一種車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置，系統(tǒng)根據(jù)功能分為三個(gè)模塊，第一個(gè)模塊是圖像采集模塊，通過高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭以一定的采集頻率獲取機(jī)車微機(jī)屏視頻圖像，并把獲取的圖像進(jìn)行本地存儲(chǔ)；第二個(gè)模塊是圖像識(shí)別模塊，把從攝像頭獲取到的圖片利用圖像識(shí)別的算法，對(duì)圖像上的數(shù)字和柱狀圖的刻度進(jìn)行識(shí)別，并且按照數(shù)據(jù)表示的具體含義進(jìn)行本地暫存；第三個(gè)模塊是數(shù)據(jù)傳輸模塊，把識(shí)別、分析完畢的數(shù)據(jù)組織成報(bào)文的格式按照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（TCP/IP）傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析平臺(tái)，供數(shù)據(jù)分析平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯及后期的處理。解決了當(dāng)前的技術(shù)不能夠直接從監(jiān)控屏幕的S485接口直接讀出數(shù)據(jù)的問題。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

一種車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置
本技術(shù)涉及一種圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置，特別是涉及一種用于車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置。
技術(shù)介紹
為了對(duì)和諧機(jī)車在試驗(yàn)臺(tái)上的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，需要讀取和諧機(jī)車運(yùn)行的主要數(shù)據(jù)指標(biāo)，并且按照一定的方式進(jìn)行組織，并傳輸給相關(guān)的軟件作數(shù)據(jù)的處理和分析。但是當(dāng)前的技術(shù)不能夠直接從監(jiān)控屏幕的RS485接口直接讀出數(shù)據(jù)，即監(jiān)控屏幕的圖像不能夠傳送到圖像處理系統(tǒng)中被處理和分析，也就是說不能掌握機(jī)車的運(yùn)行指標(biāo)，更不能對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行分析處理及利用。基于當(dāng)前這個(gè)狀況我們需要對(duì)監(jiān)控屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄制，把錄制的數(shù)據(jù)通過圖像識(shí)別的方式讀取出來，并且進(jìn)行規(guī)范化處理，提供數(shù)據(jù)特定的接口傳輸給相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置，通過該裝置可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)監(jiān)控屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行錄制，并可把把錄制的數(shù)據(jù)通過圖像識(shí)別的方式進(jìn)行規(guī)范化處理，處理后的信息通過接口傳輸給相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行后期的分析和利用，可以時(shí)刻掌握機(jī)車運(yùn)行的主要數(shù)據(jù)指標(biāo)。為了解決上述問題，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案一種車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置，包括圖像采集模塊，以一定的采集頻率獲取機(jī)車微機(jī)屏視頻圖像，采集和諧機(jī)車運(yùn)行的主要指標(biāo)，把獲取的圖像進(jìn)行本地存儲(chǔ)，并把采集到的圖像通過接口傳輸給圖像識(shí)別系統(tǒng)；圖像識(shí)別模塊，接收?qǐng)D片采集模塊的輸入信息，并對(duì)信息進(jìn)行數(shù)字化，利用圖像識(shí)別的算法，對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別，把識(shí)別完的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，并且按照數(shù)據(jù)表示的具體含義進(jìn)行本地暫存；數(shù)據(jù)傳輸模塊，把識(shí)別、分析完畢的數(shù)據(jù)組織成報(bào)文的格式按照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析平臺(tái)；數(shù)據(jù)分析模塊，對(duì)傳入數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯及后期的處理。進(jìn)一步，所述圖片采集模塊包括照明光源，用于照射被拍攝的物體；攝像頭，通過攝像頭以一定的采集頻率獲取機(jī)車微機(jī)屏視頻圖像，采集和諧機(jī)車運(yùn)行的主要指標(biāo)；圖片采集卡，用于對(duì)攝像機(jī)采集的圖片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行圖像傳輸，圖像的采集控制以及圖像處理。作為優(yōu)選，所述攝像頭優(yōu)選為高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭。