CN107084707A - 一种纸张生产异常监测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纸张生产异常监测设备和方法，包括：摄像机，用于采集纸张生产机生产纸张的视频流，并将该视频流传输给处理器；所述处理器，用于将接收的视频流中的图像转换为灰度图，并根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，并根据检测结果生成提示信息，将所述提示信息传输给客户端；所述客户端，用于根据所述提示信息进行提示。本发明还公开相应的纸张生产异常监测方法。

Description

一种纸张生产异常监测设备和方法

技术领域

本发明涉通信技术领域，具体而言，涉及一种纸张生产异常监测设备和方法。

背景技术

目前，纸张主要通过机械造纸机生产，造纸机包括完成以上工艺过程的成形、压榨、烘干3个主要部分,并配有必要的整饰、卷取及传动装置,以及供浆、浆料及白水循环、真空、通风排气、损纸处理和润滑、自控等辅助系统，将符合造纸要求的纸浆水悬浮体经滤网脱水成形、机械挤压脱水和干燥等过程而抄制成纸的机器。但是，在生产纸张过程中，在纸张生产机周围存在影响纸张生产机工作的异物如小动物时，需要人工进行驱赶，在人工驱赶不及时时，可能对小动物造成伤害，甚至导致纸张生产机产生异常而停止工作，降低纸张生产机的工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纸张生产异常监测设备和方法，用于解决现有技术中无法自动检测纸张生产机及其周围是否发生异常的问题。

第一方面，本发明的实施例提供一种纸张生产异常监测设备，包括：

摄像机，用于采集纸张生产机生产纸张的视频流，并将该视频流传输给处理器；

所述处理器，用于将接收的视频流中的图像转换为灰度图，并根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，并根据检测结果生成提示信息，将所述提示信息传输给客户端；

所述客户端，用于根据所述提示信息进行提示。

可选地，还包括：可编程逻辑控制器PLC接口和可编程逻辑控制器PLC，

所述处理器，还用于根据检测结果生成控制指令，所述控制指令用于控制纸张生产机的生作业方式；

可编程逻辑控制器PLC接口，用于接收所述处理器的控制指令，并将所述控制指令传输给PLC；

所述PLC，用于根据所述控制指令控制所述纸张生产机的生产作业方式。

可选地，所述处理器具体用于根据以下步骤检测纸张生产机上及周围是否存在异常：

在所述灰度图中确定纸张生产机的位置区域信息，所述位置区域信息包括纸张生产机及周围预设区域的信息；

根据所述位置区域信息以及所述灰度图中像素点的灰度值，确定对应的灰度值超过第一灰度阈值的像素点的个数；

当所述像素点的个数大于第一个数阈值时，确定所述纸张生产机上及周围存在异常。

可选地，所述处理器具体用于根据以下步骤检测纸张生产机上及周围是否存在异常：

按照设定像素范围及位置区域信息，将所述灰度图划分为多个图像块；

针对划分的每一个图像块，根据该图像块中每一个像素点的灰度值，确定该图像块中对应的灰度值超过第二灰度阈值的像素点的个数；

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常。

可选地，所述处理器具体用于：

当划分的图像块中，存在至少一个图像块对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常；或者，

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值的图像块的个数；

当所述图像块的个数超过第三个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常。

第二方面，本发明实施例提供一种纸张生产异常检测方法，包括：

通过摄像机采集纸张生产机生产纸张的视频流，并将该视频流传输给处理器；

通过处理器将接收的视频流中的图像转换为灰度图，并根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，并根据检测结果生成提示信息，将所述提示信息传输给客户端；

