CN109522996A - 固定标识物自动识别控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标识物自动识别控制系统，包括至少一个控制终端、以及所述控制终端分别通信连接的服务器，其中所述控制终端包括：图像采集模块，其具有用于采集标识物图像的图像采集装置，用于获取所述固定标识物的特征码信息；定位系统，其包括定位单元和GIS数据单元，用于采集并生成所述固定标识物所在空间地理位置信息、时间信息以及生成具体地理位置；姿态采集模块，用于实现对终端的姿态的实时感知和采集；通信模块，其用于与所述服务器通信；以及输出模块，其包括显示单元及打印单元，用于对服务器处理后生成的信息进行处理，以生成与固定标识物相应的并带有所述终端姿态信息的单据或图像，并显示和/或输出。本发明可以实时采集终端操作者的状态信息以及所处环境信息，实现对相应标识物便携及实时的检测与处理。

Description

固定标识物自动识别控制系统

技术领域

本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种用于固定标识物自动识别控制系统。

背景技术

物联网应用中的核心包括信息的采集、互联传输以及数据处理并进行相应的控制。其中，信息的采集以及处理后的控制需要借助于终端来进行，即通过终端采集信息以识别物品，并相应地将信息通过终端上的通信传输模块与服务器互联以传输，同时服务器端的处理后的信息或指令通过网络传输至终端，控制系统进行相应的显示、处理和控制。

目前，对于物联网应用中的终端装置各种各样，例如专利文献CN103679408A中公开了一种基于二维码的GPS物流配送系统和方法，其中该系统包括附着在流转物品上的二维码标识，以及用于产生所述二维码标识的第一系统和用于识别所述二维码标识的第二系统。第一系统包括第一手持移动终端，与第一手持移动终端通信连接的远程服务器，所述第二系统包括第二手持移动终端，与第二手持移动终端通信连接的车辆导航设备。其方法包括：1)采集信息；2)对采集信息进行二维编码及打印；3)扫描识别二维码；4)发送识别信息到车辆导航设备；5)自动导航。该系统和方法的优点是，可降低人工失误，精简操作步骤，突破传统网络束缚，提高物流效率。专利文献CN203012749U公开了一种带有打印功能的邮递工作终端机，包括：RFID/NFC标签读写模块和/或一维条形码/二维码识别模块；GPS模块，用于采集所述终端机所处位置信息；无线通信模块，用于与无线终端和邮件信息管理系统服务器进行无线通信；信息监控模块，用于向操作者显示信息和接收操作者输入信息和操作命令；打印模块，用于打印邮件详情单和其它信息单；中央处理模块，用于进行各种信息和操作命令的转换和处理。该邮递工作终端机集成了多种功能，有利于提高邮递工作人员收件和发件的效率，方便邮件信息的收集、显示、跟踪和智能化管理。

上述终端设备均可以实现信息的采集并发送到处理设备进行信息处理，特别是CN203012749U中的终端还可以根据接收处理后的信息或指令，以便于操作证对物品进行相应的处理，还可以打印相应的信息以便于公示或通知。但是，上述终端还存在明显的缺陷或不足：1)对信息的采集依赖于二维码标识或RFID/NFC标签，即需要事先在待处理的物品对象上设置二维码标识或RFID/NFC标签，这样使得终端的使用范围和应用场合受到极大的限制；2)无法采集或识别终端操作者的状态和所处环境，特别是对于需要采集上述信息的领域比如行政执法领域等，使得终端的使用受到局限；3)终端的打印装置通常很大，携带不便而且能耗很高，对便携性和能耗要求较高的手持终端，目前的打印装置都无法满足，特别是部分领域要求能够现场打印不干胶类型的通知单或信息清单，而不干胶打印机在便携性和能耗方面都无法满足要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种固定标识物自动识别控制系统，其不仅可以无需依赖二维码标识或RFID/NFC标签即实现对信息的采集，而且实时采集的信息中可以包括终端操作者的状态信息以及所处环境信息，特别是可以实现便携且及时的监测处理。

按照本发明的一种固定标识物自动识别控制系统，可实现对固定标识物的自动识别并依此进行相应的处理或控制，其特征在于，该控制系统包括至少一个控制终端以及与所述终端通信连接的远程服务器，其中所述控制终端包括图像采集模块、定位系统、姿态采集模块、通信模块以及输出模块，其中，