本技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)I、本技術(shù)投資少，只需要一個(gè)光源、一個(gè)攝像頭、一個(gè)圖片采集卡、一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和一個(gè)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取，解決了由于當(dāng)前的技術(shù)不能夠直接從監(jiān)控屏幕的RS485接口直接讀出數(shù)據(jù)而導(dǎo)致不能獲取車載運(yùn)行數(shù)據(jù)指標(biāo)的問題。2、運(yùn)用了當(dāng)前比較成熟的圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行圖像的處理，由于圖像識(shí)別技術(shù)比較成熟，圖像處理效果比較好，而且安全可靠，所以確保了該圖像視頻數(shù)據(jù)提取的可靠性。3、在圖片錄制過程中采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行機(jī)車微機(jī)屏視頻圖像的采集，由于高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭的清晰度比較高，所以圖片采集信息比較精確，獲得的機(jī)車運(yùn)行的主要指標(biāo)也比較精確。附圖說明以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明圖I示出了本技術(shù)車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取方法實(shí)施例的流程圖。圖2示出了本技術(shù)圖像識(shí)別部分實(shí)施例的流程圖圖3示出了本技術(shù)車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置的框圖。圖4示出了本技術(shù)圖像采集模塊裝置的框圖。圖中I、圖像采集模塊，2、圖像識(shí)別模塊，3、圖像傳輸模塊，4、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，5、數(shù)據(jù)暫存器，11、照明光源，12、攝像頭，13、圖片采集卡。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本技術(shù)的技術(shù)方案。圖I是本技術(shù)車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取方法的概要流程圖，該流程總體分為三個(gè)步驟第一是圖像獲取步驟，首先通過攝像頭12以一定的采集頻率獲取機(jī)車微機(jī)屏視頻圖像，該過程需要照明光源11發(fā)出的光照射被采集的物品，以使物品被采集下來，并把獲取的圖像進(jìn)行本地存儲(chǔ)。第二是圖像識(shí)別步驟，該步驟主要對(duì)從圖像采集模塊I輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，以便于下一步的分析應(yīng)用。首先對(duì)從圖像采集模塊I獲取到的圖片進(jìn)行反處理，之后利用圖像識(shí)別的算法，對(duì)圖像上的數(shù)字和柱狀圖的刻度進(jìn)行識(shí)別，并且按照數(shù)據(jù)表示的具體含義進(jìn)行本地暫存，把圖像存入數(shù)據(jù)暫存器5。第三是數(shù)據(jù)傳輸步驟， 把識(shí)別、分析完畢的數(shù)據(jù)組織成報(bào)文的格式按照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析系統(tǒng)4，供數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)4進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯及后期的處理。圖2是本技術(shù)車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取方法的圖像識(shí)別步驟的流程圖，所述圖像識(shí)別步驟包括圖像輸入步驟，將圖像采集下來輸入圖像識(shí)別模塊2進(jìn)行圖像處理，圖像處理就是將圖像轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)字矩陣存放在計(jì)算機(jī)中，并采用一定的算法對(duì)其進(jìn)行處理。圖像處理的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)，最主要任務(wù)就是各種算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。圖像反處理步驟，對(duì)用攝像頭12從屏幕上拍攝的照片進(jìn)行反方向處理，使之和實(shí)物相對(duì)應(yīng)，由于攝像頭12采集到的屏幕上的圖像與實(shí)物的真實(shí)方向相反，所以在對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別之前要先對(duì)采集到的圖像進(jìn)行反向處理。圖像預(yù)處理步驟，在對(duì)圖像進(jìn)行特征提取之前進(jìn)行預(yù)處理，以減少后續(xù)算法的復(fù)雜度和提高效率，首先要對(duì)圖像進(jìn)行背景分離，即將圖像區(qū)與背景相分離，避免在沒有有效信息的區(qū)域進(jìn)行特征提取，加速后續(xù)處理的速度，并提高圖像特征提取和匹配的精度。其次是對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以改善圖像質(zhì)量，恢復(fù)其原來的結(jié)構(gòu)。預(yù)處理的最后還要進(jìn)行圖像的二值化和細(xì)化，將圖像從灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像；圖像的細(xì)化是把清晰但不均勻的二值圖像轉(zhuǎn)化成線寬僅為一個(gè)像素點(diǎn)的圖像。