【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像处理，涉及一种用于智能化管理焊机的图像处理系统和处理方法。
技术介绍
1、目前，大部分制造业厂家对焊机的作业过程以及作业环境缺乏有效的安全监测手段，一般依靠人员自觉性以及管理人员人工监测，监测范围窄、效率较低，且对因焊接不良导致的产品质量问题缺乏有效的追踪手段。
2、目前也存在通过监控器来监控焊机的手段，但需要人员实时的关注，存在监测信息单一，缺乏对焊机故障、焊接参数的预警，用户与系统的交互较少的问题。
3、针对上述问题，现亟需通过对采集的图像进行处理，根据处理结果自动管理焊机的一种用于智能化管理焊机的图像处理系统和处理方法。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种用于智能化管理焊机的图像处理系统和处理方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于智能化管理焊机的图像处理系统,用于管理车间内的所有焊机，包括控制器、服务器、人脸图像识别模块、rfid识别模块、监控摄像模块、语音广播模块和人机交互界面，人脸图像识别模块、rfid识别模块、人机交互界面、服务器分别与控制器连接，语音广播模块和监控摄像模块分别与服务器连接，语音广播模块、监控摄像模块、控制器和服务器之间进行组网，服务器用于向控制器下发设定的操作人员身份信息以及接收控制器的数据和指令，数据用于显示焊机的工作情况和分析；指令包括语音广播模块播放指令、监控摄像模块操作指令，服务器接收控制器指令后向语音广播模块、监控摄像模块发指令，使语音
3、进一步的，所述监控摄像模块包括工作摄像模块和场景摄像模块，工作摄像模块设置在焊机工作区域，其成像范围设置为焊机工作区域，场景摄像模块的成像范围为安全人行通道区域，工作摄像模块和场景摄像模块与服务器实时交互，通过工作摄像模块和场景摄像模块采集的车间内操作人员图像，工作摄像模块和场景摄像模块包含图像实时采集的摄像头和进行图像实时处理的图像处理模块。
4、一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，基于所述用于智能化管理焊机的图像处理系统的处理方法，包括以下步骤：
5、步骤1：背景初始化；
6、步骤2：车间入口的图像采集模块采集待进入车间人员进出卡的卡图像，人脸图像识别模块采集待进入车间人员的人脸图像，人员进入车间身份识别模块对卡图像和人脸图像进行处理，判断待进入的人员是否为该车间允许的人员，若是，车间入口闸门打开，执行步骤3，若否，语音广播报警，提示有非法人员进入；
7、步骤3：根据步骤2获取人员的编号、焊机编号、焊机工作区域的编号和工作摄像模块的编号，控制器控制该编号的焊机上电开机，开机信息读取模块将服务器存储的信息进行内部比对以及将服务器和控制器存储的信息进行比对，判断比对是否异常，若异常，语音广播模块报警，提示信息异常，进入待机模式，若不异常，执行步骤4；
8、步骤4：启动对应编号的工作摄像模块，工作摄像模块采集当前焊机工作区域图像，将其记为第一图像；提取服务器中该编号的工作摄像模块采集的初始图像，初始图像为工作摄像模块采集无操作人员时的焊机工作区域图像，人员判断模块对第一图像和初始对象进行处理，判断操作人员是否进入焊机工作区域，若是，执行步骤5，若否，语音广播报警，提示操作人员进入焊机工作区域，进入待机模式；
9、步骤5：工作摄像模块动态采集焊机工作区域的环境图像，场景摄像模块动态采集安全人行道区域的环境图像，环境监测模块对环境图像进行图像处理，判断环境是否异常，若是，语音广播模块报警，进入待机模式，若否，执行步骤6；
10、步骤6：选择操作模式，操作模式包括信息录入模式、运行模式和关机/待机模式，若选择信息录入模式，执行信息录入流程，若选择运行模式，执行步骤7，若选择关机/待机模式，进入待机模式或关机模式；
11、步骤7：工作摄像模块采集焊机工作区域的图像，人员监测模块对图像进行处理，判断操作人员行为是否异常，若是，进入待机模式，若否，执行步骤8；
12、步骤8：工作摄像模块采集当前焊机工作区域图像，人员离岗判断模块对图像进行处理，判断操作人员离岗是否超时，若是，进入待机模式，执行步骤9，若否，进入待机模式，执行步骤7；
13、步骤9：场景摄像模块采集安全人行道区域的图像，场景监测模块处理图像对目标进行跟踪，判断目标操作人员是否离开车间，若是，语音广播模块报警进行提示；进入待机模式；若否，语音广播模块报警进行提示，执行人员判断流程；
14、步骤10：判断离岗的操作人员是否进入焊机工作区域，若是执行步骤7，若否，执行步骤9；
15、步骤11：判断进入关机模式或者待机模式，若是关机模式，执行关机流程，通过人脸图像识别模块识别关机人员是否为操作人员，若是待机模式，执行待机流程，通过人脸图像识别模块识别待机人员是否为操作人员；
16、步骤12：结束步骤。
17、进一步的，所述步骤1中背景初始化的具体步骤为：
18、步骤1.1：设定工作摄像模块和场景摄像模块的坐标；
19、步骤1.2：建立背景环境模型；
20、步骤1.3：将车间区域分割为安全人行通道区域与焊机工作区域。
21、进一步的，步骤1.2的建立背景环境模型包括以下步骤：
22、步骤1.2.1:场景摄像头和工作摄像头在一天中多个时刻分别采集无人车间图像，设定为初始化背景图像灰度值，；
23、为样本图像的总数量，为当前样本图像的序号，为当前序号为a的样本图像灰度值；
24、步骤1.2.2：处理样本图像获得图像灰度直方图，计算t时刻的直方图分布；图像灰度直方图的像素值取值范围为[0，255]，h(gk)=lk,h(gk)为像素值gk的元素的个数，gk为第k个像素值，k=0,1...255;lk为像素值gk的像素个数，l为像素总数:
25、对单张图像灰度直方图做归一化处理：
26、；
27、为像素值为gk在图像中出现的概率；即为单张图像的图直方图；
