CN103234529A - 一种运动轨迹测试方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种运动轨迹测试方法，包括：通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。相应地，本发明实施例还公开一种运动轨迹测试设备。本发明实施例可以减少测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹的成本。
Description
技术领域
本发明涉及检测领域，尤其涉及一种运动轨迹测试方法及设备。
背景技术
平行蒸发仪用于多样品有机溶剂的同时分离提纯，该仪器能否满足应用用途的关键就是如何保证加热平台快速均匀有效地蒸发试剂。为保证样品试剂被快速均匀加热需要使管内试剂按近椭圆轨迹震荡起来，这就对仪器盛放样品架的震荡平台的运动轨迹提出了严格要求。因此，非常必要针对平行蒸发仪的震荡平台进行轨迹测试。目前主要通过搭建位移传感测试平台，测试震荡平台在不同时刻的位置，检测出震荡平台的运动轨迹。
但在实际应用过程中，位移传感测试平台搭建麻烦，专门针对平行蒸发仪震荡的轨迹测试而搭建位移传感测试平台，这样测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹的成本太高。
发明内容
本发明实施例提供了一种运动轨迹测试方法及设备，可以减少测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹的成本。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种运动轨迹测试方法，包括：
通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；
解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；
计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；
根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。
相应地，本发明实施例还提供一种运动轨迹测试设备，包括：记录单元、解析单元、第一计算单元和第二计算单元，其中：
所述记录单元，用于通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；
所述解析单元，用于解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；
所述第一计算单元，用于计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；
所述第二计算单元，用于根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。
上述技术方案中，通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。通过一个摄像设备就可以实现测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹，而摄像设备为日常生活中常用的工具，从而本发明实施例可以减少测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种运动轨迹测试方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种运动轨迹测试方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种可选的轨迹示意图；
图4是本发明实施例提供的一种可选的图片裁剪的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种运动轨迹测试设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种运动轨迹测试方法的流程示意图，如图1所示，包括：
101、通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；
102、解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；
103、计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；
104、根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。
可选的，上述摄像设备可以摄像机等具有摄像功能的设备，例如：手机、相机等。
可选的，所述方法还可以应用于计算机等具有图像处理功能的设备上，例如，手机、平板电脑等。即这些设备上可以实现所述方法。
可选的，上述目标平台可以是平行蒸发仪的震荡平台，当然本发明实施例包括但不限于该平台。
可选的，上述目标平台的目标标记可以贴在该目标平台的物品(例如：纸张)上的目标标记(例如：彩色的圆圈或者其它形状的标识)。本发明实施例对此不作限定。
可选的，步骤102解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片可以是按照特定速率解析所述视频图像，例如：以25帧/秒解析所述视频图像得到一系列包含所述目标标记的图片。还可以是通过视频处理软件(例如：KMPlayer)解析所述视频图像。
可选的，步骤103可以包括：
计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。这样可以更加精确计算出每帧图片的目标标记在上述区域的坐标值，例如，上述目标标记为一个小区域的斑点、或者一个小圆圈时等标记时，该实施方式中，都可以精确计算每帧图片的目标标记在上述区域的坐标值。
可选的，上述预先计算的区域这个可以震荡平台历史记录或者人们的经验预先计算的，且包含震荡平台上的目标标记的运动轨迹的区域。