通过客户端根据所述提示信息进行提示。

可选地，还包括：

通过处理器根据检测结果生成控制指令，所述控制指令用于控制纸张生产机的生作业方式；

通过可编程逻辑控制器PLC接口接收所述处理器的控制指令，并将所述控制指令传输给PLC；

通过PLC根据所述控制指令控制所述纸张生产机的生产作业方式。

可选地，所述检测纸张生产机上及周围是否存在异常，包括：

在所述灰度图确定纸张生产机的位置区域信息，所述位置区域信息包括纸张生产机及周围预设区域的信息；

根据所述位置区域信息以及所述灰度图中像素点的灰度值，确定对应的灰度值超过第一灰度阈值的像素点的个数；

当所述像素点的个数大于第一个数阈值时，确定所述纸张生产机上及周围存在异常。

可选地，所述根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，包括：

按照设定像素范围及位置区域信息，将所述灰度图划分为多个图像块；

针对划分的每一个图像块，根据该图像块中每一个像素点的灰度值，确定该图像块中对应的灰度值超过第二灰度阈值的像素点的个数；

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常。

可选地，所述根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常，包括：

当划分的图像块中，存在至少一个图像块对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常；或者，

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值的图像块的个数；

当所述图像块的个数超过第三个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常。

根据本发明的技术方案，通过将视频流中的图像转换为灰度图，根据灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机及周围是否存在异常，可有效的提高纸张生产机的生产效率，降低人工成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种纸张生产设异常监测设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的图像块划分的示意图；

图3为本发明实施例提供的纸张生产异常监测场景的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种纸张生产异常监测方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

本本发明的实施例提供一种纸张生产异常监测设备和方法，用以解决现有技术中无法自动检测纸张生产机及其周围是否发生异常的问题。其中，本发明所述设备和方法基于同一发明构思，由于设备及方法解决问题的原理相似，因此设备与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

图1为根据本发明实施例提供的一种纸张生产异常监测设备的结构示意图。如图1所示，该设备包括：摄像机110、处理器120和客户端130。

摄像机110，用于采集纸张生产机生产纸张的视频流，并将该视频流传输给处理器。

摄像机可以是但不限于网络摄像机(IPC)、视频编码器(DVS)、深度摄像头、具有摄像功能的移动终端等，视频流一般为数字视频流，本发明对此不作任何限制。

所述处理器120，用于将接收的视频流中的图像转换为灰度图，并根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，并根据检测结果生成提示信息，将所述提示信息传输给客户端。

处理器120可以是但不限于计算设备、具有处理功能的终端、服务器等，本发明对此不做任何限制。

一般情况下，上述视频流中图像指视频流中的一个图像，该图像为彩色图像，即，该图像中的每个像素的颜色有红(red，R)、绿(green，G)、蓝(blue，B)3个分量决定，每个分量的取值区间为[0，255]，传统的，将所述图像进行灰度化处理，具有多种方式，例如加权平均法、平均值法以及最大值法等，本发明对此不做限定。

通过上述论述可知，对上述图像进行二值化处理，生成灰度图，灰度图中每个像素的灰度值为0～255。

可选地，所述处理器120具体用于根据以下步骤检测纸张生产机上及周围是否存在异常：

在所述灰度图中确定纸张生产机的位置区域信息，所述位置区域信息包括纸张生产机及周围预设区域的信息；

根据所述位置区域信息以及所述灰度图中像素点的灰度值，确定对应的灰度值超过第一灰度阈值的像素点的个数；

当所述像素点的个数大于第一个数阈值时，确定所述纸张生产机上及周围存在异常。

具体地，将灰度图进行二值化处理，获取如直方图特征、颜色特征、结构特征等，以确定纸张生产机的位置区域信息。其中，位置区域信息可以为坐标信息等，该位置区域信息包括纸张生产机的位置区域及其周围预设区域的信息，该预设区域大于纸张生产机的位置区域，一般根据实际情况确定，此处不予限制。其中，确定纸张生产机的位置区域信息的技术在现有技术中已有详细的介绍，此处不再进行过多说明。

例如，统计灰度图中每个像素点的灰度值，在统计结果中筛选灰度值大于第一灰度阈值(如200)的像素点的个数。如果筛选出的像素点的个数大于第一个数阈值(如300个)，认为纸张生产机周围可能存在异物。第一灰度阈值和第一个数阈值的大小应视具体情况而定，此处示例仅仅是示意性的。

