CN109685412A - 一种物流集装箱内环境监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种物流集装箱内环境监测系统，利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、湿度传感器、报警装置、图像采集装置、图像处理装置、打印装置、无线传输装置、用户手机、显示装置、存储装置以及定位装置，能够对危化品物流集装箱内的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息，并将测得的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息传输至显示装置和用户手机进行显示，还通过图像采集装置采集集装箱内危化品的图像信息，并将采集到的图像信息传输至显示装置和用户手机进行显示，以便于工作人员对集装箱内存储的危化品进行有效监测。

Description

一种物流集装箱内环境监测系统
技术领域
本发明涉及物流领域，尤其涉及一种物流集装箱内环境监测系统。
背景技术
随着化工领域产业的巨大发展，对危化品的需求量越来越高。危化品易燃、易爆、易中毒、易污染环境，运输中操作不当、受热、受压及交通事故等可能引发重特大安全事故，后果很严重。经统计，2016年1至8月份，我国共发生232起化学品事故，其中涉及危化品的事故共有96起，占41.38％。近年来，政府和企业都在加强对危化品运输的安全管理，加大对危化品运输车辆、工具的在途监控力度，对运输装备进行升级改造，尽可能减少危化品事故的发生。但是，目前的危化品车辆监控技术信息量少、网络通信的不畅或不正常，无法做到监控的及时性，很难满足危化品运输安全监控管理的要求。
我国95％以上的危化品涉及异地运输问题，每年总运输量超过4亿吨，每天危化品运输量超过100万吨。危化品运输是一种动态危险源，一旦发生事故，对人民财产、社会公共安全均造成不同程度的危害。因此加强危化品物流过程中的实时监控、提高危化品的运输安全已经刻不容缓。
目前对危化品物流过程中的实时监测中主要对危化品本身的安全性进行监测，而忽略了对运输危化品的集装箱的监测，对危化品的集装箱内的环境参数进行监测能够提前预知危化品本身的安全性，进而提高了危化品在运输过程中的安全性、可靠性。
发明内容
因此，为了解决上述问题，本发明提供一种物流集装箱内环境监测系统，利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、湿度传感器、打印装置、图像采集装置、图像处理装置、报警装置、无线传输装置、用户手机、显示装置、存储装置以及定位装置，能够对危化品物流集装箱内的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息，并将测得的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息传输至显示装置和用户手机进行显示，本发明提供的物流集装箱内环境监测系统还通过使用图像采集装置采集集装箱内危化品的图像信息，并将采集到的图像信息传输至显示装置和用户手机进行显示，以便于工作人员对集装箱内存储的危化品进行有效监测。
根据本发明的一种物流集装箱内环境监测系统，其包括中央处理器、温度传感器、信号处理电路、湿度传感器、打印装置、图像采集装置、图像处理装置、报警装置、无线传输装置、用户手机、显示装置、存储装置以及定位装置。
其中，温度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，湿度传感器的输出端与中央处理器的输入端连接，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理器的A/D端口连接，图像处理装置的输出端与中央处理器的串口通讯端口连接，定位装置的输出端与中央处理器的串口通讯端口连接，报警装置的输入端、显示装置的输入端以及存储装置的输入端均与中央处理器的串口通讯端口连接，中央处理器与无线传输装置双向通讯连接，无线传输装置与用户手机双向通讯连接，打印装置的输入端与中央处理器的输出端连接。
优选的是，温度传感器用于采集存储有危化品物流集装箱内的温度信息，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，温度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理器的A/D端口连接。
优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14以及电容C1-C2。
其中，温度传感器的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R3的一端接地，电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的另一端连接，电阻R1的另一端还与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R3的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R4的另一端还与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R6的一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R6的另一端接地，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R8的一端还与电容C1的一端连接，电阻R8的另一端还与电容C1的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R10的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R10的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R11的一端与电阻R12的一端连接，电阻R11的另一端与电阻R10的另一端连接，电阻R12的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与信号滤波单元的输入端连接。