上述技术方案中，通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。通过一个摄像设备就可以实现测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹，而摄像设备为日常生活中常用的工具，从而本发明实施例可以减少测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹的成本。
图2是本发明实施例提供的另一种运动轨迹测试方法的流程示意图，如图2所示，包括：
201、通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；
202、解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；
203、通过特定算法计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。
其中，所述特定算法包括：
对所述图片进行开运算和闭运算，以得到运算结果图片；
对所述运算结果图片进行图像取反操作，并查找所述图像取反操作后的图片中包含的连通域；
提取所述连通域的轮廓，并计算出所述轮廓的中心在在预先计算的区域的坐标值，该坐标值为所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。
上述特定算法可以通过图像处理软件(例如：Matlab)来实现，其中，上述特定算法可以通过如下程序实现：
204、根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。
可选的，步骤204中的根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，可以包括：
通过如下公式计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹：
ax2+bxy+cy2+dx+ey+f＝0
其中，上述x和y为所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值。
可选的，上述目标标记的所述坐标值可以如表1所示：
表1
| 点 | X | Y | 点 | X | Y | 点 | X | Y | 点 | X | Y |
| 1 | 45.00 | 105.5 | 33 | 68.37 | 54.11 | 65 | 99.89 | 96.33 | 97 | 43.04 | 102.69 |
| 2 | 47.85 | 108.81 | 34 | 64.54 | 54.89 | 66 | 101.00 | 92.00 | 98 | 45.54 | 106.25 |
| 3 | 50.85 | 111.81 | 35 | 60.57 | 55.89 | 67 | 101.85 | 87.81 | 99 | 48.68 | 109.46 |
| 4 | 54.67 | 114.15 | 36 | 57.33 | 57.19 | 68 | 101.85 | 83.81 | 100 | 52.00 | 112.5 |
| 5 | 58.67 | 116.33 | 37 | 54.00 | 59.04 | 69 | 101.37 | 79.56 | 101 | 55.50 | 114.96 |
| 6 | 62.89 | 117.81 | 38 | 51.00 | 61.5 | 70 | 100.81 | 75.81 | 102 | 59.50 | 116.68 |
| 7 | 66.89 | 118.81 | 39 | 48.04 | 64.46 | 71 | 99.07 | 71.96 | 103 | 63.89 | 117.85 |
| 8 | 71.5 | 118.89 | 40 | 45.5 | 67.5 | 72 | 97.68 | 68.64 | 104 | 68.38 | 118.76 |
| 9 | 75.89 | 117.85 | 41 | 43.19 | 70.85 | 73 | 95.19 | 65.33 | 105 | 73.00 | 118.46 |
| 10 | 80.04 | 116.96 | 42 | 41.69 | 74.69 | 74 | 92.85 | 62.81 | 106 | 76.89 | 117.81 |
| 11 | 84.37 | 115.11 | 43 | 40.31 | 78.69 | 75 | 90.00 | 59.96 | 107 | 81.37 | 116.15 |
| 12 | 87.89 | 112.85 | 44 | 39.63 | 82.81 | 76 | 87.04 | 57.96 | 108 | 85.33 | 114.15 |
| 13 | 91.19 | 109.85 | 45 | 39.19 | 87.11 | 77 | 83.85 | 56.33 | 109 | 89.19 | 111.81 |
| 14 | 94.5 | 106.31 | 46 | 39.59 | 91.33 | 78 | 80.37 | 55.11 | 110 | 92.50 | 108.50 |
| 15 | 97.00 | 103.00 | 47 | 40.81 | 95.81 | 79 | 76.85 | 54.15 | 111 | 95.15 | 104.89 |
| 16 | 99.00 | 99.00 | 48 | 41.85 | 99.85 | 80 | 72.89 | 53.85 | 112 | 97.96 | 101.00 |
| 17 | 100.31 | 94.69 | 49 | 43.85 | 103.85 | 81 | 69.37 | 54.11 | 113 | 99.50 | 97.00 |
| 18 | 101.31 | 90.69 | 50 | 46.37 | 107.15 | 82 | 65.54 | 54.89 | 114 | 100.89 | 92.85 |