所述图像采集模块包括用于采集标识物图像的图像采集装置，该图像采集模块可通过图像采集这种获取固定标识物及其周围环境的视频或图像，并可对所述视频或图像信息进行实时采集处理，获得固定标识物的特征码信息，从而识别出所述固定标识物；所述定位系统包括定位模块和GIS数据模块，所述定位模块用于在所述图像采集模块获取所述固定标识物及其周围环境的视频或图像时自动采集并生成所述固定标识物所在的空间地理位置信息和时间信息；所述GIS数据模块可根据所述空间地理位置信息和时间信息生成由道路名和/或建筑物表征的具体位置信息；所述姿态采集模块内部设置有加速度计、陀螺仪以及声音采集装置，用于实现对所述终端的姿态变化的实时感知，以确定操作者的操作状态，同时可采集获得该终端所处的环境信息；无线通信模块，其分别与所述图像采集模块、定位系统及姿态采集模块通信连接，并用于与远端的服务器通信，以将上述固定标识物信息、地理位置信息、操作状态以及环境信息传输至服务器，以用于该服务器通过预先设定的规则或方案进行处理，同时用于接收经所述服务器处理后生成的信息或指令；所述输出模块包括显示单元和打印单元，该输出模块与所述通信模块通信连接，用于对服务器处理后生成的信息或指令进行处理，生成与固定标识物相应的并带有所述终端姿态信息的单据或图像，并显示和/或打印输出。

作为本发明的改进，所述输出模块的显示单元与打印单元分体设置，该打印单元设置有无线和/或有线通信单元，其与该所述显示单元通过该无线和/或有线通信单元进行数据通信。

作为本发明的改进，所述固定标识物的特征码信息包括标识物的标示/标牌类型、形状、质材和/或所处环境信息，所述固定标识物的识别通过采集到的所述视频或图像信息与样本数据库的匹配实现。

作为本发明的改进，所述图像采集模块还可对所述固定标识物及周围环境的空间立体坐标进行虚拟标识。

作为本发明的改进，所述终端的姿态变化包括终端位置和/或角度的变化、移动加速度和/或速度的变化。终端设备的实时状态，比如姿态的变化等，可通过系统平台进行集中管理和监控，后台再根据处理规则进行判断，从而获得操作者的操作状态信息。

作为本发明的改进，所述环境信息包括环境音量分贝数据。

作为本发明的改进，所述操作状态和环境信息被输入所述服务器中，利用其中设定的规则或方案对其进行处理或判断，从而获得所述现场实时状态信息，以用于现场实时处理或后续处理。

作为本发明的改进，所述终端上设置有人机交互单元，其可以与服务器端相互交互，实现对终端接收的服务器信息或指令的显示或交互处理。

作为本发明的改进，所述人机交互单元包括液晶屏幕和/或音频装置，所述终端接收的服务器信息或指令均可自动在该液晶屏幕上显示，也可通过所述音频装置推送以进行提醒。

本发明所构思的以上技术方案具有以下有益效果：1)利用图像或视频信息对固定标识物进行自动识别，无需事先在待处理的物品对象上设置二维码标识或RFID/NFC标签，这样使得固定标识物的类型大为扩展，终端的应用场合或覆盖领域大大增加。2)通过姿态采集模块可实时采集终端操作者的操作状态，并同时采集获得终端所处的环境信息，使得采集的信息更全面准确，更有利于获取终端状态的准确信息，便于进行决策判断而生成相应的处理或操作信息。3)利用定位模块和GIS数据模块可精确获知固定标识物的空间地理位置信息和时间信息，进而实时准确生成其地理位置，便于操作者状态和终端状态信息的准确获取。4)采用显示和打印分体设置，实现便携、及时的检测、显示或打印，可以实时实现对相应状态的记录和处理。

附图说明

图1为按照本发明优选实施例所构建的固定标识物自动识别控制系统的结构框图；

图2为按照本发明优选实施例所构建的固定标识物自动识别控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

按照本发明一个实施例的固定标识物自动识别控制系统，包括至少一个控制终端以及与所述终端通信连接的远程服务器，其中所述控制终端包括图像采集模块、定位系统、姿态采集模块、通信模块以及输出模块。