优选的是，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C3-C4以及集成运放A3-A5。
其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与中央处理器的A/D端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理器的A/D端口。
优选的是，图像处理装置包括图像去噪模块、图像平滑模块以及图像增强模块。
其中，图像采集装置的输出端与图像增强模块的输入端连接，图像增强模块的输出端与图像平滑模块的输入端连接，图像平滑模块的输出端与图像去噪模块的输入端连接，图像去噪模块的输出端与中央处理器的输入端连接。
优选的是，温度传感器为非接触型温度传感器，湿度传感器为电容型相对湿度传感器，定位装置为GPS定位装置，中央处理器为8位微处理器Atmega128，显示装置为LCD显示单元，其中，LCD显示单元为20pinLCD1286HZ，无线传输装置为WiFi模块，WiFi模块为VT6656模块。
优选的是，将图像采集装置采集的存储有危化品物流集装箱内危化品图像信息传输至图像处理装置的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像增强模块对图像f(x,y)进行图像增强处理，图像增强后的图像二维函数为p(x,y)，其中，
。
优选的是，图像平滑模块对上述图像p(x,y)进行平滑处理，经过平滑处理后图像二维函数为h(x,y)，其中平滑函数为g(x,y)，
，
，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
优选的是，图像去噪模块对上述图像h(x,y) 进行去噪处理，经过去噪处理后图像二维函数为u(x,y)，其中，
。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的物流集装箱内环境监测系统，利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、湿度传感器、打印装置、图像采集装置、图像处理装置、报警装置、无线传输装置、用户手机、显示装置、存储装置以及定位装置，能够对危化品物流集装箱内的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息，并将测得的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息传输至显示装置和用户手机进行显示，本发明提供的物流集装箱内环境监测系统还通过使用图像采集装置采集集装箱内危化品的图像信息，并将采集到的图像信息传输至显示装置和用户手机进行显示，以便于工作人员对集装箱内存储的危化品进行有效监测；
（2）本发明提供的物流集装箱内环境监测系统，其中的图像处理装置对采集的图像分别进行图像增强、图像平滑、图像去噪处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对集装箱内危化品的图像信息的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
附图说明
图1为本发明的物流集装箱内环境监测系统的示意图；
图2为本发明的信号处理电路的电路图；
图3为本发明的图像处理装置的示意图。
附图标记：
1-中央处理器；2-温度传感器；3-信号处理电路；4-湿度传感器；5-打印装置；6-图像采集装置；7-图像处理装置；8-报警装置；9-无线传输装置；10-用户手机；11-显示装置；12-存储装置；13-定位装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的物流集装箱内环境监测系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的物流集装箱内环境监测系统，物流集装箱内环境监测系统包括中央处理器1、温度传感器2、信号处理电路3、湿度传感器4、打印装置5、图像采集装置6、图像处理装置7、报警装置8、无线传输装置9、用户手机10、显示装置11、存储装置12以及定位装置13。
其中，温度传感器2的输出端与信号处理电路3的输入端连接，湿度传感器4的输出端与中央处理器1的输入端连接，图像采集装置6的输出端与图像处理装置7的输入端连接，信号处理电路3的输出端与中央处理器1的A/D端口连接，图像处理装置7的输出端与中央处理器1的串口通讯端口连接，定位装置13的输出端与中央处理器1的串口通讯端口连接，报警装置8的输入端、显示装置11的输入端以及存储装置12的输入端均与中央处理器1的串口通讯端口连接，中央处理器1与无线传输装置9双向通讯连接，无线传输装置9与用户手机10双向通讯连接，打印装置5的输入端与中央处理器1的输出端连接。
上述实施方式中，本发明提供的物流集装箱内环境监测系统还包括一电源，该电源为本发明提供的物流集装箱内环境监测系统提供电力支持。
