一種物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與智能傳感器技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴展,掀起了繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以后全球信息領(lǐng)域發(fā)展的第三次浪潮,受到各國政府的高度重視和支持。而視覺在人類捕獲信息,感知世界中起著至關(guān)重要的作用,視覺智能感知則將圖像獲取、圖像處理、圖像識別等多種技術(shù)結(jié)合在一起。
[0003]視覺智能感知與物聯(lián)網(wǎng)作為信息領(lǐng)域的重要研宄內(nèi)容,本設(shè)計將二者聯(lián)合起來,實現(xiàn)一種物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在平安城市建設(shè)、智能生產(chǎn)檢測、應(yīng)急指揮和救援、智能交通、環(huán)境監(jiān)測和節(jié)能環(huán)保、智能電網(wǎng)、數(shù)字城管、平安校園、數(shù)字礦山等各個行業(yè)大顯身手。具有不可估計的經(jīng)濟價值和市場潛力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,本發(fā)明的目的在于提供一種物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知系統(tǒng)及方法,具有低成本、高精度、高速的、可擴展等特點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知系統(tǒng),包括:
[0007]若干視覺智能感知裝置,用于對視覺信息進行采集,處理,并將處理結(jié)果通過裝置內(nèi)部的W1-Fi模塊與服務(wù)器進行信息交互或通過輸出接口對外設(shè)進行控制;
[0008]服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)庫,作為數(shù)據(jù)中心,通過Internet與遠程監(jiān)控PC通信,一方面服務(wù)器將視覺智能感知裝置對視覺信息的處理結(jié)果發(fā)送給遠程監(jiān)控PC用以對視覺信息進行實時顯示;另一方面服務(wù)器接收遠程監(jiān)控PC發(fā)送的用戶或管理員的控制指令,并將其轉(zhuǎn)發(fā)給視覺智能感知裝置,實現(xiàn)對視覺智能感知裝置的控制;
[0009]遠程監(jiān)控PC,實現(xiàn)人機交互功能,對各視覺智能感知裝置的實時數(shù)據(jù)進行顯示并內(nèi)置有視覺智能感知裝置的處理方式。
[0010]所述視覺智能感知裝置包括用于采集視覺信息的采集模塊、用于處理所采集視覺信息的處理器、用于實現(xiàn)與服務(wù)器進行信息交互的W1-Fi模塊以及用于與外設(shè)連接的智能輸出接口,各個視覺智能感知裝置組成物聯(lián)網(wǎng),服務(wù)器通過socket套接字編程創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)接口與無線路由器進行連接,各個視覺智能感知裝置的處理器將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成W1-Fi信號與無線路由器交互,服務(wù)器和每個視覺智能感知裝置均有一個獨立的IP地址;所述處理器內(nèi)部集成了多種常用的圖像處理模塊,包括:降噪、圖像增強、特征提取、運動模糊消除等,可根據(jù)具體需求對處理模塊進行組合,實現(xiàn)對視覺信息的處理。
[0011]所述采集模塊至少包括拍攝圖像及視頻所必需的CCD及光學鏡頭,可實現(xiàn)對場景圖像?目息的米集。
[0012]所述智能輸出接口為集成接口,至少集成有串行通信接口、數(shù)字I/O接口以及USB接口。
[0013]所述數(shù)據(jù)庫中的存儲數(shù)據(jù)包括視覺智能感知裝置對視覺信息的處理結(jié)果,數(shù)據(jù)庫可對處理結(jié)果進行分類統(tǒng)計、實時記錄。
[0014]所述的遠程監(jiān)控PC可實現(xiàn)人機交互功能,管理員或者用戶根據(jù)需求,可通過遠程監(jiān)控PC設(shè)定視覺智能感知裝置對視覺信息的處理方式,并通過服務(wù)器發(fā)送給視覺智能感知裝置,視覺智能感知裝置收到命令后,便可按照設(shè)定的處理方式對采集到的視覺信息進行處理。
[0015]本發(fā)明還提供了一種物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知方法,包括如下步驟:
[0016]步驟1、視覺智能感知裝置初始化:視覺智能感知裝置初始化主要包括初始化操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動程序,可通過測控程序?qū)懭虢涌趯o界面Linux系統(tǒng)安裝到視覺智能感知裝置的處理器中。
[0017]步驟2、系統(tǒng)布設(shè)及連接:根據(jù)應(yīng)用的需求,對多個視覺智能感知裝置進行合理布設(shè),連接視覺智能感知裝置的圖像采集外觸發(fā)接口及智能輸出接口到外部設(shè)備。
[0018]步驟3、網(wǎng)絡(luò)的搭建:系統(tǒng)主要包括兩路通信,其一為視覺智能感知裝置與服務(wù)器的通信,通過W1-Fi通信方式實現(xiàn);其二為服務(wù)器與遠程監(jiān)控PC的通信,通過基于TCP/IP協(xié)議的通信方式實現(xiàn)。