控制终端优选为无线打印终端，即其为带有无线通信单元的具有打印功能的终端。

该终端包括定位模块、不干胶打印机、图像采集模块、GIS数据模块、无线通信模块、姿态采集单元，该终端用于与设置在远端的服务器通信，该终端还优选可以包括存储模块、数字摄像模块、音频采集模块、触摸式液晶屏、电池。其中，定位模块优选是北斗导航模块也可以是GPS导航模块，定位模块、不干胶打印机、图像采集模块、GIS数据模块、存储模块、无线通信模块、数字摄像模块、MEMS动作传感器、音频采集模块、触摸式液晶屏、电池均与主板相联，数据通过无线通信模块与系统服务器无线互联。

图像采集模块在无线打印终端拍摄固定标识物及其周围环境视频、图像时，可以自动识别固定标识物及其标识标牌内容特征码。图像采集模块在无线打印终端拍摄固定标识物及其周围环境视频或图像时，可以自动识别固定标识物及其标识标牌内容特征码，并对固定标识物及周围环境的空间立体坐标进行虚拟标识。

在一个实施例中，图像采集模块通过自动分析、判决视频/图像中固定标识物的颜色、形状等特征，对固定标识物的标识特征进行检测和分类，并利用设定的标本库进行判断和识别，从而识别出固定标识物。本实施例中可以通过海量的标记样本，作为监督信息，利用计算机视觉、机器学习等模式识别技术，实现准确的判断和识别。

北斗导航模块在无线打印终端拍摄固定标识物及其周围环境视频、图像时，可以自动采集生成记录固定标识物所在空间地理位置信息和时间信息。

在一个实施例中，姿态采集装置优选为MEMS动作传感器，也可以是其他类型的姿态传感器。

在一个实施例中，打印设备优选为不干胶打印机，也可以为其他类型的打印机。本实施例中，微型不干胶打印机可以根据系统程序所需信息自动生成单据并现场打印，粘贴于固定标识物体表面或固定标识物附近。微型不干胶打印机可以与无线打印终端进行机体分离，分离后微型不干胶打印机与无线打印终端通过低功耗无线通信方式进行数据通信，此时微型不干胶打印机配置低功耗无线通信模块与电池。

根据不同的应用场景和业务规则，无线打印终端的MEMS动作传感器、音频采集模块实时采集的数据可以与系统服务器进行实时交互；无线打印终端及系统均可灵活设定交互业务规则，以及通过主板的USB/WLAN等接口，与操作者的其他业务系统进行对接与数据共享、联动。

在一个实施例中，当无线打印终端处于系统指定或者可识别的安全WLAN环境中或充电时，自动对现场采集的数据在系统服务器上进行增量备份。

在一个实施例中，服务器端的硬件网管程序支持SNMP和TR069网络管理协议，可以对较大数量的无线终端进行电信级的全面、实时、有效地管理。

利用本实施例的终端进行固定标识物的自动识别与控制时，其可以通过如下步骤进行实施：

(1)操作者手持此无线打印终端在固定标识物所在现场，对此物体及物体周边环境进行摄像、拍照，图像采集模块自动识别物体及其标识标牌的内容特征码，北斗导航模块自动生成记录此时该物体的空间地理位置信息和时间信息，结合内置的GIS数据模块生成一个用道路交通路名和路口描述的地理位置名称，并在触摸式液晶屏幕上显示以上所有信息，操作者可以在此信息上进行调整、校对操作，以及设定现场业务处置规则；

(2)无线打印终端与系统通过无线通信模块与系统服务器进行通信。无线打印终端根据事先设定好的规则选择是否上传现场所有或部分数据，系统服务器端完成数据存储、分析与指令下达；

(3)无线打印终端所采集的数据信息，根据业务处置规则的设定与服务器端的指令，通过微型不干胶打印机现场打印出通知单据，并粘贴于固定标识物表面或固定标识物附近；

(4)无线打印终端在设备空闲且无线网络信号良好时自动上传所有现场采集的数据；服务器端可实时对现场操作者进行指令下达，所有指令均可自动在无线打印终端液晶屏幕上显示，也可通过强制推送音频的方式做出提醒；