上述实施方式中，利用中央处理器1、温度传感器2、信号处理电路3、湿度传感器4、打印装置5、图像采集装置6、图像处理装置7、报警装置8、无线传输装置9、用户手机10、显示装置11、存储装置12以及定位装置13，能够对危化品物流集装箱内的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息，并将测得的温度信息、湿度信息以及集装箱的位置信息传输至显示装置11和用户手机10进行显示，本发明提供的物流集装箱内环境监测系统还通过使用图像采集装置6采集集装箱内危化品的图像信息，并将采集到的图像信息传输至显示装置11和用户手机10进行显示，以便于工作人员对集装箱内存储的危化品进行有效监测。
工作人员还能够通过打印装置5将中央处理器1接收到的温湿度信息打印出来，以便于工作人员汇编成册，用于后期研究。
其中，报警装置8、显示装置11和存储单元12设置于用于运输危化品的车辆的驾驶室内，工作人员能够通过显示装置11获取用于运输危化品的集装箱内的温度信息、湿度信息、位置信息以及集装箱内危化品的图像信息，存储装置12还包括一USB数据端口，工作人员能够通过该USB数据接口获知用于运输危化品的集装箱内的温度信息、湿度信息、位置信息以及集装箱内危化品的图像信息的实时数据以及历史数据，便于工作人员后期研究、分析。
温度传感器2、湿度传感器4、定位装置13以及图像采集装置6均设置于用于运输危化品的集装箱内。
其中，定位装置13用于将集装箱的位置信息传输至中央处理器1，中央处理器1将接收到的位置信息传输至显示装置11和存储装置12，并通过无线传输装置9将接收到的位置信息传输至用户手机10，以便于工作人员实时获知集装箱的位置信息，以便于了解危险品运输情况。
作为上述的进一步优先，如图2所示，温度传感器2用于采集存储有危化品物流集装箱内的温度信息，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路3，V1为经过信号处理电路3处理后的电压信号，信号处理电路3包括信号放大单元和信号滤波单元，温度传感器2的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理器1的A/D端口连接。
具体地，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14以及电容C1-C2。
其中，温度传感器2的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R3的一端接地，电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的另一端连接，电阻R1的另一端还与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R3的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R4的另一端还与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R6的一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R6的另一端接地，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R8的一端还与电容C1的一端连接，电阻R8的另一端还与电容C1的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R10的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R10的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R11的一端与电阻R12的一端连接，电阻R11的另一端与电阻R10的另一端连接，电阻R12的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与信号滤波单元的输入端连接。
具体地，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C3-C4以及集成运放A3-A5。
其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与中央处理器1的A/D端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理器1的A/D端口。
上述实施方式中，信号处理电路3的噪声在50nV以内，漂移为0.4μV/℃，集成运放A1为LT1113低漂移放大器，集成运放A2为LT1230高速放大器，集成运放A3、A4和A5均为LT1097运放，由于集成运放A1的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。
电阻R1的阻值为1KΩ，电阻R2的阻值为100MΩ，电阻R3的阻值为1MΩ，电阻R4的阻值为100KΩ，电阻R5的阻值为1MΩ， R6的阻值为1MΩ，电阻R7的阻值为200Ω，电阻R8的阻值为100MΩ，电阻R9的阻值为3.9KΩ，电阻R10的阻值为100KΩ，电阻R11的阻值为1KΩ，电阻R12的阻值为100KΩ，电阻R13的阻值为1KΩ，电阻R14的阻值为5.1KΩ，电阻R15的阻值为1.7KΩ，电阻R16的阻值为4.7KΩ，电阻R17的阻值为10KΩ，电阻R18的阻值为5KΩ，电阻R19的阻值为1KΩ，电阻R20的阻值为5KΩ，电阻R21的阻值为5KΩ，容C1的电容值为50pF，电容C2的电容值为1μF，C3的电容值为390pF，电容C4的电容值为470pF。