可选地，所述处理器120具体用于根据以下步骤检测纸张生产机上及周围是否存在异常：

按照设定像素范围及位置区域信息，将所述灰度图划分为多个图像块；

针对划分的每一个图像块，根据该图像块中每一个像素点的灰度值，确定该图像块中对应的灰度值超过第二灰度阈值的像素点的个数；

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常。

例如，参考图2，根据位置区域信息确定纸张生产机的位置区域，将上述位置区域图像划分为设定像素范围(如n*n)4个图像块，统计每个图像块中每个像素点的灰度值，统计每个图像块中灰度值大于第二灰度阈值(如50)的像素点的个数。第二灰度阈值的大小应视具体情况而定，此处不做任何限制。

可选地，所述处理器120具体用于：

当划分的图像块中，存在至少一个图像块对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常；或者，

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值的图像块的个数；

当所述图像块的个数超过第三个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常。

例如，统计每个图像块(4个图像块)中像素点大于第二灰度阈值的个数是否超过第二个数阈值(如200)，只要任意一个图像块中出现像素点超过第二个数阈值的情况，就认为纸张生产机上或周围存在异物如小动物、遗留物等。第二个数阈值的数值应视具体情况而定，此处不做任何限制。

例如，统计每个图像块(如4个图像块)中像素点的灰度值大于第二灰度阈值的像素点的个数，统计像素点的个数超过第二个数阈值的图像块的个数(如2个)。随后，判断上述图像块的个数是否超过第三个数阈值(如1个)，如果图像块的个数超过第三个数阈值，认为纸张生产机上或周围存在异物。第三个数阈值的数值应视具体情况而定，此处不做任何限制。

作为一种可选的实施方式，本发明还可以包括：可编程逻辑控制器(PLC)接口和可编程逻辑控制器(PLC)。

处理器120，还用于根据检测结果生成控制指令，所述控制指令用于控制纸张生产机的生作业方式。

PLC接口用于接收所述处理器器的控制指令，并将所述控制指令传输给PLC。PLC用于根据所述控制指令控制所述纸张生产机的生产作业方式。

其中，控制指令包括以下的一种或几种：暂停纸张生产；减小纸张生产速度。

例如，参考图3，处理器在检测到纸张生产机上或周围存在异常后生成控制指令后，将控制指令通过PLC接口发送给PLC，PLC控制纸张生产机进行如暂停纸张生产、减小纸张生产速度等操作。控制纸张生产机的工作方式的控制器有多种，本发明对此不做限定。

所述客户端130，用于根据所述提示信息进行提示。

客户端130可以是但不限于移动终端、便携式设备、具有语音提示和信息显示功能的终端的设备，本发明对此不予限制。

客户端130一般由管理人员或工作人员携带，当处理器120发现纸张生产机周围存在异常后，将提示信息发送至客户端130，由客户端130的携带者对纸张生产机的情况进行处理。

根据本发明的技术方案，通过将视频流中的图像转换为灰度图，根据灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机及周围是否存在异常，可有效的提高纸张生产机的生产效率，降低人工成本。

图4为本发明实施例提供的一种纸张生产异常监测方法的流程示意图。如图4所示，该方法始于步骤S410。

在步骤S410中，通过摄像机采集纸张生产机生产纸张的视频流，并将该视频流传输给处理器。

在步骤S420中，通过处理器将接收的视频流中的图像转换为灰度图。

在步骤S430中，通过处理器根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，并根据检测结果生成提示信息，将所述提示信息传输给客户端。

