CN106909189A - 一种用于监控运输舱内环境的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控运输舱内环境的系统，属于环境监控领域。通过采用舱内视频采集模块采集运输舱内货物的部分或整体图像，采用图像位移监测模块获取任意两幅图像，分别提取图像中特征点，并且进行特征点匹配，获取同一特征点在两幅图像中的像素坐标，根据像素坐标计算货物的位移，并且通过使用位移告警模块在货物的位移大于与其对应的位移阈值时，生成包含货物的位移的位移告警信息，并将其发送给客户端，以此完成环境监控系统中对货物的位移的监控。

Description

一种用于监控运输舱内环境的方法及系统

技术领域

本发明属于环境监控领域，特别涉及一种用于监控运输舱内环境的方法及系统。

背景技术

随着科学技术的发展，电子设备的功能越来越完善，工作效率越来越高，采用电子设备进行工作时，得到的结果越来越精准。然而，电子设备需要有适宜的工作环境，受工作环境的影响，电子设备的运转会受到影响，可能导致电子设备的工作结果产生误差，严重的可能会损坏电子设备。本发明人发现，在实际生产、运输、使用电子设备的过程中，影响电子设备的环境因素比较多，单纯依靠人工进行环境因素监控，效率比较低，并且监控成果不明显，耗费了人力，浪费时间。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明实施例提供的一种用于监控运输舱内环境的系统，包括：

舱内视频采集模块，用于采集运输舱内货物的部分或整体图像；

图像位移监测模块，用于获取舱内视频采集模块中的任意两幅图像，分别提取图像中特征点，并且进行特征点匹配，获取同一特征点在两幅图像中的像素坐标，根据像素坐标计算货物的位移；

位移告警模块，用于当货物的位移大于与其对应的位移阈值时，生成包含货物的位移的位移告警信息，并将其发送给客户端。

所述舱内视频采集模块包括：

第一视频采集子模块和与其呈对角分布的第二视频采集子模块，以及分别与第一视频采集子模块和第二视频采集子模块连接的视频融合子模块；

第一视频采集子模块和第二视频采集子模块分别用于采集货物部分或整体图像，其中，货物部分或整体图像中包含预设标志；

视频融合子模块，用于将第一视频采集子模块采集到的货物部分或整体图像与第二视频采集子模块采集到的货物部分或整体图像进行图像融合，得到融合后的运输舱内货物的部分或整体图像。

所述舱内视频采集模块固定在所述舱内；

所述舱内视频采集模块固定在所述舱内，具体包括：所述第一视频采集子模块固定在舱底板和/或舱壁上，所述第二视频采集子模块固定在舱底板和/或舱壁上。

所述系统还包括：系统登录模块，用于获取用户输入的用户登录信息，登录系统，其中，用户登录信息包括：用户名和密码、指纹、掌纹、面部图像、含面部特征的视频、语音中的任一种或几种的组合。

所述系统还包括：温度检测模块，用于检测运输舱内温度；

温度调整模块，用于当运输舱内温度小于温度阈值下限时，启动供暖设备，当运输舱内温度大于温度阈值上限时，启动制冷设备。

所述温度调整模块还包括：

温度调整子模块，用于启动供暖设备时，检测制冷设备是否被关闭，若未关闭，则关闭制冷设备；还用于启动制冷设备时，检测供暖设备是否被关闭，若未关闭，则关闭供暖设备。

所述系统还包括：湿度检测模块，用于检测运输舱内湿度；

湿度调整模块，用于当运输舱内湿度小于湿度阈值下限时，启动加湿设备，当运输舱内湿度大于湿度阈值上限时，启动除湿设备。

所述系统还包括：

振动检测模块，用于检测空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度；

振动告警模块，用于当检测到空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度中的任意一个或多个大于等于与之对应的振动阈值时，生成包括空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度的振动告警信息，并将其发送给客户端。

所述图像位移监测模块，用于获取舱内视频采集模块中的任意两幅融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3、P4，分别对这两幅融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3、P4进行目标识别，从中抓取预设标志对应的目标特征点S1，获取其在在融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3、P4中的像素坐标D1、D2，将获取到的像素坐标D1、D2做减法运算，将得到的计算结果作为货物的位移；

位移告警模块，用于当货物的位移大于其对应的位移阈值时，则确定舱内图像存在异常，在融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3中标注目标特征点S1，并且注明其像素坐标D1，得到标注目标特征点S1及其坐标的第一时刻的图像P3'，在融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P4中标注目标特征点S1，并且注明其像素坐标D2，得到标注目标特征点S1及其坐标的舱内图像P4'，根据舱内图像P3'和舱内图像P4'生成位移告警信息，并将其发送给客户端。

另一方面，一种用于监控运输舱内环境的方法，包括：

S0：登录监控运输舱内环境的系统；

S1：获取并判断用户选择的操作类型，如果是设置参数阈值，则执行S2；如果是启动监控，则执行S3；如果是查看历史监控数据，则执行S5；

S2：获取用户输入的位移阈值, 将获取到的位移阈值保存至数据库中，返回S1；

S3：启动舱内视频监控模块，执行S4；

S4：获取舱内视频监控模块检测到的环境监控数据，根据舱内视频监控模块对应的阈值，判断环境监控数据是否存在异常，是则生成时间戳，生成包含环境监控数据和时间戳的位移告警信息，将位移告警信息保存至数据库中，并将其发送给客户端，结束；否则判断是否继续进行环境监控，若需要继续进行环境监控，则返回S4；若不再需要继续进行环境监控，则返回S1；