由于温度传感器2采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R1-R14、电容C1-C2以及集成运放A1-A2对温度传感器2输出的电压V0进行放大处理，由电阻R1-R14、电容C1-C2以及集成运放A1-A2构成的信号放大单元只有0.5μV/℃的漂移、5μV以内的偏移、100pA偏置电流和0.1Hz到10Hz宽带内50nV的噪声。其中，信号滤波单元使用电阻R15-R21，电容C3-C4以及集成运放A3-A5对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了温度检测的精度。
作为上述的进一步优先，如图3所示，图像处理装置7包括图像去噪模块、图像平滑模块以及图像增强模块。
其中，图像采集装置6的输出端与图像增强模块的输入端连接，图像增强模块的输出端与图像平滑模块的输入端连接，图像平滑模块的输出端与图像去噪模块的输入端连接，图像去噪模块的输出端与中央处理器1的输入端连接。
其中，图像增强模块对图像信息进行图像增强处理，图像平滑模块对图像增强模块处理后的图像进行图像平滑处理，图像去噪模块对图像平滑模块处理后的图像进行去噪处理。
具体地，温度传感器2为非接触型温度传感器，湿度传感器4为电容型相对湿度传感器，定位装置13为GPS定位装置，中央处理器1为8位微处理器Atmega128，显示装置11为LCD显示单元，其中，LCD显示单元为20pinLCD1286HZ，无线传输装置9为WiFi模块，WiFi模块为VT6656模块。
其中，GPS定位装置的工作电压为2.7V-3.6V，GPS定位装置的输出端与中央处理器1的输入端通过无线网络进行连接。GPS定位装置用于对用于运输危化品的集装箱进行定位，并将定位信息传输至中央处理器1，中央处理器1将定位信息传输至显示装置11、存储装置12、打印装置5以及用户手机10。
上述实施方式中，考虑到成本和处理性能的要求，中央处理器1选用低功耗8位微处理器Atmega128，该芯片硬件资源丰富，具有低功耗、功能多、价格便宜和性能强大等优点，Atmega128自身带有128K字节Flash存储器，同时带有4K字节的EEPROM存储器，传感器采集的数据直接存放在EEPROM存储器中，Atmega128内部的ADC端口具有8个通道，每通道的分辨率为10bit，输入电压范围为0~5V，能够满足监测数据巡回采集的需要，同时也无需另加AD转换器件，简化了外围电路设计，降低了成本。
LCD显示单元采用3.3V电压供电，以便于与微处理器Atmega128的I/O口电平匹配，LCD显示单元与微处理器Atmega128的接口采用串行接口进行通信。
无线传输装置9为WiFi模块，WiFi作为一种无线联网技术，最主要的优势在于不需要布线，不受布线条件的限制，因此特别适合移动办公用户的需要，WiFi模块采用VT6656模块实现数据的远程传输，VT6656模块内嵌TCP/IP协议线，降低了设计的难度，同时大大提高了Atmega128处理其他数据的能力，VT6656与Atmega128的连接非常简单，二者可以通过标准的USB接口直接相连，VT6656模块采用54Mbps标准的802.11g无线以太网访问，比基于802.11b协议的快5倍，采用USB2.0接口最高比USB1.0接口快40倍，新的天线技术支持更远距离的无线访问，支持所有标准的821.11g和802.11b无线路由器及接入点，支持64/128/256位WEP加密，支持WPA/WPA2、WPA-PSK/WPA2-PSK等高级加密与安全机制。
具体地，将图像采集装置6采集的存储有危化品物流集装箱内危化品图像信息传输至图像处理装置7的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像增强模块对图像f(x,y)进行图像增强处理，图像增强后的图像二维函数为p(x,y)，其中，
。
具体地，图像平滑模块对上述图像p(x,y)进行平滑处理，经过平滑处理后图像二维函数为h(x,y)，其中平滑函数为g(x,y)，
，
，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
具体地，图像去噪模块对上述图像h(x,y) 进行去噪处理，经过去噪处理后图像二维函数为u(x,y)，其中，
。
本发明通过中央处理器1与各模块/单元/装置之间的相互连接，实现了对用于运输危化品的集装箱内的温度信息、湿度信息、位置信息以及集装箱内存储的危化品的图像信息的实时监测，工作人员根据显示装置11和用户手机10接收到的用于运输危化品的集装箱内的温度信息、湿度信息、位置信息以及集装箱内存储的危化品的图像信息对运输过程中的危化品的安全性进行监测，整个系统的设计较为人性化，能够精确监测到用于运输危化品的集装箱内的温度信息、湿度信息、位置信息以及集装箱内存储的危化品的图像信息，当工作人员通过显示装置11或用户手机10中接收到的用于运输危化品的集装箱内的温度信息、湿度信息、位置信息以及集装箱内存储的危化品的图像信息判断出危化品运输可能存在危险（例如温度、湿度大于阈值或集装箱内存储的危化品发生倾斜、翻到等危险情况），则工作人员使用用户手机10通过无线传输装置9和中央处理器1控制报警装置8进行报警，以保证运输过程中集装箱内危化品的安全性，具有良好的经济利益与市场价值。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述物流集装箱内环境监测系统包括中央处理器（1）、温度传感器（2）、信号处理电路（3）、湿度传感器（4）、打印装置（5）、图像采集装置（6）、图像处理装置（7）、报警装置（8）、无线传输装置（9）、用户手机（10）、显示装置（11）、存储装置（12）以及定位装置（13）；