[0019]步驟4、視覺信息的處理方式設(shè)定:處理方式由管理員設(shè)定,管理員只需要根據(jù)具體需求對模塊化的處理算法進行組合,即可完成處理方式的設(shè)定,最后遠程監(jiān)控PC通過網(wǎng)絡(luò)將處理方式發(fā)送至視覺智能感知裝置。
[0020]步驟5、視覺采集信號的觸發(fā):視覺智能感知裝置完成處理方式設(shè)定后,等待視覺采集信號觸發(fā)。采集觸發(fā)信號分兩種:其一為來自外部設(shè)備的觸發(fā),外部設(shè)備的觸發(fā)信號連接到視覺智能感知裝置的圖像采集外觸發(fā)接口,視覺智能感知裝置通過中斷的方式獲取圖像采集的觸發(fā)信號;其二為來自遠程監(jiān)控PC的觸發(fā)信號,遠程監(jiān)控PC用來實現(xiàn)人機交互,管理員可通過遠程監(jiān)控PC發(fā)送視覺采集信號,采集信號以網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送至視覺智能感知裝置。
[0021]步驟6、視覺信息的采集和處理:當視覺智能感知裝置接收到視覺信息采集信號后,通過內(nèi)部的處理器對連接在視覺感知接口的視覺采集模塊進行控制,開始視覺信息的采集,并根據(jù)用戶或管理員設(shè)定的處理方式,實現(xiàn)對視覺信息的處理。
[0022]步驟7、處理結(jié)果的輸出:處理結(jié)果主要通過兩種方式進行輸出,其一通過視覺智能感知裝置內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)遠傳接口將處理結(jié)果輸出給服務(wù)器和遠程監(jiān)控PC;其二通過視覺智能感知裝置的智能輸出接口將處理結(jié)果發(fā)送到外部設(shè)備,以實現(xiàn)對外設(shè)的控制。
[0023]所述步驟3中,W1-Fi通信的實現(xiàn)方式為:
[0024]多個視覺智能感知裝置組成物聯(lián)網(wǎng),其中服務(wù)器通過socket套接字編程創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)接口與無線路由器進行連接。每個視覺智能感知裝置通過自帶的W1-Fi模塊,將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成W1-Fi信號與該無線路由器交互。此過程中,服務(wù)器和每個視覺智能感知裝置均有一個獨立的IP地址,通過判斷不同的IP地址,便可實現(xiàn)服務(wù)器全局控制、多個設(shè)備之間無線通信。
[0025]基于TCP/IP協(xié)議通信的實現(xiàn)方式為:遠程監(jiān)控PC與服務(wù)器之間通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接,使用基于TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸,服務(wù)器建立TCP監(jiān)聽,遠程監(jiān)控PC發(fā)起對服務(wù)器的連接,TCP建立后保持常連接狀態(tài)不主動斷開。
[0026]所述的步驟6中視覺采集方法依據(jù)V4L2編程模型實現(xiàn),主要流程為:首先打開圖像采集模塊的驅(qū)動文件并獲取驅(qū)動文件的采集能力;然后根據(jù)采集能力設(shè)置圖像采集的幀格式;之后向驅(qū)動申請圖像緩沖空間并將申請到的緩沖空間映射到用戶空間;最后開始視覺?目息的米集。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明構(gòu)建了完善的物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知處理的硬件平臺和底層驅(qū)動程序,并建立了基于物聯(lián)網(wǎng)通信的視覺信息感知、處理、控制、遠傳及程序?qū)懭氲冉涌趨f(xié)議,留有可擴展的軟件處理接口。根據(jù)不同的場合與檢測內(nèi)容,可設(shè)定不同的處理算法,實現(xiàn)相應(yīng)的功能。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知系統(tǒng)裝置邏輯結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的視覺智能感知裝置邏輯結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖3是本發(fā)明的視覺智能感知裝置實現(xiàn)方法流程圖。
[0031]圖4是本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知方法的服務(wù)器實現(xiàn)流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0033]本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)視覺智能感知系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),組建視覺智能感知裝置群網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)包括多個視覺智能感知裝置,視覺智能感知裝置用于對視覺信息進行采集和處理,并將處理結(jié)果一方面經(jīng)過裝置內(nèi)部的W1-Fi模塊與服務(wù)器進行信息交互;一方面通過智能輸出接口對外設(shè)進行控制。服務(wù)器作為數(shù)據(jù)中心,為了獲得全面、準確的視覺信息,服務(wù)器建立數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)分析存儲。另外,系統(tǒng)中遠程監(jiān)控P