S5：获取并显示数据库中的位移告警信息、时间戳以及对应的环境监控数据，返回S1。

本发明取得的有益效果为：监控运输舱内环境的系统通过采集图像，将采集到的图像与前一幅图像进行分析和对比，即通过获取包含被监控的货物的两幅图像，从中选定目标，获取该目标的像素坐标，当两幅图像中的该目标的像素坐标不相同时，确定被监控的货物被移动，此时系统自动告警，并将告警信息推送到客户端，以便监控人员及时获知该告警信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种用于监控运输舱内环境的系统结构框图。

图2为图1中舱内视频采集模块的结构示意图。

图3为本发明提供的一种用于监控运输舱内环境的方法流程图。

图4为本发明提供的另一种用于监控运输舱内环境的方法流程图系统结构框图。

图5为本发明提供的一种用于监控运输舱内环境的系统组成框图。

图6为本发明提供的一种用于监控运输舱内环境的系统软件结构示意图。

图7为本发明提供的监控运输舱内环境的系统的控制结构组成示意图。

图8为本发明提供的监控运输舱内环境的系统的控制结构流程图。

图9—11为本发明提供的又一种用于监控运输舱内环境的系统流程图。

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为本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。给予本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明实施例提供一种用于监控运输舱内环境的系统，如图1所示，包括：

舱内视频采集模块101，用于采集运输舱内货物的部分或整体图像，并将图像传递给图像位移监测模块102；

在本发明技术方案中，舱内视频采集模块101具体如图2所示，包括：第一视频采集子模块1011和与其呈对角分布的第二视频采集子模块1012，以及分别与第一视频采集子模块1011和第二视频采集子模块1012连接的视频融合子模块1013。

第一视频采集子模块1011和第二视频采集子模块1012分别用于采集货物部分或整体图像，其中，货物部分或整体图像中包含预设标志。通过采集包含有预设标识的图像，能够使得采集到的图像更加容易、更准确识别出目标特征，以便更准确的计算出货物的位移。

视频融合子模块1013，用于将第一视频采集子模块1011采集到的货物部分或整体图像与第二视频采集子模块1012采集到的货物部分或整体图像进行图像融合，得到融合后的运输舱内货物的部分或整体图像。

进一步的，舱内视频采集模块101固定在该舱内，具体的，舱内视频采集模块101中的第一视频采集子模块1011固定在舱底板和/或舱壁上，舱内视频采集模块101中的第二视频采集子模块1012固定在舱底板和/或舱壁上。通过将舱内视频采集模块101中的第一视频采集子模块1011和第二视频采集子模块1012分别固定在舱底板和/或舱壁上，使得第一视频采集子模块1011和第二视频采集子模块1012分别与舱底板和/或舱壁之间保持相对静止，能够有效减小第一视频采集子模块1011和第二视频采集子模块1012分别与舱底板和/或舱壁之间的相对振动，以此使得放置于舱内的货物与第一视频采集子模块1011和第二视频采集子模块1012分别独立，在舱内视频采集模块101中的第一视频采集子模块1011和第二视频采集子模块1012采集到运输舱内货物的部分或整体图像时，能够在运输舱内货物的部分或整体图像中准确捕捉到货物图像的状态，便于图像位移监测模块102准确计算出货物的位移。

例如，舱内视频采集模块101中的第一视频采集子模块1011采集当前运输舱内的货物部分或整体图像记做P1，舱内视频采集模块101中的第二视频采集子模块1012采集当前货物运输舱内的货物部分或整体图像记做P2。舱内视频采集模块101中的视频融合子模块1013将第一视频采集子模块1011采集到的当前运输舱内货物部分或整体图像P1和第二视频采集子模块1012采集当前舱内货物部分或整体图像P2进行图像融合处理，得到融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3。

需要说明的是，在本发明技术方案中，视频融合子模块1013在进行图像融合处理之前还可以用于对图像进行预处理操作，去除图像中的噪点，然后再进行图像融合处理。

图像位移监测模块102，用于获取舱内视频采集模块中的任意两幅图像，分别提取图像中特征点，并且进行特征点匹配，获取同一特征点在两幅图像中的像素坐标，根据像素坐标计算货物的位移，并将位移数据传递给位移告警模块103；

在本发明技术方案中，图像位移监测模块102与舱内视频采集模块101相连，图像位移监测模块102获取舱内视频采集模块101处理得到的任意两幅图像，对这两幅图像分别图像预处理，去除图像中的噪点，得到去噪后的图像，然后对去噪后的图像提取特征点，并进行特征点匹配，对匹配后的图像分别获取同一特征点在两幅图像中的像素坐标，将这两个像素坐标进行减法运算，得到的运算结果作为货物的位移。可以将预设标识作为特征点的像素坐标，以此加快提取特征点、进行特征点匹配、获取像素坐标这一系列操作的速度，提升效率。

例如：图像位移监测模块102，用于对经过舱内视频采集模块101中的视频融合子模块1013进行图像融合处理得到的融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3进行目标识别，抓取目标特征点S1在P3中的像素坐标D1。在任意时间间隔后，获取另一幅经过舱内视频采集模块101中的视频融合子模块1013进行图像融合处理得到的融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P4对P4进行目标识别，抓取目标特征点S1在P4中的像素坐标D2，将D1减去D2得到的结果的绝对值作为货物的位移。