在步骤S440中，通过客户端根据所述提示信息进行提示。

可选地，还包括：

通过处理器根据检测结果生成控制指令，所述控制指令用于控制纸张生产机的生作业方式；

通过可编程逻辑控制器PLC接口接收所述处理器的控制指令，并将所述控制指令传输给PLC；

通过PLC根据所述控制指令控制所述纸张生产机的生产作业方式。

可选地，所述检测纸张生产机上及周围是否存在异常，包括：

在所述灰度图确定纸张生产机的位置区域信息，所述位置区域信息包括纸张生产机及周围预设区域的信息；

根据所述位置区域信息以及所述灰度图中像素点的灰度值，确定对应的灰度值超过第一灰度阈值的像素点的个数；

当所述像素点的个数大于第一个数阈值时，确定所述纸张生产机上及周围存在异常。

可选地，所述根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，包括：

按照设定像素范围及位置区域信息，将所述灰度图划分为多个图像块；

针对划分的每一个图像块，根据该图像块中每一个像素点的灰度值，确定该图像块中对应的灰度值超过第二灰度阈值的像素点的个数；

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常。

可选地，所述根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常，包括：

当划分的图像块中，存在至少一个图像块对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常；或者，

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值的图像块的个数；

当所述图像块的个数超过第三个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常。

本发明实施例所提供的一种纸张生产异常监测设备可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种纸张生产异常监测设备，其特征在于，包括：

摄像机，用于采集纸张生产机生产纸张的视频流，并将该视频流传输给处理器；

所述处理器，用于将接收的视频流中的图像转换为灰度图，并根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，并根据检测结果生成提示信息，将所述提示信息传输给客户端；

所述客户端，用于根据所述提示信息进行提示。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：可编程逻辑控制器PLC接口和可编程逻辑控制器PLC，

所述处理器，还用于根据检测结果生成控制指令，所述控制指令用于控制纸张生产机的生作业方式；

可编程逻辑控制器PLC接口，用于接收所述处理器的控制指令，并将所述控制指令传输给PLC；

所述PLC，用于根据所述控制指令控制所述纸张生产机的生产作业方式。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于根据以下步骤检测纸张生产机上及周围是否存在异常：

在所述灰度图中确定纸张生产机的位置区域信息，所述位置区域信息包括纸张生产机及周围预设区域的信息；

根据所述位置区域信息以及所述灰度图中像素点的灰度值，确定对应的灰度值超过第一灰度阈值的像素点的个数；

当所述像素点的个数大于第一个数阈值时，确定所述纸张生产机上及周围存在异常。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于根据以下步骤检测纸张生产机上及周围是否存在异常：

按照设定像素范围及位置区域信息，将所述灰度图划分为多个图像块；

针对划分的每一个图像块，根据该图像块中每一个像素点的灰度值，确定该图像块中对应的灰度值超过第二灰度阈值的像素点的个数；

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

当划分的图像块中，存在至少一个图像块对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常；或者，

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值的图像块的个数；

当所述图像块的个数超过第三个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常。

6.一种纸张生产异常检测方法，其特征在于，包括：

通过摄像机采集纸张生产机生产纸张的视频流，并将该视频流传输给处理器；

通过处理器将接收的视频流中的图像转换为灰度图，并根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，并根据检测结果生成提示信息，将所述提示信息传输给客户端；

通过客户端根据所述提示信息进行提示。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

通过处理器根据检测结果生成控制指令，所述控制指令用于控制纸张生产机的生作业方式；

通过可编程逻辑控制器PLC接口接收所述处理器的控制指令，并将所述控制指令传输给PLC；

通过PLC根据所述控制指令控制所述纸张生产机的生产作业方式。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测纸张生产机上及周围是否存在异常，包括：

在所述灰度图确定纸张生产机的位置区域信息，所述位置区域信息包括纸张生产机及周围预设区域的信息；

根据所述位置区域信息以及所述灰度图中像素点的灰度值，确定对应的灰度值超过第一灰度阈值的像素点的个数；

当所述像素点的个数大于第一个数阈值时，确定所述纸张生产机上及周围存在异常。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据该灰度图中像素点的灰度值，检测纸张生产机上及周围是否存在异常，包括：

按照设定像素范围及位置区域信息，将所述灰度图划分为多个图像块；

针对划分的每一个图像块，根据该图像块中每一个像素点的灰度值，确定该图像块中对应的灰度值超过第二灰度阈值的像素点的个数；

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定纸张生产机上及周围存在异常，包括：

当划分的图像块中，存在至少一个图像块对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常；或者，

根据划分的所述每一个图像块对应的所述像素点的个数，确定对应的所述像素点的个数超过第二个数阈值的图像块的个数；

当所述图像块的个数超过第三个数阈值时，确定纸张生产机上及周围存在异常。