28、计算t时刻的直方图分布，；其中为在t时刻第a张图像的权重，a=1,2...n，为已知参数，为在t时刻第a张图像的图像直方图，根据单张图像灰度直方图的公式计算可得；
29、计算背景环境的直方图分布，；是通过n张图像灰度直方图的加权平均计算得到背景直方分布图；为已知参数；
30、步骤1.2.3：样本图像根据傅立叶频率变换成频谱图；通过图像傅里叶变换的通用公式获得和，为t时刻下的频率，为背景环境的频率，为设定值，u为显著频率，取不同频率值；
31、步骤1.2.4：计算每个u，，每个gk下的；当大于，或者大于，认为当前gk为变化巨大的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于智能化管理焊机的图像处理系统,用于管理车间内的所有焊机，其特征在于：包括控制器、服务器、人脸图像识别模块、RFID识别模块、监控摄像模块、语音广播模块和人机交互界面，人脸图像识别模块、RFID识别模块、人机交互界面、服务器分别与控制器连接，语音广播模块和监控摄像模块分别与服务器连接，语音广播模块、监控摄像模块、控制器和服务器之间进行组网，服务器用于向控制器下发设定的操作人员身份信息以及接收控制器的数据和指令，数据用于显示焊机的工作情况和分析；指令包括语音广播模块播放指令、监控摄像模块操作指令，服务器接收控制器指令后向语音广播模块、监控摄像模块发指令，使语音广播模块、监控摄像模块执行相应任务，车间包括安全人行通道区域与焊机工作区域，将焊机工作区域和焊机编号，将编号输入服务器，一组焊机工作区域配置一台焊机，焊机工作区域和焊机编号一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理系统，其特征在于：所述监控摄像模块包括工作摄像模块和场景摄像模块，工作摄像模块设置在焊机工作区域，其成像范围设置为焊机工作区域，场景摄像模块的成像范围为安全人行通道区域
3.一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：基于上述权利要求1-2任一项所述的用于智能化管理焊机的图像处理系统的处理方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：所述步骤1中背景初始化的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：所述步骤1.2的建立背景环境模型包括以下步骤：
6.根据权利要求3所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：所述步骤3中开机信息读取模块将服务器存储的信息进行内部比对以及将服务器和控制器存储的信息进行比对，判断比对是否异常，具体包括以下步骤：
7.根据权利要求3所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：所述步骤5具体包括以下步骤：
8.根据权利要求3所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：所述步骤7通过对工作摄像模块采集操作人员的图像进行处理，判断操作人员焊接操作、离岗，具体包括以下步骤：
9.根据权利要求3所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：所述步骤8中人员离岗判断模块对工作摄像模块采集当前焊机工作区域图像进行处理，判断操作人员离岗是否超时的方法，具体包括以下步骤：
10.根据权利要求3所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：所述步骤9中场景监测模块通过多相机联动监测目标是否在车间，场景监测模块通过位置敏感度、空间注意力、时间注意力调用场景摄像模块，用于监测操作人员是否在车间，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于智能化管理焊机的图像处理系统,用于管理车间内的所有焊机，其特征在于：包括控制器、服务器、人脸图像识别模块、rfid识别模块、监控摄像模块、语音广播模块和人机交互界面，人脸图像识别模块、rfid识别模块、人机交互界面、服务器分别与控制器连接，语音广播模块和监控摄像模块分别与服务器连接，语音广播模块、监控摄像模块、控制器和服务器之间进行组网，服务器用于向控制器下发设定的操作人员身份信息以及接收控制器的数据和指令，数据用于显示焊机的工作情况和分析；指令包括语音广播模块播放指令、监控摄像模块操作指令，服务器接收控制器指令后向语音广播模块、监控摄像模块发指令，使语音广播模块、监控摄像模块执行相应任务，车间包括安全人行通道区域与焊机工作区域，将焊机工作区域和焊机编号，将编号输入服务器，一组焊机工作区域配置一台焊机，焊机工作区域和焊机编号一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能化管理焊机的图像处理系统，其特征在于：所述监控摄像模块包括工作摄像模块和场景摄像模块，工作摄像模块设置在焊机工作区域，其成像范围设置为焊机工作区域，场景摄像模块的成像范围为安全人行通道区域，工作摄像模块和场景摄像模块与服务器实时交互，通过工作摄像模块和场景摄像模块采集的车间内操作人员图像，工作摄像模块和场景摄像模块包含图像实时采集的摄像头和进行图像实时处理的图像处理模块。
3.一种用于智能化管理焊机的图像处理方法，其特征在于：基于上述权利要求1-2任一项所述的用于智能化管理焊机的...
【专利技术属性】
技术研发人员：江波，陈浙泊，俞国斌，廖志明，楼子昂，余建安，王炜，郑赛，于晓鹏，潘凌锋，陈龙威，陈一信，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：
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