位移告警模块103，用于对图像位移监测模块102计算得到的货物的位移大于与其对应的位移阈值时，生成包含货物的位移的位移告警信息，并将其发送给客户端。

例如：位移告警模块103，用于当货物的位移大于位移阈值时，确定舱内图像存在异常，在舱内图像P3中标注目标特征点S1，并且注明其像素坐标D1，得到标注目标特征点及其坐标的第一时刻的舱内图像P3'，舱内图像P4中标注目标特征点S2，并且注明其像素坐标D2，得到标注目标特征点S2及其坐标的舱内图像P4'，根据舱内图像P3'和舱内图像P4'生成位移告警信息，并将其发送给客户端。

在本发明系统中，还包括控制模块，可以通过控制模块触发、控制与其连接的各模块进行工作，在本系统中，控制模块与舱内视频采集模块连接，控制舱内视频采集模块进行图像采集工作。

本系统还可以包括：

系统登录模块，与控制模块连接，用于获取用户输入的用户登录信息，登录系统，用户登录信息包括：用户名和密码、指纹、掌纹、面部图像、含面部特征的视频、语音中的任一种或几种的组合。

温度检测模块，与控制模块连接，用于检测运输舱内温度；

温度调整模块，用于当运输舱内温度小于温度阈值下限时，启动供暖设备，当运输舱内温度大于温度阈值上限时，启动制冷设备。该温度调整模块还包括：

温度调整模块，还用于启动供暖设备时，检测制冷设备是否被关闭，若未关闭，则关闭制冷设备；还用于启动制冷设备时，检测供暖设备是否被关闭，若未关闭，则关闭供暖设备。

另外，在本系统中还可以针对运输舱内的湿度进行检测和调整，具体包括：湿度检测模块，与控制模块连接，用于检测运输舱内湿度；

湿度调整模块，用于当运输舱内湿度小于湿度阈值下限时，启动加湿设备，当运输舱内湿度大于湿度阈值上限时，启动除湿设备。

本系统还可以检测舱内货物的振动情况：

振动检测模块，与控制模块连接，用于检测空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度；

振动告警模块，用于当检测到空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度中的任意一个或多个大于等于与之对应的振动阈值时，生成包括空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度的振动告警信息，并将其发送给客户端。

本发明结合上述实施例，提供一种用于监控运输舱内环境的方法，如图3所示，包括：

步骤W200：登录监控运输舱内环境的系统；

在本发明技术方案中，在接收到用户发送的登录监控运输舱内环境的系统请求时，可以提示用户输入其预先设置的用户登录信息，其中，用户登录信息可以是用户名和密码、指纹、掌纹、面部图像、含面部特征的视频、语音中的任一种或几种的组合。当检测到系统中预先设置的用户登录信息中存在用户输入的用户登录信息匹配时，则确定该用户输入的用户登录信息正确，授权登录。当检测到预先设置的用户登录信息中不存在该用户输入的用户登录信息匹配时，则确定用户输入的用户登录信息错误，提示用户重新输入预先设置的用户登录信息。如果连续三次用户登录信息错误，则提示退出登录系统，关闭系统登录入口。

进一步的，在连续三次用户登录信息错误时，还可以锁定该用户登录信息。当锁定时间达到预设时长时，自动解锁该用户登录信息，或者通过管理员解锁该用户登录信息，当解锁该用户登录信息时，允许该用户登录信息登录系统。通过限制输入错误的用户登录信息的次数，使得连续输入错误用户登录信息的次数达到预设次数时，锁定该用户登录信息，使该用户登录信息在被锁定的期间内不能够被用来登录系统，以此保障用户登录信息的安全，防止该用户登录信息被盗用、冒用。

在系统锁定用户登录信息时，还可以同时向管理员发送告警信息，提示管理员该用户登录信息存在被冒用风险。

步骤W201：获取并判断用户选择的操作类型，如果是设置参数阈值，则执行步骤W202；如果是启动监控，则执行步骤W203；如果是查看历史监控数据，则执行步骤W208；如果是停止监控，则执行步骤W209。

在本发明技术方案中，用户登录系统后可以进行一系列操作，包括：为该系统重新设置各个参数的阈值，在用户登录系统后，还可以启动监控，查看该系统中的历史监控数据，以及停止监控操作等。历史监控数据包括：该系统的报警记录。通过查看历史监控数据，使用户能够掌握系统中各项参数的变化状态。

步骤W202：获取用户输入的位移阈值, 将获取到的位移阈值保存至数据库中，返回步骤W201；

在本发明技术方案中，将获取到的位移阈值替换数据库中已存在的位移阈值进行保存。在本系统中，系统预先设置有默认的位移阈值。

步骤W203：启动舱内视频监控模块，执行步骤W204；

在本发明技术方案中，启动舱内视频监控模块分别在对角线方位上采集运输舱内的货物部分或整体图像，其中，货物部分或整体图像中包含预设标志。通过采集包含有预设标识的图像，能够使得采集到的图像更加容易、更准确识别出目标特征。将在对角线方位上采集到的货物部分或整体图像进行图像融合，得到融合后的运输舱内货物的部分或整体图像记做T1，在间隔任意时间后，采用上述获取方法获取另一幅融合后的运输舱内货物的部分或整体图像记做T2，对这两幅图像分别进行图像预处理，去除图像中的噪点，得到去噪后的图像分记做T1' 、T2 '，然后分别对去噪后的图像提取特征点，并进行特征点匹配，对匹配后的图像分别获取同一特征点在两幅图像中的像素坐标，为了提高获取到的像素坐标属于同一特征点的准确性，可以分别从匹配后的图像中获取预设标识的像素坐标，将获取到的像素坐标做减法运算，得到的计算结果的绝对值作为货物的位移。