在圖像預(yù)處理步驟中，方向圖因具有真實(shí)性且能以簡(jiǎn)化的形式直觀的反映圖像最基本的形態(tài)特征，因此，在圖像增強(qiáng)、圖像特征的提取、圖像的自動(dòng)分類等環(huán)節(jié)都用到了方向圖。方向圖的計(jì)算方法為先將圖像分割成足夠小的子塊，可以將圖像分為16X16的非重疊小塊；再對(duì)每個(gè)字塊的每一個(gè)點(diǎn)利用Sobel算子分別計(jì)算其水平方向梯度和豎直方向梯度；根據(jù)梯度值，計(jì)算每個(gè)字塊的方向。作為優(yōu)選方案，在上述圖像預(yù)處理步驟中，圖像分割采取三級(jí)分割的方式，對(duì)于一幅圖像，先把圖像分為四類圖像區(qū)域，分別為背景區(qū)、不可恢復(fù)區(qū)、清晰區(qū)、可恢復(fù)區(qū)，第一級(jí)分割出背景區(qū)域；第二級(jí)從前景中分割出模糊區(qū)域；第三級(jí)從模糊區(qū)域分割出不可恢復(fù)區(qū)。經(jīng)過這樣的處理不僅節(jié)省了運(yùn)算時(shí)間，而且提高了分割的可靠性。特征提取步驟，該步驟主要把能夠充分表示該圖像唯一性的特征用數(shù)值的形式表達(dá)出來；作為優(yōu)選，選用二維Cabor小濾波器進(jìn)行特征提取，為了能識(shí)別不同比例、不同方向下的物體，選擇具有6個(gè)尺度與6個(gè)方向的濾波器構(gòu)成一組Cabor小波濾波器以獲得較為完全的響應(yīng)。在特征提取步驟中，先對(duì)原圖像進(jìn)行閾值分割，提取出目標(biāo)物體后再采用多通道濾波器進(jìn)行濾波，把圖像與對(duì)應(yīng)每個(gè)通道的奇、偶對(duì)稱濾波器分別進(jìn)行卷積，將兩個(gè)卷積后圖像的和取平方根，得出每個(gè)通道的輸出圖像，再對(duì)每個(gè)輸出圖像計(jì)算不變矩，得出原圖像的一組多維的特征向量。圖像分類步驟，該步驟將圖像以一種精確一致的方法通過分類器分配到不同的圖像庫中，以備下面的圖像匹配應(yīng)用。如果不用這一步驟的話，下一步進(jìn)行圖像匹配時(shí)所有的圖片都要經(jīng)過匹配，非常浪費(fèi)時(shí)間，所以本步驟先把圖像進(jìn)行分類，只對(duì)一類圖像進(jìn)行匹配。圖像匹配步驟，在圖像預(yù)處理和特征提取的基礎(chǔ)上，將當(dāng)前輸入的測(cè)試圖像特征與事先保存在圖像數(shù)據(jù)庫中的模板圖像特征進(jìn)行比對(duì)，通過他們之間的相似程度，判斷兩副圖像是否一致。作為圖像匹配步驟的一種實(shí)施例，首先要建立一個(gè)目標(biāo)的模型庫，該模型庫由選定的一些物本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置，其特征在于，包括：圖片采集模塊（1），以一定的采集頻率獲取機(jī)車微機(jī)屏視頻圖像，采集和諧機(jī)車運(yùn)行的主要指標(biāo)，把獲取的圖像進(jìn)行本地存儲(chǔ)，并把采集到的圖像通過接口傳輸給圖像識(shí)別模塊（2）；圖像識(shí)別模塊（2），接收?qǐng)D片采集模塊（1）的輸入信息，并對(duì)信息進(jìn)行數(shù)字化，利用圖像識(shí)別的算法，對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別，把識(shí)別完的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)（4），并且按照數(shù)據(jù)表示的具體含義進(jìn)行本地暫存；數(shù)據(jù)傳輸模塊（3），把識(shí)別、分析完畢的數(shù)據(jù)組織成報(bào)文的格式按照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析系統(tǒng)（4）；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)（4），對(duì)傳入數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯及后期的處理。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種車載微機(jī)圖像視頻數(shù)據(jù)提取裝置，其特征在于，包括 圖片采集模塊(1)，以一定的采集頻率獲取機(jī)車微機(jī)屏視頻圖像，采集和諧機(jī)車運(yùn)行的主要指標(biāo)，把獲取的圖像進(jìn)行本地存儲(chǔ)，并把采集到的圖像通過接口傳輸給圖像識(shí)別模塊(2)； 圖像識(shí)別模塊(2)，接收?qǐng)D片采集模塊(1)的輸入信息，并對(duì)信息進(jìn)行數(shù)字化，利用圖像識(shí)別的算法，對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別，把識(shí)別完的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(4)，并且按照數(shù)據(jù)表示的具體含義進(jìn)行本地暫存； 數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)，把識(shí)別、分析完畢的數(shù)據(jù)組織成報(bào)文的格式按照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析系統(tǒng)(4); ...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：喻貴忠，劉廣丹，黎莎，黎英豪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京鐵道工程機(jī)電技術(shù)研究所有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：