一种车载微机图像视频数据提取装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种车载微机图像视频数据提取装置，系统根据功能分为三个模块，第一个模块是图像采集模块，通过高清网络摄像头以一定的采集频率获取机车微机屏视频图像，并把获取的图像进行本地存储；第二个模块是图像识别模块，把从摄像头获取到的图片利用图像识别的算法，对图像上的数字和柱状图的刻度进行识别，并且按照数据表示的具体含义进行本地暂存；第三个模块是数据传输模块，把识别、分析完毕的数据组织成报文的格式按照数据传输协议（TCP/IP）传输到数据分析平台，供数据分析平台进行数据编辑及后期的处理。解决了当前的技术不能够直接从监控屏幕的S485接口直接读出数据的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种车载微机图像视频数据提取装置
本技术涉及一种图像视频数据提取装置，特别是涉及一种用于车载微机图像视频数据提取装置。
技术介绍
为了对和谐机车在试验台上的运行状况进行实时的监控，需要读取和谐机车运行的主要数据指标，并且按照一定的方式进行组织，并传输给相关的软件作数据的处理和分析。但是当前的技术不能够直接从监控屏幕的RS485接口直接读出数据，即监控屏幕的图像不能够传送到图像处理系统中被处理和分析，也就是说不能掌握机车的运行指标，更不能对这些指标进行分析处理及利用。基于当前这个状况我们需要对监控屏的数据进行实时录制，把录制的数据通过图像识别的方式读取出来，并且进行规范化处理，提供数据特定的接口传输给相关的数据处理软件。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种图像视频数据提取装置，通过该装置可以实时准确的对监控屏的数据进行录制，并可把把录制的数据通过图像识别的方式进行规范化处理，处理后的信息通过接口传输给相关的数据处理软件进行后期的分析和利用，可以时刻掌握机车运行的主要数据指标。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案一种车载微机图像视频数据提取装置，包括图像采集模块，以一定的采集频率获取机车微机屏视频图像，采集和谐机车运行的主要指标，把获取的图像进行本地存储，并把采集到的图像通过接口传输给图像识别系统；图像识别模块，接收图片采集模块的输入信息，并对信息进行数字化，利用图像识别的算法，对图像进行识别，把识别完的数据传输给数据分析系统，并且按照数据表示的具体含义进行本地暂存；数据传输模块，把识别、分析完毕的数据组织成报文的格式按照数据传输协议传输到数据分析平台；数据分析模块，对传入数据分析平台的数据进行编辑及后期的处理。进一步，所述图片采集模块包括照明光源，用于照射被拍摄的物体；摄像头，通过摄像头以一定的采集频率获取机车微机屏视频图像，采集和谐机车运行的主要指标；图片采集卡，用于对摄像机采集的图片进行A/D转换，并进行图像传输，图像的采集控制以及图像处理。作为优选，所述摄像头优选为高清网络摄像头。本技术具有如下优点I、本技术投资少，只需要一个光源、一个摄像头、一个图片采集卡、一个数据处理系统和一个数据分析平台即可实现车载微机图像视频数据提取，解决了由于当前的技术不能够直接从监控屏幕的RS485接口直接读出数据而导致不能获取车载运行数据指标的问题。2、运用了当前比较成熟的图像识别技术进行图像的处理，由于图像识别技术比较成熟，图像处理效果比较好，而且安全可靠，所以确保了该图像视频数据提取的可靠性。3、在图片录制过程中采用高清网络摄像头进行机车微机屏视频图像的采集，由于高清网络摄像头的清晰度比较高，所以图片采集信息比较精确，获得的机车运行的主要指标也比较精确。附图说明以下结合附图对本技术的实施方式作进一步说明图I示出了本技术车载微机图像视频数据提取方法实施例的流程图。图2示出了本技术图像识别部分实施例的流程图图3示出了本技术车载微机图像视频数据提取装置的框图。图4示出了本技术图像采集模块装置的框图。图中I、图像采集模块，2、图像识别模块，3、图像传输模块，4、数据分析系统，5、数据暂存器，11、照明光源，12、摄像头，13、图片采集卡。具体实施方式以下结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。图I是本技术车载微机图像视频数据提取方法的概要流程图，该流程总体分为三个步骤第一是图像获取步骤，首先通过摄像头12以一定的采集频率获取机车微机屏视频图像，该过程需要照明光源11发出的光照射被采集的物品，以使物品被采集下来，并把获取的图像进行本地存储。第二是图像识别步骤，该步骤主要对从图像采集模块I输入的数据进行数字化处理，以便于下一步的分析应用。首先对从图像采集模块I获取到的图片进行反处理，之后利用图像识别的算法，对图像上的数字和柱状图的刻度进行识别，并且按照数据表示的具体含义进行本地暂存，把图像存入数据暂存器5。