CN107545240A - 一种工控设备显示屏输出画面采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工控设备显示屏输出画面采集系统,其包括有:图像采集单元,用于拍摄工控设备显示屏的实时画面以获取图像信息;模板参数处理单元,用于提供识别模板、设置识别模板参数以及摄像头参数调节;图像识别单元,用于根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据;识别结果处理单元,用于存储和/或上传所述识别结果数据。本发明实现了对工控设备显示屏输出画面的非侵入式数据采集,无需改进现有生产设备,亦无需与现有设备建立连接,特别是在图像识别过程中,可根据识别模板对图像信息进行识别,不仅识别结果准确可靠,而且该系统易于布设、成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及工业生产过程中的图像数据采集系统,尤其涉及一种工控设备显示屏输出画面采集系统及方法。
背景技术
随着现代工业的发展,市场对生产设备智能化的要求越来越高,对于电火花机床、线切割机床等早期的生产设备而言,此类设备大多数沿用原来的控制系统,这些硬件系统基本没有对外开放获取其生产过程中数据的接口,也不支持现有的扩展协议。如果需要对这类设备实现数据采集、工况监控等智能化管理,除了对设备进行软、硬件进行升级外,尚无其他更有效的方法。如对生产设备的软、硬件结构进行升级,只能依靠设备原来生产厂商才能完成,同时还需要重新对产线进行设计、改造,成本高昂且对智能化管理的针对性不强,并不利于设备智能化管理的实施,因而存在诸多缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供一种基于非侵入式的设备数据采集方法、无需改进现有生产设备、无需与现有设备建立连接、可根据识别模板对图像信息进行识别,同时成本低廉、易于布设的工控设备显示屏输出画面采集系统及方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案。
一种工控设备显示屏输出画面采集系统,其包括有:图像采集单元,用于拍摄工控设备显示屏的实时画面以获取图像信息;模板参数处理单元,用于提供识别模板以及设置识别模板参数;图像识别单元,用于根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据;识别结果处理单元,用于存储和/或上传所述识别结果数据。
优选地,所述识别模板包括与所述图像信息相对应的识别区域,且由所述图像识别单元对该识别区域内的图像信息进行识别。
优选地,所述模板参数处理单元包括有摄像头参数调节程序,所述摄像头参数调节程序用于获取摄像头参数,并根据所述摄像头参数而调节拍摄清晰度。
优选地,还包括有服务器,所述识别结果处理单元接收识别结果数据后,将所述识别结果数据存储于本地和/或上传至服务器。
优选地,所述服务器为web服务器。
优选地,所述服务器包括有:摄像头参数设置页面,用于生成摄像头参数,并将所述摄像头参数下传至模板参数处理单元;图像视频流展示页面,用于设置和选择所述识别模板,以及显示所述图像信息;识别结果展示页面,用于展示图像识别单元输出的识别结果数据;数据存取方式与路径参数页面,用于向识别结果处理单元设置上传识别结果数据的方式和路径。
一种工控设备显示屏输出画面采集方法,该方法基于一系统实现,所述系统包括有图像采集单元、模板参数处理单元、图像识别单元和识别结果处理单元,所述方法包括如下步骤:步骤S1,利用所述模板参数处理单元设置和选择识别模板;步骤S2,所述图像采集单元拍摄工控设备显示屏的实时画面以获取图像信息;步骤S3,所述图像识别单元根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据;步骤S4,所述识别结果处理单元存储和/或上传所述识别结果数据。