| 19 | 101.81 | 86.33 | 51 | 49.68 | 110.68 | 83 | 62.15 | 55.15 | 115 | 101.85 | 88.33 |
| 20 | 101.71 | 82.18 | 52 | 53.00 | 113.50 | 84 | 58.5 | 56.93 | 116 | 102.04 | 84.43 |
| 21 | 101.04 | 78.46 | 53 | 57.00 | 115.69 | 85 | 55.04 | 58.68 | 117 | 101.85 | 79.85 |
| 22 | 100.00 | 74.46 | 54 | 61.19 | 117.15 | 86 | 51.57 | 60.93 | 118 | 101.07 | 75.96 |
| 23 | 98.81 | 70.81 | 55 | 65.67 | 118.15 | 87 | 48.85 | 63.37 | 119 | 100.00 | 71.96 |
| 24 | 96.85 | 67.59 | 56 | 69.89 | 118.81 | 88 | 46.19 | 66.63 | 120 | 98.19 | 68.33 |
| 25 | 94.71 | 64.64 | 57 | 74.37 | 118.19 | 89 | 44.00 | 70.00 | 121 | 96.07 | 64.96 |
| 26 | 91.89 | 61.85 | 58 | 79 | 117.04 | 90 | 42.04 | 73.5 | 122 | 94.00 | 61.96 |
| 27 | 88.89 | 59.78 | 59 | 82.89 | 115.81 | 91 | 40.85 | 77.33 | 123 | 91.19 | 59.11 |
| 28 | 85.89 | 57.78 | 60 | 87 | 113.04 | 92 | 39.81 | 81.33 | 124 | 88.25 | 56.96 |
| 29 | 82.54 | 55.89 | 61 | 90.37 | 110.81 | 93 | 39.32 | 85.96 | 125 | 85.00 | 54.96 |
| 30 | 78.89 | 54.85 | 62 | 93.63 | 107.15 | 94 | 39.37 | 90.11 | 126 | 81.45 | 53.72 |
| 31 | 75.5 | 53.96 | 63 | 96.04 | 104 | 95 | 40.04 | 94.46 | 127 | 77.71 | 52.93 |
| 32 | 71.57 | 53.89 | 64 | 98.32 | 99.96 | 96 | 41.37 | 98.33 | 128 | 74.37 | 52.11 |
其中，点1、2、3...96表示96帧图片的目标标记，x和y表示各目标标记在上述区域的坐标值，这些目标标记点通过上述公式计算出的轨迹如图3所示。
作为一种可选的实施方式，在步骤202之后，在步骤203之前，所述方法还可以包括：
将每帧所述图片进行裁剪得到该图片中所述区域的子图片。
可选的，例如步骤202解析的某一帧图片为图4左所示的图片，经过上述裁剪后得到图4中右边的子图片，其中，裁剪后的图片的大小与上述区域的大小一直，且裁剪后的子图片的在未裁剪的图片的中位置与上述区域在未裁剪的图片的中位置相同。
该实施方式中，在后续的计算可以对裁剪后的子图片进行计算，这样可以引进节省存储图片的空间，以及计算图片的功耗。
作为一种可选的实施方式，在步骤204之后，所述方法还可以包括：
计算所述平台的转速。具体可以通过计算摄像设备记录上述运动轨迹中两个位置相同或者相近的目标标记的时间差，即同一个目标标记点转动一周所需要的时间。
可选的，针对表示所示的标记点，上述计算过程的代码可以如下：
其中，计算得轨迹的参数如下：
短半轴a：31.05
长半轴b：32.83
倾斜角phi：-0.36
椭圆中心坐标X0_in：70.71Y0_in：85.98
长轴long_axis：65.66
短轴short_axis：62.10
得到轨迹方程为：
t∈[0 2π]
x＝70.71+31.05*cos(t-0.36)
y＝85.98+32.83*sin(t-0.36)
目标平台转速n＝31.2r/min
上述技术方案中，在上面实施例的基础上实施了多种可选的实施方式，且都可以减少测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹的成本。
下面为本发明装置实施例，本发明装置实施例用于执行本发明方法实施例一至二实现的方法，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例一和实施例二。
图5是本发明实施例提供的一种运动轨迹测试设备的结构示意图，如图5所示，包括：记录单元31、解析单元32、第一计算单元33和第二计算单元34，其中：
记录单元31，用于通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；
解析单元32，用于解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；
第一计算单元33，用于计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；
第二计算单元34，用于根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。
可选的，上述摄像设备可以摄像机等具有摄像功能的设备，例如：手机、相机等。
可选的，所述设备可以是计算机等具有图像处理功能的设备上，例如，手机、平板电脑等。
可选的，上述目标平台可以是平行蒸发仪的震荡平台，当然本发明实施例包括但不限于该平台。
可选的，第一计算单元33还可以用于计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。这样可以更加精确计算出每帧图片的目标标记在上述区域的坐标值。
