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小松，樊姗琴，
申请(专利权)人：南通师道智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：