步骤W204：获取舱内视频监控模块检测到的环境监控数据；

在本发明技术方案中，获取舱内视频监控模块计算得到的货物的位移，将其作为环境监控数据。

通过采用舱内视频监控模块可以对货物的位移进行有针对性的监测，以此完成运输舱内货物状态的监控。

步骤W205：根据舱内视频监控模块对应的阈值，判断环境监控数据是否存在异常，是则执行步骤W206；否则执行步骤W207；

在本发明技术方案中，获取舱内视频监控模块计算得到的货物的位移，将其作为环境监控数据后，需要获取舱内视频监控模块对应的阈值，即获取位移阈值，将获取到的位移阈值与环境监控数据进行比较，若环境监控数据大于位移阈值，则确定环境监控数据存在异常。

步骤W206：生成时间戳，生成包含环境监控数据和时间戳的位移告警信息，将位移告警信息保存至数据库中，并将其发送给客户端，结束；

在本发明技术方案中，在确定环境监控数据存在异常时，可以生成时间戳，以便通过查询位移告警信息时能够一并了解发生告警的时间。

步骤W207：判断是否继续进行环境监控，是则返回步骤W204；否则返回步骤W201；

步骤W208：获取并解析数据库中的位移告警信息，显示解析得到的时间戳以及对应的环境监控数据，返回步骤W201。

在本发明实施例中，解析数据库中的位移告警信息，从得到的解析结果中获取时间戳和环境监控数据，显示时间戳和环境监控数据。本步骤还可以为：获取并显示数据库中的位移告警信息、时间戳以及对应的环境监控数据，然后返回步骤W201。

步骤W209：关闭舱内视频监控模块，结束。

在本发明技术方案中，当用户选择停止监控操作时，可以关闭舱内视频监控模块，系统断电。当然在本发明实施例中，停止监控还可以是用户退出系统，但系统本身仍在带电运行中，能够继续运行舱内视频监控模块，进行环境监控。

另一方面，本发明提供一种用于监控运输舱内环境的方法，如图4所示，包括：

步骤301：获取用户输入的用户登录信息，登录系统；

在本发明技术方案中，在接收到用户发送的登录系统请求时，可以提示用户输入其预先设置的用户登录信息，其中，用户登录信息可以是用户名和密码、指纹、掌纹、面部图像、含面部特征的视频、语音中的任一种或几种的组合。当检测到系统中预先设置的用户登录信息中存在用户输入的用户登录信息匹配时，则确定该用户输入的用户登录信息正确，授权登录，执行步骤302；当检测到预先设置的用户登录信息中不存在该用户输入的用户登录信息匹配时，则确定用户输入的用户登录信息错误，提示用户重新输入预先设置的用户登录信息。如果连续三次用户登录信息错误，则提示退出登录系统，关闭系统登录入口。

进一步的，在连续三次用户登录信息错误时，还可以锁定该用户登录信息。当锁定时间达到预设时长时，自动解锁该用户登录信息，或者通过管理员解锁该用户登录信息，当解锁该用户登录信息时，允许该用户登录信息登录系统。通过限制输入错误的用户登录信息的次数，使得连续输入错误用户登录信息的次数达到预设次数时，锁定该用户登录信息，使该用户登录信息在被锁定的期间内不能够被用来登录系统，以此保障用户登录信息的安全，防止该用户登录信息被盗用、冒用。

在系统锁定用户登录信息时，还可以同时向管理员发送告警信息，提示管理员该用户登录信息存在被冒用风险。

步骤302：获取并判断用户选择的操作类型，如果是设置参数阈值，则执行步骤303；如果是启动监控，则执行步骤305；如果是停止监控，则执行步骤318；

在本发明技术方案中，用户登录系统后可以进行一系列操作，包括：为该系统所包含的传感器模块设置其对应的参数的阈值，系统包含温湿度传感器、振动传感器、烟雾传感器、辐射传感器、舱内视频监控模块、舱外视频监控模块，与之对应的，系统包括的参数有温度、湿度、振动量、货物的位移。

步骤303：获取用户输入的位移阈值、温度阈值、湿度阈值、振动阈值，执行步骤304；

在本发明技术方案中，温度阈值分为两部分，包括温度上限阈值和温度下限阈值，湿度阈值分为两部分，包括湿度上限阈值和湿度下限阈值。将获取到的位移阈值、温度阈值、湿度阈值、振动阈值分别替换数据库中已经保存的位移阈值、温度阈值、湿度阈值、振动阈值。

具体的，将获取到的位移阈值替换数据库中已存在的位移阈值，将温度上限阈值替换数据库中已存在的温度上限阈值，将获取到的温度下限阈值替换数据库中已存在的温度下限阈值，将获取到的湿度上限阈值替换数据库中已存在的湿度上限阈值，将获取到的湿度下限阈值替换数据库中已存在的湿度下限阈值，将获取到的振动阈值替换数据库中已存在的振动阈值。

在本系统中，系统预先设置有默认的位移阈值、温度阈值、湿度阈值以及振动阈值。

在本发明技术方案中，用户通过自行设置位移阈值、温度阈值、湿度阈值、振动阈值，使得该环境系统更能适应用户的多元化需求。另外，系统中还包括辐射模块，对于辐射模块对应的辐射阈值，用户没有权限进行修改，以此避免因恶意篡改辐射阈值，导致危害公共安全。对于烟雾传感器对应的烟雾检测阈值，用户没有权限进行修改，避免因恶意篡改烟雾检测阈值，导致火险发生，危害公共安全。