优选地,所述识别模板包括与所述图像信息相对应的识别区域,所述步骤S3中,所述图像识别单元对该识别区域内的图像信息进行识别。
优选地,所述识别模板的构建过程包括:步骤S300,在图像采集单元拍摄的图像上框选显示数值的相应区域;步骤S301,记录该框选区域所对应的坐标;步骤S302,标记该坐标中各项数值所对应的属性;步骤S303,统计同一图像上不同数值的坐标范围,形成识别模板。
优选地,根据所述识别模板进行数据识别的过程包括:步骤S310,根据识别模板中的坐标范围得到识别区域;步骤S311,对识别区域中的数值进行识别和采集;步骤S312,将采集到的数值与该坐标对应的数值属性进行匹配后,得到识别结果数据。
本发明公开的工控设备显示屏输出画面采集系统中,先利用所述模板参数处理单元设置和选择识别模板,再由所述图像采集单元拍摄工控设备显示屏的实时画面,以获取图像信息,之后,所述图像识别单元根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据,最后,由所述识别结果处理单元存储以及上传所述识别结果数据。基于上述过程,本发明实现了对工控设备显示屏输出画面的非侵入式数据采集,无需改进现有生产设备,亦无需与现有设备建立连接,特别是在图像识别过程中,可根据识别模板对图像信息进行识别,不仅识别结果准确可靠,而且该系统易于布设、成本低廉。
附图说明
图1为本发明工控设备显示屏输出画面采集系统的组成框图。
图2为本发明优选实施例中工控设备显示屏输出画面采集方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种工控设备显示屏输出画面采集系统,如图1所示,其包括有:
图像采集单元1,用于拍摄工控设备显示屏的实时画面以获取图像信息;
模板参数处理单元2,用于提供识别模板以及设置识别模板参数;
图像识别单元3,用于根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据;
识别结果处理单元4,用于存储和/或上传所述识别结果数据。
上述系统中,先利用所述模板参数处理单元2设置和选择识别模板,再由所述图像采集单元1拍摄工控设备显示屏的实时画面,以获取图像信息,之后,所述图像识别单元3根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据,最后,由所述识别结果处理单元4存储以及上传所述识别结果数据。基于上述过程,本发明实现了对工控设备显示屏输出画面的非侵入式数据采集,无需改进现有生产设备,亦无需与现有设备建立连接,特别是在图像识别过程中,可根据识别模板对图像信息进行识别,不仅识别结果准确可靠,而且该系统易于布设、成本低廉。
作为一种优选方式,所述图像采集单元1集成于摄像头内,具体是指,利用摄像头内置的图像采集单元1实现图像采集与图像数据分析处理功能,进而对设备生产过程中的实时数据画面进行采集,再通过摄像头数据输出接口将采集到的数据上传至数据库服务器。
进一步地,所述模板参数处理单元2包括有摄像头参数调节程序,所述摄像头参数调节程序用于获取摄像头参数,并根据所述摄像头参数而调节拍摄清晰度。该部分可以利用模板参数处理单元中的子程序实现,该子程序接收用户下传的摄像头参数,然后根据参数调节摄像头对焦位置,用以取到最清晰的图像信号,从而提高识别的成功率、准确性。
本实施例中,所述识别模板包括与所述图像信息相对应的识别区域,且由所述图像识别单元3对该识别区域内的图像信息进行识别。
本实施例中,所述系统还包括有服务器,所述识别结果处理单元4接收识别结果数据后,将所述识别结果数据存储于本地和/或上传至服务器。
其中,图像识别单元设有用于对图像信号流进行数据截取的算法,用户根据服务器显示的视频数据流,在视频画面中选择需要识别的区域,形成一个具有识别区域的模板以及相关参数,对于不同的工控设备显示屏、不同的工位、不同的生产设备设置有不同的模板,各模板所涉及的参数也不同,确定识别模板后,对摄像头拍摄的实时画面逐一识别,然后将输出识别结果,该识别结果作为最终的图像流数据而上传至服务器。