可选的，第一计算单元33还可以用于通过特定算法计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值；其中，所述特定算法包括：
对所述图片进行开运算和闭运算，以得到运算结果图片；
对所述运算结果图片进行图像取反操作，并查找所述图像取反操作后的图片中包含的连通域；
提取所述连通域的轮廓，并计算出所述轮廓的中心在在预先计算的区域的坐标值，该坐标值为所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。
可选的，第二计算单元34还可以用于通过如下公式计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹：
ax2+bxy+cy2+dx+ey+f＝0
其中，上述x和y为所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值。
可选的，所述设备还可以包括：
裁剪单元(附图中未画出)，用于将每帧所述图片进行裁剪得到该图片中所述区域的子图片。这样在后续的计算可以对裁剪后的子图片进行计算，这样可以引进节省存储图片的空间，以及计算图片的功耗。
可选的，所述设备还可以包括：
第三计算单元(附图中未画出)，用于计算所述平台的转速。具体可以通过计算摄像设备记录上述运动轨迹中两个位置相同或者相近的目标标记的时间差，即同一个目标标记点转动一周所需要的时间。
上述技术方案中，通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。通过一个摄像设备就可以实现测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹，而摄像设备为日常生活中常用的工具，从而本发明实施例可以减少测试平行蒸发仪的震荡平台的运动轨迹的成本。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种运动轨迹测试方法，其特征在于，包括：
通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；
解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；
计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；
根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值，包括：
计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值，包括：
通过特定算法计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值；其中，所述特定算法包括：
对所述图片进行开运算和闭运算，以得到运算结果图片；
对所述运算结果图片进行图像取反操作，并查找所述图像取反操作后的图片中包含的连通域；
提取所述连通域的轮廓，并计算出所述轮廓的中心在在预先计算的区域的坐标值，该坐标值为所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，包括：
通过如下公式计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹：
ax2+bxy+cy2+dx+dy+f＝0
其中，上述x和y为所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片之后，所述计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值之前，所述方法还包括：
将每帧所述图片进行裁剪得到该图片中所述区域的子图片。
6.一种运动轨迹测试设备，其特征在于，包括：记录单元、解析单元、第一计算单元和第二计算单元，其中：
所述记录单元，用于通过摄像设备记录目标平台的目标标记运动的视频图像；所述目标平台处于运动状态；
所述解析单元，用于解析所述视频图像得到多帧包含所述目标标记的图片；
所述第一计算单元，用于计算出每帧所述图片包含的所述目标标记在预先计算的区域的坐标值；
所述第二计算单元，用于根据每帧所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值，计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹，并将该运动轨迹作为所述目标平台的运动轨迹。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一计算单元还用于计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一计算单元还用于通过特定算法计算出每帧所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值；其中，所述特定算法包括：
对所述图片进行开运算和闭运算，以得到运算结果图片；
对所述运算结果图片进行图像取反操作，并查找所述图像取反操作后的图片中包含的连通域；
提取所述连通域的轮廓，并计算出所述轮廓的中心在在预先计算的区域的坐标值，该坐标值为所述图片包含的所述目标标记的中心点在预先计算的区域的坐标值。
9.如权利要求6-8中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二计算单元还用于通过如下公式计算出所述目标平台的目标标记的运动轨迹：
ax2+bxy+cy2+dx+ey+f＝0
其中，上述x和y为所述图片包含的所述目标标记的所述坐标值。
10.如权利要求6-8中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
裁剪单元，用于将每帧所述图片进行裁剪得到该图片中所述区域的子图片。
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