步骤304：将获取到的位移阈值、温度阈值、湿度阈值、振动阈值保存至数据库中，返回步骤302；

在本发明技术方案中，将获取到的位移阈值、温度阈值、湿度阈值、振动阈值分别替换数据库中已经保存的位移阈值、温度阈值、湿度阈值、振动阈值，具体的，将获取到的位移阈值替换数据库中已存在的位移阈值，将获取到的温度上限阈值替换数据库中已存在的温度上限阈值，将获取到的温度下限阈值替换数据库中已存在的温度下限阈值，将获取到的湿度上限阈值替换数据库中已存在的湿度上限阈值，将获取到的湿度下限阈值替换数据库中已存在的湿度下限阈值，将获取到的振动阈值替换数据库中已存在的振动阈值。

步骤305：启动温湿度传感器、振动传感器、烟雾传感器、辐射传感器、舱内视频监控模块、舱外视频监控模块，执行步骤306；

在本发明技术方案中，系统包含的温湿度传感器、振动传感器、烟雾传感器、辐射传感器、舱内视频监控模块、舱外视频监控模块可以同时工作，监控运输仓内的温度、湿度、振动情况、火险情况、辐射情况、以及运输仓内外视频环境情况。

启动温湿度传感器，检测运输仓内的温度和湿度，以便实时监控运输仓内的温度、湿度，使得系统在必要时进行温度、湿度告警，以及进行温度、湿度调节。

启动振动传感器实时检测在空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度，以便系统在必要时进行振动告警，以及提示相关人员进行调节。

启动烟雾传感器检测运输仓内的烟雾检测值，以检测是否发生火灾险情。

启动辐射传感器，以检测运输仓内是否存在辐射，以及辐射强度是否超标，以便系统在辐射强度超标时产生告警信息，以便相关干系人进行相应处理。

启动舱内视频监控模块，分别在对角线方位上采集运输舱内的货物部分或整体图像，其中，货物部分或整体图像中包含预设标志。通过采集包含有预设标识的图像，能够使得采集到的图像更加容易、更准确识别出目标特征。将在对角线方位上采集到的货物部分或整体图像进行图像融合，得到融合后的运输舱内货物的部分或整体图像记做T1，在间隔任意时间后，采用上述获取方法获取另一幅融合后的运输舱内货物的部分或整体图像记做T2，对这两幅图像分别进行图像预处理，去除图像中的噪点，得到去噪后的图像分记做T1'、T2 '，然后分别对去噪后的图像提取特征点，并进行特征点匹配，对匹配后的图像分别获取同一特征点在两幅图像中的像素坐标，为了提高获取到的像素坐标属于同一特征点的准确性，可以分别从匹配后的图像中获取预设标识的像素坐标，将获取到的两个像素坐标做减法运算，得到的计算结果的绝对值作为货物的位移。

启动舱外视频监控模块，监控运输舱外环境情况，启动舱内视频监控模块，监控货物在运输舱内的位置，以便后续通过算法确定货物是否被移动，以及运输舱内外是否被不法分子入侵。

步骤306：获取温湿度传感器、振动传感器、烟雾传感器、辐射传感器、舱内视频监控模块、舱外视频监控模块查询到的环境监控数据；

在本发明技术方案中，获取温湿度传感器检测到的当前的温度和湿度，获取振动传感器检测到的当前的振动量，即在空间直角坐标系三个坐标轴正方向上的加速度，获取烟雾传感器检测到的当前的烟雾检测值，获取辐射传感器检测到的当前的辐射量，获取舱外视频监控模块检测到的当前的舱外环境信息，获取舱内视频监控模块检测到的货物的位移。

将从上述传感器中获取到的温度、湿度、振动量、烟雾检测值、辐射量、货物的位移、舱外环境信息作为环境监控数据。本技术方案能够通过检测振动量的变化以及振动量的数值大小，确定运输仓内振动环境的变化。通过烟雾传感器检测运输仓内是否存在烟火，以保证防火工作的正常进行。有许多设备、货物的存储运输都需要避免辐射，因此，在本系统中，还增加了辐射传感器，通过实时获取辐射传感器检测到的数值，以此来完成对运输仓内环境的辐射监控。通过舱内视频监控模块、舱外视频监控模块检测舱内外环境，及时观察舱外环境的变化，了解舱外环境是否存在危险，以及舱内图像计算运输货物的位移。

步骤307：根据温湿度传感器、振动传感器、烟雾传感器、辐射传感器、舱内视频监控模块、舱外视频监控模块各自对应的阈值，判断环境监控数据是否存在异常，是则执行步骤308；否则执行步骤309；

在本发明技术方案中，将环境监控数据和各传感器、模块对应的阈值进行比对，当环境监控数据中的至少一个数据存在异常时，确定环境监控数据存在异常。

具体的，将环境监控数据中的温度和与其对应的温度阈值进行比较，当环境监控数据中的温度小于等于温度阈值上限、大于等于温度阈值下限时，确定环境监控数据中的温度不存在异常，否则，环境监控数据中的温度存在异常。

将环境监控数据中的湿度和与其对应的湿度阈值进行比较，当环境监控数据中的湿度小于等于湿度阈值上限、大于等于湿度阈值下限时，确定环境监控数据中的湿度不存在异常，否则，环境监控数据中的湿度存在异常。

