一种适用于水下机器人的设备自动控制器及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于水下机器人的设备自动控制器及控制方法。系统包括：设备驱动程序界面定位模块，用于判断设备驱动程序界面是否打开；设备操作指令识别模块，用于关联上位机指令；数据区域定位模块，用于定位数据区域；字符库建立模块，用于识别数字字符图像存储在字符库中。方法为：接收上位机指令，输出相关联的设备操作指令给设备让其运行。接收并识别设备返回数字字符，输出相对应的设备状态信息给上位机。本发明专利技术能免除人为在设备驱动程序界面上点击操作按钮从而直接通过上位机控制设备的运行，免除人为发送设备状态信息，自动读取并识别数据区域的数字字符图像并输出相关联的设备状态信息给上位机，用于上位机实时监测设备运行状态。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于水下机器人的设备自动控制器及控制方法
本专利技术涉及水下机器人领域，具体的说是一种适用于水下机器人的设备自动控制器及控制方法。
技术介绍
水下机器人需要搭载各种windows下的外接设备，而该类设备一般为陆上人为操作设备，所存在的问题是其不具备对外的通信接口，因此只能在配置终端计算机上通过人进行键盘鼠标操作的方式进行控制，其所上传的数据为屏幕图像显示的人可识别形式数据，无法直接用上位机对其进行自动控制与数据读取。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术旨在实现对该类设备的自动控制与数据读取。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种适用于水下机器人的设备自动控制器及控制方法。一种适用于水下机器人的设备自动控制器，包括：设备驱动程序界面定位模块，采集设备驱动程序界面打开状态的图标图像并存储，用于判断设备驱动程序界面是否打开，以及设备驱动程序界面的位置定位；所述设备驱动程序界面打开状态的图标图像为唯一识别当前设备驱动程序界面打开状态的图像标志。设备操作指令识别模块，采集设备操作指令，将设备操作指令存储在操作序列中，将与设备操作指令相互关联的上位机指令存储在指令集合中；所述设备操作指令与鼠标点击动作相关，包括点击位置、左右键、按下或抬起、单双击、鼠标点击后的等待时间；所述上位机指令为上位机能识别的与设备操作相关的指令；所述设备操作指令与鼠标点击动作、上位机指令一一相关。数据区域定位模块，采集数据区域的左上角和右下角位置坐标、数据区域图标并存储，用于定位数据区域；所述数据区域图像中包括图标和设备返回的与设备状态相对应的数字字符；所述图标为唯一识别当前数据区域的图像标志。字符库建立模块，采集数据区域中的数字字符图像作为原始集合，根据当前像素位置在每个数字字符图像的像素是否为背景像素或数字字符像素，将原始图像集合依次分解成背景集合和数字字符集合，直到背景集合和数字字符集合中仅包含1个数字字符图像；将识别得到的每个数字字符图像存储在字符库中；建立每个数字字符图像对应的设备状态信息。所述设备操作指令识别模块采集设备操作指令时，需要手动打开设备驱动程序界面，鼠标点选采集设备驱动程序界面中的相应操作按钮。所述上位机指令包括：打开定位声呐控制界面、关闭定位声呐控制界面、定位声呐控制界面识别、定位声呐工作模式及工作参数设置、声呐定位数据的读取与上传，所述声呐定位数据包括距离、水深、方位角。所述数据区域定位模块采集数据区域的左上角和右下角位置坐标、数据区域图标时，需要手动打开设备驱动程序界面，鼠标框选采集设备驱动程序界面中的数据区域。所述字符库建立模块建立字符库包括：步骤a.采集数字字符图像作为原始集合R，所述每个数字字符图像均包括m×n个像素；步骤b.在原始集合R中，找到像素位置p(i，j)满足以下条件；条件：根据该像素位置P1(i，j)在每个数字字符图像的像素是否为背景像素或数字字符像素，将原始集合R分解成当前像素位置p(i，j)下的背景集合S和数字字符集合T；步骤c.