其中，所述温度传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述湿度传感器（4）的输出端与所述中央处理器（1）的输入端连接，所述图像采集装置（6）的输出端与所述图像处理装置（7）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端与所述中央处理器（1）的A/D端口连接，所述图像处理装置（7）的输出端与所述中央处理器（1）的串口通讯端口连接，所述定位装置（13）的输出端与所述中央处理器（1）的串口通讯端口连接，所述报警装置（8）的输入端、所述显示装置（11）的输入端以及所述存储装置（12）的输入端均与所述中央处理器（1）的串口通讯端口连接，所述中央处理器（1）与所述无线传输装置（9）双向通讯连接，所述无线传输装置（9）与所述用户手机（10）双向通讯连接，所述打印装置（5）的输入端与所述中央处理器（1）的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述温度传感器（2）用于采集存储有危化品物流集装箱内的温度信息，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路（3），V1为经过所述信号处理电路（3）处理后的电压信号，所述信号处理电路（3）包括信号放大单元和信号滤波单元，所述温度传感器（2）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理器（1）的A/D端口连接。
3.根据权利要求2所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14以及电容C1-C2；
其中，所述温度传感器（2）的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R3的一端接地，电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端与电阻R2的另一端连接，电阻R1的另一端还与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R3的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R4的另一端还与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R6的一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R6的另一端接地，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R8的一端还与电容C1的一端连接，电阻R8的另一端还与电容C1的另一端连接，电阻R7的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R10的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R10的另一端与电阻R9的另一端连接，电阻R11的一端与电阻R12的一端连接，电阻R11的另一端与电阻R10的另一端连接，电阻R12的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与所述信号滤波单元的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C3-C4以及集成运放A3-A5；
其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与所述中央处理器（1）的A/D端口连接，所述信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至所述中央处理器（1）的A/D端口。
5.根据权利要求1所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述图像处理装置（7）包括图像去噪模块、图像平滑模块以及图像增强模块；
其中，所述图像采集装置（6）的输出端与所述图像增强模块的输入端连接，所述图像增强模块的输出端与所述图像平滑模块的输入端连接，所述图像平滑模块的输出端与所述图像去噪模块的输入端连接，所述图像去噪模块的输出端与所述中央处理器（1）的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述温度传感器（2）为非接触型温度传感器，所述湿度传感器（4）为电容型相对湿度传感器，所述定位装置（13）为GPS定位装置，所述中央处理器（1）为8位微处理器Atmega128，所述显示装置（11）为LCD显示单元，其中，LCD显示单元为20pinLCD1286HZ，所述无线传输装置（9）为WiFi模块，所述WiFi模块为VT6656模块。
7.根据权利要求5所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，将所述图像采集装置（6）采集的存储有危化品物流集装箱内危化品图像信息传输至所述图像处理装置（7）的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，所述图像增强模块对图像f(x,y)进行图像增强处理，图像增强后的图像二维函数为p(x,y)，其中，
。
8.根据权利要求7所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述图像平滑模块对上述图像p(x,y)进行平滑处理，经过平滑处理后图像二维函数为h(x,y)，其中平滑函数为g(x,y)，
，
，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
9.根据权利要求8所述的物流集装箱内环境监测系统，其特征在于，所述图像去噪模块对上述图像h(x,y) 进行去噪处理，经过去噪处理后图像二维函数为u(x,y)，其中，
。
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