将环境监控数据中的振动量和与其对应的振动阈值进行比较，当环境监控数据中的振动量中在空间直角坐标系的X轴方向上的加速度、Y轴方向上的加速度，以及Z轴方向上的加速度分别小于等于与其各自对应的加速度阈值时，确定环境监控数据中的振动量不存在异常，反之，环境监控数据中的振动量存在异常。

将环境监控数据中的烟雾检测值和与其对应的烟雾阈值进行比较，如果烟雾检测值小于等于与其对应的烟雾阈值，则确定环境监控数据中的烟雾检测值不存在异常，反之，环境监控数据中的烟雾检测值存在异常。

将环境监控数据中的辐射量和与其对应的辐射阈值进行比较，如果辐射量小于等于与其对应的辐射阈值，则确定环境监控数据中的辐射量不存在异常，反之，环境监控数据中的辐射量存在异常。

将环境监控数据中的货物的位移和与其对应的位移阈值进行比较，如果环境监控数据中的货物的位移小于等于与其对应的位移阈值时，则说明采集到的货物的位移不存在异常，否则环境监控数据中的货物的位移存在异常。

对环境监控数据中的舱外环境信息进行目标识别，如果识别到预设对象时，其中，预设对象包括但不限于人，则说明该环境监控数据中的舱外环境信息存在异常。否则，说明该环境监控数据中的舱外环境信息不存在异常。

步骤308：获取环境监控数据中的异常数据，根据异常数据进行与之对应的异常处理，生成报警信息，进行告警，结束。

在本发明技术方案中，从环境监控数据中获取异常数据，当环境监控数据中的异常数据为温度时，对环境监控数据中的温度进行判断，若温度小于温度阈值下限时，启动供暖设备，生成包含该温度的温度过低报警信息，进行告警。在启动供暖设备时，还需要检测制冷设备是否被关闭，若未关闭，则关闭制冷设备。当运输舱内温度大于温度阈值上限时，启动制冷设备，生成包含该温度的温度过高报警信息，进行告警。在启动制冷设备时，检测供暖设备是否被关闭，若未关闭，则关闭供暖设备。

当环境监控数据中的异常数据为湿度时，对环境监控数据中的异常数据湿度进行判断，若湿度小于湿度阈值下限，则启动加湿设备，生成包含该湿度的湿度过低报警信息，进行告警。若湿度大于湿度阈值上限，则启动除湿设备，生成包含该湿度的湿度过高报警信息，进行告警。

进一步的，为保障供系统的正常运行，在启动供暖设备、制冷设备、除湿设备、加湿设备之前，还需要检测工作电压，当工作电压达到设备额定电压范围内时，启动相应的设备。当工作电压未达到设备额定电压范围内时，可以启动发电机。

当环境监控数据中的异常数据为振动量时，获取空间直角坐标系的X轴方向上的加速度、Y轴方向上的加速度，以及Z轴方向上的加速度，对环境监控数据中的空间直角坐标系的X轴方向上的加速度、Y轴方向上的加速度，以及Z轴方向上的加速度进行判断，如果X轴方向上的加速度大于其对应的加速度阈值上限和/或Y轴方向上的加速度大于其对应的加速度阈值上限和/或Z轴方向上的加速度大于其对应的加速度阈值上限，则生成包含该X轴方向上的加速度和/或Y轴方向上的加速度和/或Z轴方向上的加速度的振动报警信息，进行告警。以便通过报警信息准确了解发生振动异常的方向，及该方向上的加速度。

当环境监控数据中的异常数据为烟雾检测值时，生成包含烟雾检测值的烟雾告警信息，进行告警。

当环境监控数据中的异常数据为辐射量时，生成包含辐射量的辐射告警信息，进行告警。

当环境监控数据中的异常数据为货物的位移时，生成包含货物的位移的位移告警信息，并将其发送给客户端。

当环境监控数据中的异常数据为舱外环境信息时，在舱外环境信息上标记预设对象，得到标记后的舱外环境信息，生成包含该标记后的舱外环境信息的舱外报警信息，进行告警。

步骤309：获取用户输入的操作指令，并判断操作指令的类型，如果是启动供暖模块，则执行步骤310；如果是启动制冷模块，则执行步骤313；如果是关闭供暖模块，则执行步骤316；如果是关闭制冷模块，则执行步骤317；如果是退出环境监控，则返回步骤302；

在本发明技术方案中，用户可以向系统输入需要执行的操作指令，以便控制系统执行与之对应的操作，使用户能够更好的控制系统。在系统层面来说，获取到用户输入的操作指令时，通过解析该操作指令，确定操作指令的类型，根据该指令的具体类型执行相应操作。在本系统技术方案中，当系统检测到的温度小于温度阈值下限时，可以通过启动供暖模块、关闭制冷模块的方式调控温度，其中，供暖模块是能够发热的设备或器件，如暖风机。制冷模块是能够制冷的设备或器件，如空调。当系统检测到的温度大于温度阈值上限时，可以通过启动制冷模块、关闭供暖模块的方式来调控温度。