返回步骤b开始，将背景集合S和数字字符集合T分别作为原始集合R，继续分解集合，直到背景集合S和数字字符集合T均仅包含1个数字字符图像；从而获得对应每一次分解集合的像素位置p(i，j)；所述像素位置p(i，j)在每一次分解集合过程中需要重新定位坐标；步骤d.建立所述数字字符图像与设备状态信息的一一对应关系；其中，i＝1,2……，m，j＝1,2……，n；假设原始集合R包含A个数字字符图像，当原始集合R包含偶数个数字字符图像时，所述背景集合S和数字字符集合T的图像数均为；当原始集合R包含奇数个数字字符图像时，所述背景集合S和数字字符集合T的图像数分别为和所述步骤a中采集的是0-9这10个数字字符图像。一种适用于水下机器人的设备自动控制方法，包括以下步骤：步骤1：接收上位机发送的上位机指令，输出与上位机指令相关联的设备操作指令给设备让其运行；步骤2：接收并识别设备返回的数字字符，输出与数字字符相对应的设备状态信息给上位机，用于上位机通过设备状态信息实时监测设备运行状态。所述步骤1包括：步骤1.1：当上位机指令为打开设备驱动程序指令时，控制鼠标打开设备驱动程序界面，并通过设备驱动程序界面定位模块是否定位设备驱动程序界面打开状态的图标图像来判断设备驱动程序界面是否打开；步骤1.2：当上位机指令为按照设备驱动程序界面上的按钮操作输出设备操作指令时，输出与上位机指令相关联的设备操作指令给设备，用于免除人为在设备驱动程序界面上点击操作按钮从而直接通过上位机控制设备的运行。所述步骤2包括：步骤2.1：当设备返回数字字符并显示在设备驱动程序界面上的数据区域上，根据数据区域定位模块存储的数据区域的左上角和右下角位置坐标、数据区域图标实时定位数据区域；步骤2.2：在数据区域中截取m×n个像素的待检测图像；根据字符库建立模块中字符库的建立过程中获取的像素位置p(i，j)查找当前待检测图像属于背景集合S或数字字符集合T，直到识别出当前待检测图像为字符库中的数字字符图像；步骤2.3：发送当前识别的数字字符图像对应的设备状态信息给上位机，用于上位机通过设备状态信息实时监测设备运行状态。本专利技术具有以下有益效果及优点：本专利技术的控制器和方法能免除人为在设备驱动程序界面上点击操作按钮从而直接通过上位机控制设备的运行，免除人为发送设备状态信息，自动读取并识别数据区域的数字字符图像并输出相关联的设备状态信息给上位机，用于上位机实时监测设备运行状态。附图说明图1为指令的编辑与存储示意图；图2为指令操作的执行框图；图3为数字字符库的建立示意图；图4为数字字符识别过程框图；图5为数据区域样本截图；图6为数据区域的识别图标。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术涉及一种适用于水下机器人的设备自动控制器及控制方法。系统包括：设备驱动程序界面定位模块，用于判断设备驱动程序界面是否打开；设备操作指令识别模块，用于将设备操作指令与上位机指令相关联；数据区域定位模块，用于定位数据区域；字符库建立模块，用于采集并识别数据区域中的数字字符图像存储在字符库中。方法为：接收上位机发送的上位机指令，输出与上位机指令相关联的设备操作指令给设备让其运行。接收并识别设备返回数字字符，输出与数字字符相对应的设备状态信息给上位机。本专利技术能免除人为在设备驱动程序界面上点击操作按钮从而直接通过上位机控制设备的运行，免除人为发送设备状态信息，自动读取并识别数据区域的数字字符图像并输出相关联的设备状态信息给上位机，用于上位机实时监测设备运行状态。设备驱动程序是设备端可视化的设备操作界面。在没有本设备自动控制系统和方法之前，需要操作人员按照上位机的要求人为点选设备驱动程序界面上的操作按钮，设备驱动程序界面上数据区域用于显示设备返回的数字字符，操作人员人为将数字字符发送给上位机，上位机根据数字字符与设备状态信息的一一对应关系判断当前设备的运行状态。