(5)以上所有业务流程的操作在业务规则设定好之后，均由无线打印终端和系统自动执行，不需操作者人工干预。

终端操作者通过图像采集装置拍摄视频、照片，对标识物进行拍摄，系统内置的图像采集模块实时识别出该标识物的形状、位置、大小、颜色、底色等各种特征码；定位模块自动生成记录对应的地理位置信息和证据采集时间信息，结合内置的GIS数据模块生成一个用道路交通路名和路口描述的地理位置名称。系统在触摸式液晶屏幕上显示以上所有信息，操作者可以在此信息上进行调整、校对操作，以及设定处罚规则，并利用微型不干胶打印机，打印告知单据张贴于指定位置。在一个实施例中，如果操作人员因被某些原因导致出现较大幅度的肢体运动，并结合环境信息例如环境音量的分贝数据等因素，系统可以进行相应的判断并得到实时的反馈和处理。

无线打印终端在设备空闲且无线网络信号良好时自动上传所有现场采集的数据，包括设计图片尺寸、位置、颜色、制作参数、营业数据等信息；服务器端可根据存储的设计图片、制作参数、营业数据等信息，实时对信息的处理。所有指令均可自动在无线打印终端液晶屏幕上显示，也可通过强制推送音频的方式做出提醒。操作者如果在手持执法终端遭遇突发状况，比如大幅度肢体运动等，终端系统自动启动对数字摄像模块、姿态采集模块进行现场数据的实时采集，并对系统服务器进行告警提示。

优选地，姿态采集模块(微电机系统)包含有加速度计、陀螺仪、麦克风等，用以采集相应的姿态、动作及环境信息。实际上，本发明中的终端并不仅可用于上述领域，也可以在例如地质勘探、考古或者其他需要采集信息并现场操作或处理的领域适用。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种固定标识物自动识别控制系统，用于实现对固定标识物的自动识别并依此进行相应的处理或控制，其特征在于，该控制系统包括至少一个控制终端以及与所述终端通信连接的远程服务器，其中所述控制终端包括图像采集模块、定位系统、姿态采集模块、通信模块以及输出模块，其中，

所述图像采集模块包括用于采集标识物图像的图像采集装置，该图像采集模块可通过图像采集这种获取固定标识物及其周围环境的视频或图像，并可对所述视频或图像信息进行实时采集处理，获得固定标识物的特征码信息，从而识别出所述固定标识物；所述定位系统包括定位模块和GIS数据模块，所述定位模块用于在所述图像采集模块获取所述固定标识物及其周围环境的视频或图像时自动采集并生成所述固定标识物所在的空间地理位置信息和时间信息；所述GIS数据模块可根据所述空间地理位置信息和时间信息生成由道路名和/或建筑物表征的具体位置信息；所述姿态采集模块内部设置有加速度计、陀螺仪以及声音采集装置，用于实现对所述终端的姿态变化的实时感知，以确定操作者的操作状态，同时可采集获得该终端所处的环境信息；无线通信模块，其分别与所述图像采集模块、定位系统及姿态采集模块通信连接，并用于与所述服务器通信，以将上述固定标识物信息、地理位置信息、操作状态以及环境信息传输至服务器，以用于该服务器通过预先设定的规则或方案进行处理，同时用于接收经所述服务器处理后生成的信息或指令；所述输出模块包括显示单元和打印单元，该输出模块与所述通信模块通信连接，用于对所述服务器处理后生成的信息或指令进行处理，生成与固定标识物相应的并带有所述终端姿态信息的单据或图像，并显示和/或打印输出。

2.根据权利要求1所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，所述输出模块的显示单元与打印单元分体设置，该打印单元设置有无线和/或有线通信单元，其与该所述显示单元通过该无线和/或有线通信单元进行数据通信。

3.根据权利要求1或2所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，所述固定标识物的特征码信息包括标识物的标示/标牌类型、形状、质材和/或所处环境信息，所述固定标识物的识别通过采集到的所述视频或图像信息与样本数据库的匹配实现。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，还包括自动备份模块，其可自动对现场采集的数据在系统服务器上进行备份。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，所述图像采集模块还用于对所述固定标识物及周围环境的空间立体坐标进行虚拟标识，以进行三维立体标识，实现更精确的识别。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，所述终端的姿态变化包括终端位置和/或角度的变化、移动加速度和/或速度的变化。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，所述环境信息包括环境音量分贝数据。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，所述终端上设置有人机交互单元，其可以与服务器端相互交互，实现对终端接收的服务器信息或指令的显示或交互处理。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种固定标识物自动识别控制系统，其中，所述人机交互单元包括液晶屏幕和/或音频装置，所述终端接收的服务器信息或指令均可自动在该液晶屏幕上显示，也可通过所述音频装置推送以进行提醒。