第三是数据传输步骤， 把识别、分析完毕的数据组织成报文的格式按照数据传输协议传输到数据分析系统4，供数据分析系统4进行数据编辑及后期的处理。图2是本技术车载微机图像视频数据提取方法的图像识别步骤的流程图，所述图像识别步骤包括图像输入步骤，将图像采集下来输入图像识别模块2进行图像处理，图像处理就是将图像转化为一个数字矩阵存放在计算机中，并采用一定的算法对其进行处理。图像处理的基础是数学，最主要任务就是各种算法的设计和实现。图像反处理步骤，对用摄像头12从屏幕上拍摄的照片进行反方向处理，使之和实物相对应，由于摄像头12采集到的屏幕上的图像与实物的真实方向相反，所以在对图像进行识别之前要先对采集到的图像进行反向处理。图像预处理步骤，在对图像进行特征提取之前进行预处理，以减少后续算法的复杂度和提高效率，首先要对图像进行背景分离，即将图像区与背景相分离，避免在没有有效信息的区域进行特征提取，加速后续处理的速度，并提高图像特征提取和匹配的精度。其次是对图像进行增强处理，以改善图像质量，恢复其原来的结构。预处理的最后还要进行图像的二值化和细化，将图像从灰度图像转化为二值图像；图像的细化是把清晰但不均匀的二值图像转化成线宽仅为一个像素点的图像。在图像预处理步骤中，方向图因具有真实性且能以简化的形式直观的反映图像最基本的形态特征，因此，在图像增强、图像特征的提取、图像的自动分类等环节都用到了方向图。方向图的计算方法为先将图像分割成足够小的子块，可以将图像分为16X16的非重叠小块；再对每个字块的每一个点利用Sobel算子分别计算其水平方向梯度和竖直方向梯度；根据梯度值，计算每个字块的方向。作为优选方案，在上述图像预处理步骤中，图像分割采取三级分割的方式，对于一幅图像，先把图像分为四类图像区域，分别为背景区、不可恢复区、清晰区、可恢复区，第一级分割出背景区域；第二级从前景中分割出模糊区域；第三级从模糊区域分割出不可恢复区。经过这样的处理不仅节省了运算时间，而且提高了分割的可靠性。特征提取步骤，该步骤主要把能够充分表示该图像唯一性的特征用数值的形式表达出来；作为优选，选用二维Cabor小滤波器进行特征提取，为了能识别不同比例、不同方向下的物体，选择具有6个尺度与6个方向的滤波器构成一组Cabor小波滤波器以获得较为完全的响应。在特征提取步骤中，先对原图像进行阈值分割，提取出目标物体后再采用多通道滤波器进行滤波，把图像与对应每个通道的奇、偶对称滤波器分别进行卷积，将两个卷积后图像的和取平方根，得出每个通道的输出图像，再对每个输出图像计算不变矩，得出原图像的一组多维的特征向量。图像分类步骤，该步骤将图像以一种精确一致的方法通过分类器分配到不同的图像库中，以备下面的图像匹配应用。如果不用这一步骤的话，下一步进行图像匹配时所有的图片都要经过匹配，非常浪费时间，所以本步骤先把图像进行分类，只对一类图像进行匹配。图像匹配步骤，在图像预处理和特征提取的基础上，将当前输入的测试图像特征与事先保存在图像数据库中的模板图像特征进行比对，通过他们之间的相似程度，判断两副图像是否一致。作为图像匹配步骤的一种实施例，首先要建立一个目标的模型库，该模型库由选定的一些物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载微机图像视频数据提取装置，其特征在于，包括：图片采集模块（1），以一定的采集频率获取机车微机屏视频图像，采集和谐机车运行的主要指标，把获取的图像进行本地存储，并把采集到的图像通过接口传输给图像识别模块（2）；图像识别模块（2），接收图片采集模块（1）的输入信息，并对信息进行数字化，利用图像识别的算法，对图像进行识别，把识别完的数据传输给数据分析系统（4），并且按照数据表示的具体含义进行本地暂存；数据传输模块（3），把识别、分析完毕的数据组织成报文的格式按照数据传输协议传输到数据分析系统（4）；数据分析系统（4），对传入数据分析平台的数据进行编辑及后期的处理。

【技术特征摘要】
1.一种车载微机图像视频数据提取装置，其特征在于，包括 图片采集模块(1)，以一定的采集频率获取机车微机屏视频图像，采集和谐机车运行的主要指标，把获取的图像进行本地存储，并把采集到的图像通过接口传输给图像识别模块(2)； 图像识别模块(2)，接收图片采集模块(1)的输入信息，并对信息进行数字化，利用图像识别的算法，对图像进行识别，把识别完的数据传输给数据分析系统(4)，并且按照数据表示的具体含义进行本地暂存； 数据传输模块(3)，把识别、分析完毕的数据组织成报文的格式按照数据传输协议传输到数据分析系统(4); ...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻贵忠，刘广丹，黎莎，黎英豪，
申请(专利权)人：北京铁道工程机电技术研究所有限公司，
类型：实用新型
国别省市：