步骤310：启动发电机，启动供暖模块，执行步骤311；

在本发明技术方案中，可以通过启动发电机，使其为供暖模块供电。在启动供暖模块之前，为保障供暖模块能够正常工作，还包括判断发电机是否正常工作，具体可以判断当前工作电压、工作电流，若当前工作电压符合供暖模块正常工作的电压，并且工作电流符合供暖模块正常工作的电流，则确定发电机正常工作，可以启动供暖模块，否则确定发电机非正常工作，关闭发电机，生成发电机非正常工作报警信息，进行告警，结束。在确定发电机非正常工作时，可以将电压不正常作为提示信息，提示给用户。进一步的，还可以将当前电压作为提示信息的一部分提示给用户，使用户确切的了解当前电压状态。本发明技术方案还可以采用市电和/或发电机进行供电，系统可以主要使用市电进行工作，系统在运行过程中，能够实时监测工作电压，当工作电压不足以维持系统工作（维持系统工作需要满足系统内部各个模块、部件如制冷模块、供暖模块等，能够正常运转）时，采用发电机进行供电，保证系统正常运行，具体方案此处不再赘述。

在发明技术方案中，通过启动供暖模块，调高温度，使舱内温度回升，直至大于等于温度阈值下限，小于等于温度阈值上限。以此保证舱内温度环境的稳定，便于存储运输货物，尽可能的避免了因温度过低给所存储运输的货物带来不良的影响。

步骤311：判断供暖模块是否正常工作，是则返回步骤309；否则执行步骤312；

在本发明技术方案中，获取当前时刻供暖模块的温度T1，预设时间后再次获取供暖模块的温度T2，如果T1小于T2，则确定供暖模块正常工作，否则，供暖模块未正常工作。其中，预设时间可以为3min。

在本发明技术方案中，启动供暖模块后实时检测舱内温度，当舱内温度达到温度阈值范围时，供暖模块休眠，当舱内温度小于等于温度阈值下限时，唤醒供暖模块，使供暖模块为舱内供暖，以此达到舱内温度出在温度阈值范围内的目的，使得舱内温度比较稳定，便于运输存储货物。

步骤312：关闭供暖模块，生成供暖模块非正常工作报警信息，进行告警，结束。

在本发明实施例中当供暖模块非正常工作时，需要主动报警，以警示相关人员采取必要救助措施，以减少因供暖模块非正常工作造成的损失。

步骤313：启动发电机，启动制冷模块，执行步骤314；

在本步骤中，启动发电机的操作方法与步骤310的操作方法相同，此处不再赘述。

通过启动制冷模块，降低温度，使舱内温度下降至温度阈值上限以下。以此保证舱内环境的稳定，便于存储运输货物，尽可能的避免了因温度过高给所存储运输的货物带来不良的影响。

步骤314：判断制冷模块是否正常工作，是则返回步骤309；否则执行步骤315；

在本发明技术方案中，获取当前时刻供暖模块的温度T1'，预设时间后再次获取供暖模块的温度T2'，如果T1'小于T2'，则确定供暖模块正常工作，否则，供暖模块未正常工作。其中，预设时间可以为3min。

步骤315：关闭制冷模块，生成制冷模块非正常工作报警信息，进行告警，结束。

在本发明实施例中，制冷模块耗电量比较大，频繁开启、关闭制冷模块容易使制冷模块出现故障。当制冷模块非正常工作时，需要主动报警，以警示相关人员采取必要救助措施，以减少因制冷模块非正常工作造成的损失。

步骤316：关闭供暖模块，关闭发电机，返回步骤309；

在发明技术方案中，关闭供暖模块时需要关闭发电机，避免因电量过大损坏系统电子元器件。

步骤317：关闭制冷模块，关闭发电机，返回步骤309；

本发明技术方案中，为了避免制冷模块停止工作后发电机继续供电，导致电子元器件因电量过大造成损坏的情况，还要在关闭制冷模块时关闭发电机。同时避免了资源浪费。

步骤318：停止监控，退出系统。

在本发明技术方案中，用户在登录系统之后，可以对系统进行一系列操作，在此过程中，系统可以记录用户的所有操作、系统自身各个传感器检测到的参数、报警记录等，以便后续进行查询操作。用户可以停止监控操作，在停止监控时，可以用户退出系统登录，关闭各模块、传感器、发电机，彻底时系统进入关闭状态。

针对本发明在上述记载的技术方案，对检测到的温度与其对应的温度阈值进行比较时，还可以对温度阈值进行细致划分，将其划分为制冷上限、制冷下限、制热上限以及制热下限，具体的判断方法参照说明书附图中的图9-11所记载的技术方案，此处不再赘述。在图9中，当振动量未超标时，对电压进行判断，即判断电压不正常，具体可以进行如下判断：如果直流电压小于等于20V或者大于等于28V，则判定电压不正常，进行电量告警，可以告警直流异常。在图10中，以用户设定舱内温度阈值上限是25摄氏度、温度阈值下限是15摄氏度为例，如果舱内温度低于15摄氏度，系统报警“温度偏低”；如果舱内温度高于25摄氏度，系统报警“温度偏高”，系统还可以根据设定的温度阈值上限和温度阈值下限自动计算出制冷状态时的制冷上限和制冷下限分别为24摄氏度、17摄氏度，制热状态时，制热上限、制热下限分别为23摄氏度、16摄氏度。在启动发电机是，进一步的需要判断电压是否满足要求，即判断电压是否满足空调正常工作的电压范围，当电压在大于等于207V，并且小于等于253V时，空调可以正常工作，此时电压满足要求。在图11中，发电机启动后需要判断电压正常，在本发明中，当电压大于253V或者小于207V是电压异常范围，发电机需要停机。另外需要说明的是：空调有制冷，除湿和通风三种工作状态，在启动空调的任一模式前，首先判断是否是市电AC200V信号，如果有市电信号，空调可以直接启动， 如果没有市电信号，则启动发电机为系统供电，再启动空调进行相应的调控工作。