本实施例中,所述服务器为web服务器,进一步地所述服务器包括有:
摄像头参数设置页面,用于生成摄像头参数,并将所述摄像头参数下传至模板参数处理单元2;
图像视频流展示页面,用于设置和选择所述识别模板,以及显示所述图像信息;
识别结果展示页面,用于展示图像识别单元3输出的识别结果数据;
数据存取方式与路径参数页面,用于向识别结果处理单元4设置上传识别结果数据的方式和路径。
在本发明的优选实施例中,结合图1和图2所示,关于系统的硬件配置,所述图像采集单元1、模板参数处理单元2、图像识别单元3和识别结果处理单元4可基于DSP数字信号处理器实现,其他控制部分由ARM控制器实现,所述服务器为web服务器,ARM控制器负责整个系统的调度,用于接收用户设置的参数、上传视频数据、本地数据的存取,以及ARM控制器与DSP数字信号处理器的通讯等,此外,ARM控制器可通过相应的通讯接口连接于服务器,具体的通讯接口可以是线网络接口,或者WIFI等无线通讯接口。
实际应用过程中,DSP与ARM交互程序,用于DSP与ARM双核之间的数据交换,如图像信号的上传、视频数据的上传,以及识别模板及参数的下发等。Web服务器的作用在于,便于用户设置配置参数,例如,可包括如下几个配置页面:1、摄像头参数设置页面,用与获取最清晰的图像信息;2、图像视频流展示页面,用以选择和设置图像识别所需要的模板与参数;3、识别结果展示页面,用以展示实时图像识别结果;4、数据存取方式与路径参数页面,用以选择和设置上传识别结果数据的方式和路径。
布设时,可利用网线连接摄像头到局域网电脑,在浏览器中打开Web参数配置页面,调节该发明摄像头参数,然后通过支架将其固定安装在被采集设备的显示屏前的适当位置,使其不但能采集到整个屏幕的数据,且采集的图像数据很清晰,然后再根据显示屏的不同显示页面,在Web页面中设置相关的采集模板与配置参数,即可进行设备的数据采集。对摄像头的安装要求是:要求像素净量高,采集的图像信息要清晰,否则会影响识别结果,由于需要采集显示屏上的图像信息,所有去光效果要好,另外摄像头体积应尽量小,一方面便于安装,令一方面不会遮挡大部分屏幕,避免影响设备操作人员的正常工作。
为了更好地阐述本发明的技术方案,本发明还公开了一种工控设备显示屏输出画面采集方法,结合图1和图2所示,该方法基于一系统实现,所述系统包括有图像采集单元1、模板参数处理单元2、图像识别单元3和识别结果处理单元4,所述方法包括如下步骤:
步骤S1,利用所述模板参数处理单元2设置和选择识别模板;
步骤S2,所述图像采集单元1拍摄工控设备显示屏的实时画面以获取图像信息;
步骤S3,所述图像识别单元3根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据;
步骤S4,所述识别结果处理单元4存储和/或上传所述识别结果数据。
进一步地,所述识别模板包括与所述图像信息相对应的识别区域,所述步骤S3中,所述图像识别单元3对该识别区域内的图像信息进行识别。
上述方法中,所述识别模板的构建过程包括:
步骤S300,在图像采集单元1拍摄的图像上框选显示数值的相应区域;
步骤S301,记录该框选区域所对应的坐标;
步骤S302,标记该坐标中各项数值所对应的属性;该步骤中的各项属性例如:工控设备的压力值、转数值、工作时间等;
步骤S303,统计同一图像上不同数值的坐标范围,形成识别模板。
作为一种优选方式,根据所述识别模板进行数据识别的过程包括:
步骤S310,根据识别模板中的坐标范围得到识别区域;
步骤S311,对识别区域中的数值进行识别和采集;
步骤S312,将采集到的数值与该坐标对应的数值属性进行匹配后,得到识别结果数据。
上述方法中,针对不同工控设备的显示画面可构建相应的识别模板,进而满足识别模板与图像中识别区域的匹配关系,以保证识别结果数据的准确性和可靠性。