应用本设备自动控制系统和方法，上位机可以下发上位机指令给设备驱动程序，设备驱动程序自动识别上位机指令，打开设备驱动程序界面，控制设备驱动程序输出与上位机指令一一对应的设备操作指令给设备，设备按照设备操作指令运行并返回表征当前设备状态信息的数字字符给设备驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于水下机器人的设备自动控制器，其特征在于，包括：设备驱动程序界面定位模块，采集设备驱动程序界面打开状态的图标图像并存储，用于判断设备驱动程序界面是否打开，以及设备驱动程序界面的位置定位；所述设备驱动程序界面打开状态的图标图像为唯一识别当前设备驱动程序界面打开状态的图像标志；设备操作指令识别模块，采集设备操作指令，将设备操作指令存储在操作序列中，将与设备操作指令相互关联的上位机指令存储在指令集合中；所述设备操作指令与鼠标点击动作相关，包括点击位置、左右键、按下或抬起、单双击、鼠标点击后的等待时间；所述上位机指令为上位机能识别的与设备操作相关的指令；所述设备操作指令与鼠标点击动作、上位机指令一一相关；数据区域定位模块，采集数据区域的左上角和右下角位置坐标、数据区域图标并存储，用于定位数据区域；所述数据区域图像中包括图标和设备返回的与设备状态相对应的数字字符；所述图标为唯一识别当前数据区域的图像标志；字符库建立模块，采集数据区域中的数字字符图像作为原始集合，根据当前像素位置在每个数字字符图像的像素是否为背景像素或数字字符像素，将原始图像集合依次分解成背景集合和数字字符集合，直到背景集合和数字字符集合中仅包含1个数字字符图像；将识别得到的每个数字字符图像存储在字符库中；建立每个数字字符图像对应的设备状态信息。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于水下机器人的设备自动控制器，其特征在于，包括：设备驱动程序界面定位模块，采集设备驱动程序界面打开状态的图标图像并存储，用于判断设备驱动程序界面是否打开，以及设备驱动程序界面的位置定位；所述设备驱动程序界面打开状态的图标图像为唯一识别当前设备驱动程序界面打开状态的图像标志；设备操作指令识别模块，采集设备操作指令，将设备操作指令存储在操作序列中，将与设备操作指令相互关联的上位机指令存储在指令集合中；所述设备操作指令与鼠标点击动作相关，包括点击位置、左右键、按下或抬起、单双击、鼠标点击后的等待时间；所述上位机指令为上位机能识别的与设备操作相关的指令；所述设备操作指令与鼠标点击动作、上位机指令一一相关；数据区域定位模块，采集数据区域的左上角和右下角位置坐标、数据区域图标并存储，用于定位数据区域；所述数据区域图像中包括图标和设备返回的与设备状态相对应的数字字符；所述图标为唯一识别当前数据区域的图像标志；字符库建立模块，采集数据区域中的数字字符图像作为原始集合，根据当前像素位置在每个数字字符图像的像素是否为背景像素或数字字符像素，将原始图像集合依次分解成背景集合和数字字符集合，直到背景集合和数字字符集合中仅包含1个数字字符图像；将识别得到的每个数字字符图像存储在字符库中；建立每个数字字符图像对应的设备状态信息。2.按照权利要求1所述一种适用于水下机器人的设备自动控制器，其特征在于，所述上位机指令包括：打开定位声呐控制界面、关闭定位声呐控制界面、定位声呐控制界面识别、定位声呐工作模式及工作参数设置、声呐定位数据的读取与上传，所述声呐定位数据包括距离、水深、方位角。3.按照权利要求1所述一种适用于水下机器人的设备自动控制器，其特征在于，所述字符库建立模块建立字符库包括：步骤a.采集数字字符图像作为原始集合R，所述每个数字字符图像均包括m×n个像素；步骤b.在原始集合R中，找到像素位置p(i，j)满足以下条件；条件：根据该像素位置P1(i，j)在每个数字字符图像的像素是否为背景像素或数字字符像素，将原始集合R分解成当前像素位置p(i，j)下的背景集合S和数字字符集合T；步骤c.返回步骤b开始，将背景集合S和数字字符集合T分别作为原始集合R，继续分解集合，直到背景集合S和数字字符集...

【专利技术属性】
技术研发人员：高威，郑荣，张斌，刘大勇，郭建华，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21