在本发明所提供的技术方案中，还可以在舱门位置安放舱门传感器，当启动监控时，步骤305还包括：启动舱门传感器，在本发明技术方案中，通过舱门传感器检测舱门被打开或闭合，当检测到舱门被打开时，生成舱门被打开的报警信息，进行告警。另外，在上述实施例中，从用户登录系统开始所使用的用户登录信息、对系统进行的所有操作，以及监控视频、告警信息、采集到的图像，均需要记录保存在数据库中，以便进行用户在登录系统后还可以查看该系统中的历史监控数据，查看系统的操作记录，系统的操作记录可以是当前用户对系统的操作记录，也可以是所有已登录过的用户对系统的操作记录，查看该系统的报警记录，查看该系统的视频记录，查看该系统生成的报告，以及停止监控操作。

需要说明的是，本发明实施例中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种用于监控运输舱内环境的方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，包括：

舱内视频采集模块，用于采集运输舱内货物的部分或整体图像；

图像位移监测模块，用于获取舱内视频采集模块中的任意两幅图像，分别提取图像中特征点，并且进行特征点匹配，获取同一特征点在两幅图像中的像素坐标，根据像素坐标计算货物的位移；

位移告警模块，用于当货物的位移大于与其对应的位移阈值时，生成包含货物的位移的位移告警信息，并将其发送给客户端。

2.如权利要求1所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，所述舱内视频采集模块包括：

第一视频采集子模块和与其呈对角分布的第二视频采集子模块，以及分别与第一视频采集子模块和第二视频采集子模块连接的视频融合子模块；

第一视频采集子模块和第二视频采集子模块分别用于采集货物部分或整体图像，其中，货物部分或整体图像中包含预设标志；

视频融合子模块，用于将第一视频采集子模块采集到的货物部分或整体图像与第二视频采集子模块采集到的货物部分或整体图像进行图像融合，得到融合后的运输舱内货物的部分或整体图像。

3.如权利要求2所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，所述舱内视频采集模块固定在所述舱内；

所述舱内视频采集模块固定在所述舱内，具体包括：所述第一视频采集子模块固定在舱底板和/或舱壁上，所述第二视频采集子模块固定在舱底板和/或舱壁上。

4.如权利要求1所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，所述系统还包括：系统登录模块，用于获取用户输入的用户登录信息，并登录进入系统，其中，用户登录信息包括：用户名和密码、指纹、掌纹、面部图像、含面部特征的视频、语音中的任一种或几种的组合。

5.如权利要求1所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，所述系统还包括：温度检测模块，用于检测运输舱内温度；

温度调整模块，用于当运输舱内温度小于温度阈值下限时，启动供暖设备，当运输舱内温度大于温度阈值上限时，启动制冷设备。

6.如权利要求5所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，所述温度调整模块还包括：

温度调整子模块，用于启动供暖设备时，检测制冷设备是否被关闭，若未关闭，则关闭制冷设备；还用于启动制冷设备时，检测供暖设备是否被关闭，若未关闭，则关闭供暖设备。

7.如权利要求1所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，所述系统还包括：湿度检测模块，用于检测运输舱内湿度；

湿度调整模块，用于当运输舱内湿度小于湿度阈值下限时，启动加湿设备，当运输舱内湿度大于湿度阈值上限时，启动除湿设备。

8.如权利要求1所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，所述系统还包括：

振动检测模块，用于检测空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度；

振动告警模块，用于当检测到空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度中的任意一个或多个大于等于与之对应的振动阈值时，生成包括空间直角坐标系三个坐标轴正方向的加速度的振动告警信息，并将其发送给客户端。

9.如权利要求2所述的一种用于监控运输舱内环境的系统，其特征在于，

所述图像位移监测模块，用于获取舱内视频采集模块中的任意两幅融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3、P4，分别对这两幅融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3、P4进行目标识别，从中抓取预设标志对应的目标特征点S1，获取其在在融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3、P4中的像素坐标D1、D2，将获取到的像素坐标D1、D2做减法运算，将得到的计算结果作为货物的位移；

位移告警模块，用于当货物的位移大于其对应的位移阈值时，则确定舱内图像存在异常，在融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P3中标注目标特征点S1，并且注明其像素坐标D1，得到标注目标特征点S1及其坐标的第一时刻的图像P3'，在融合后的运输舱内货物的部分或整体图像P4中标注目标特征点S1，并且注明其像素坐标D2，得到标注目标特征点S1及其坐标的舱内图像P4'，根据舱内图像P3'和舱内图像P4'生成位移告警信息，并将其发送给客户端。

10.一种用于监控运输舱内环境的方法，其特征在于，包括：

S0：登录监控运输舱内环境的系统；

S1：获取并判断用户选择的操作类型，如果是设置参数阈值，则执行S2；如果是启动监控，则执行S3；如果是查看历史监控数据，则执行S5；

S2：获取用户输入的位移阈值, 将获取到的位移阈值保存至数据库中，返回S1；

S3：启动舱内视频监控模块，执行S4；

S4：获取舱内视频监控模块检测到的环境监控数据，根据舱内视频监控模块对应的阈值，判断环境监控数据是否存在异常，是则生成时间戳，生成包含环境监控数据和时间戳的位移告警信息，将位移告警信息保存至数据库中，并将其发送给客户端，结束；否则判断是否继续进行环境监控，若需要继续进行环境监控，则返回S4；若不再需要继续进行环境监控，则返回S1；

S5：获取并显示数据库中的位移告警信息、时间戳以及对应的环境监控数据，返回S1。