本实施例中,所述系统还包括有服务器,所述步骤S4中,所述识别结果处理单元4接收识别结果数据后,将所述识别结果数据存储于本地和/或上传至服务器。
本发明公开的工控设备显示屏输出画面采集系统及方法,其实现了对工控设备显示屏输出画面的非侵入式数据采集,无需改进现有生产设备,亦无需与现有设备建立连接,特别是在图像识别过程中,可根据识别模板对图像信息进行识别,不仅识别结果准确可靠,而且该系统易于布设、成本低廉。
以上所述只是本发明较佳的实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种工控设备显示屏输出画面采集系统,其特征在于,包括有:
图像采集单元(1),用于拍摄工控设备显示屏的实时画面以获取图像信息;
模板参数处理单元(2),用于提供识别模板以及设置识别模板参数;
图像识别单元(3),用于根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据;
识别结果处理单元(4),用于存储和/或上传所述识别结果数据。
2.如权利要求1所述的工控设备显示屏输出画面采集系统,其特征在于,所述识别模板包括与所述图像信息相对应的识别区域,且由所述图像识别单元(3)对该识别区域内的图像信息进行识别。
3.如权利要求1所述的工控设备显示屏输出画面采集系统,其特征在于,所述模板参数处理单元(2)还包括有摄像头参数调节程序,所述摄像头参数调节程序用于获取摄像头参数,并根据所述摄像头参数而调节拍摄清晰度。
4.如权利要求3所述的工控设备显示屏输出画面采集系统,其特征在于,还包括有服务器,所述识别结果处理单元(4)接收识别结果数据后,将所述识别结果数据存储于本地和/或上传至服务器。
5.如权利要求4所述的工控设备显示屏输出画面采集系统,其特征在于,所述服务器为web服务器。
6.如权利要求5所述的工控设备显示屏输出画面采集系统,其特征在于,所述服务器包括有:
摄像头参数设置页面,用于生成摄像头参数,并将所述摄像头参数下传至模板参数处理单元(2);
图像视频流展示页面,用于设置和选择所述识别模板,以及显示所述图像信息;
识别结果展示页面,用于展示图像识别单元(3)输出的识别结果数据;
数据存取方式与路径参数页面,用于向识别结果处理单元(4)设置上传识别结果数据的方式和路径。
7.一种工控设备显示屏输出画面采集方法,其特征在于,该方法基于一系统实现,所述系统包括有图像采集单元(1)、模板参数处理单元(2)、图像识别单元(3)和识别结果处理单元(4),所述方法包括如下步骤:
步骤S1,利用所述模板参数处理单元(2)设置和选择识别模板;
步骤S2,所述图像采集单元(1)拍摄工控设备显示屏的实时画面以获取图像信息;
步骤S3,所述图像识别单元(3)根据当前的识别模板对所述图像信息进行识别,并输出识别结果数据;
步骤S4,所述识别结果处理单元(4)存储和/或上传所述识别结果数据。
8.如权利要求7所述的工控设备显示屏输出画面采集方法,其特征在于,所述识别模板包括与所述图像信息相对应的识别区域,所述步骤S3中,所述图像识别单元(3)对该识别区域内的图像信息进行识别。
9.如权利要求8所述的工控设备显示屏输出画面采集方法,其特征在于,所述识别模板的构建过程包括:
步骤S300,在图像采集单元(1)拍摄的图像上框选显示数值的相应区域;
步骤S301,记录该框选区域所对应的坐标;
步骤S302,标记该坐标中各项数值所对应的属性;
步骤S303,统计同一图像上不同数值的坐标范围,形成识别模板。
10.如权利要求9所述的工控设备显示屏输出画面采集方法,其特征在于,根据所述识别模板进行数据识别的过程包括:
步骤S310,根据识别模板中的坐标范围得到识别区域;
步骤S311,对识别区域中的数值进行识别和采集;
步骤S312,将采集到的数值与该坐标对应的数值属性进行匹配后,得到识别结果数据。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180105 |