CN110194085B - 基于视觉检测的电子辅助平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于视觉检测的电子辅助平台，包括：位置提取设备，设置在轿车的仪表盘内，基于人体头部成像特征从实时滤波图像中识别出一个或多个人体头部分别所在的一个或多个成像区域，并基于每一个成像区域在所述实时滤波图像中的相对位置确定对应的人体头部所在的车内座椅编号；针对性加热设备，用于对接收到的每一个车内座椅编号对应的轿车的座椅执行加热动作。本发明的基于视觉检测的电子辅助平台控制有效、方便实用。由于鉴于对轿车座位上是否存在人体进行检测所采用的重量传感器的精度不高，采用针对性视觉检测机制以提高人体检测精度，从而保证了座椅加热的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检测领域，尤其涉及一种基于视觉检测的电子辅助平台。
背景技术
视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。
机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。
发明内容
本发明具备以下两处关键的发明点：
(1)鉴于对轿车座位上是否存在人体进行检测所采用的重量传感器的精度不高，采用针对性视觉检测机制以提高人体检测精度，从而保证了座椅加热的准确性；
(2)在谢别德插值处理后的图像中执行识别动作失败时，返回在谢别德插值处理之前实现对图像的实时增强动作，对经过实时增强动作后的图像再次执行谢别德插值处理，以在识别效果和运算量之间达到平衡。
根据本发明的一方面，提供了一种基于视觉检测的电子辅助平台，所述平台包括：位置提取设备，设置在轿车的仪表盘内，与小波滤波设备连接，基于人体头部成像特征从实时滤波图像中识别出一个或多个人体头部分别所在的一个或多个成像区域，并基于每一个成像区域在所述实时滤波图像中的相对位置确定对应的人体头部所在的车内座椅编号；针对性加热设备，与所述位置提取设备连接，用于对接收到的每一个车内座椅编号对应的轿车的座椅执行加热动作，而对未接收到相应车内座椅编号的轿车的座椅停止执行加热动作；微型捕获设备，设置在轿车的车顶的中央位置，用于对其下方的轿车乘坐场景进行图像捕获操作，以获得乘坐场景图像；色阶调整设备，设置在微型捕获设备的附近，与所述微型捕获设备连接，用于接收乘坐场景图像，对所述乘坐场景图像执行色阶调整处理，以获得并输出相应的色阶调整图像；谢别德插值设备，与所述色阶调整设备连接，用于接收色阶调整图像，对所述色阶调整图像执行谢别德插值处理，以获得并输出谢别德插值图像；ARM11处理芯片，与所述谢别德插值设备连接，用于基于预设的基准人体头部形状对所述谢别德插值图像执行形状匹配，以在匹配到相应的人体头部区域时，发出第一驱动命令；所述ARM11处理芯片用于在未匹配到相应的人体头部区域时，发出第二驱动命令。
本发明的基于视觉检测的电子辅助平台控制有效、方便实用。由于鉴于对轿车座位上是否存在人体进行检测所采用的重量传感器的精度不高，采用针对性视觉检测机制以提高人体检测精度，从而保证了座椅加热的准确性。
具体实施方式
下面将对本发明的基于视觉检测的电子辅助平台的实施方案进行详细说明。
轿车，某些地区称房车或私家车，美国英语称为Sedan，在英国则称为Saloon，通常指用于人员以及行李运输的汽车。轿车除乘客厢外，外观上可见明显长度的车头与车尾，因此可从外形上清晰分辨出引擎室，人员乘坐室以及行李舱(某些地区对这种外形的分类称之为三厢)。轿车其外型类似古代轿子(英格兰称轿子为Sedan chairs)乘客厢前后有长握柄，故名为“轿车”。在某些时候，轿车特指区别于货车、皮卡、SUV、大巴和中巴的小型汽车，俗称为“小轿车”。在香港，轿车又称私家车，是最为常用的交通工具，用于载人及行李。包括驾驶者在内，座位数最多不超过9个，它又以不同的类型所划分。
目前，为了保证乘客即使在寒冷天气乘坐时也能够提供温暖的乘坐环境，有的轿车对每一个座位下方都设置了辅助加热机构，以便于乘客在轿车空调刚启动时或者天气非常寒冷时获取额外的热量，然而，目前对轿车座位上是否存在乘客进行检测所采用的重量传感器的精度不高。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于视觉检测的电子辅助平台，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的基于视觉检测的电子辅助平台包括：
位置提取设备，设置在轿车的仪表盘内，与小波滤波设备连接，基于人体头部成像特征从实时滤波图像中识别出一个或多个人体头部分别所在的一个或多个成像区域，并基于每一个成像区域在所述实时滤波图像中的相对位置确定对应的人体头部所在的车内座椅编号；
针对性加热设备，与所述位置提取设备连接，用于对接收到的每一个车内座椅编号对应的轿车的座椅执行加热动作，而对未接收到相应车内座椅编号的轿车的座椅停止执行加热动作；
微型捕获设备，设置在轿车的车顶的中央位置，用于对其下方的轿车乘坐场景进行图像捕获操作，以获得乘坐场景图像；
色阶调整设备，设置在微型捕获设备的附近，与所述微型捕获设备连接，用于接收乘坐场景图像，对所述乘坐场景图像执行色阶调整处理，以获得并输出相应的色阶调整图像；
谢别德插值设备，与所述色阶调整设备连接，用于接收色阶调整图像，对所述色阶调整图像执行谢别德插值处理，以获得并输出谢别德插值图像；
ARM11处理芯片，与所述谢别德插值设备连接，用于基于预设的基准人体头部形状对所述谢别德插值图像执行形状匹配，以在匹配到相应的人体头部区域时，发出第一驱动命令；
所述ARM11处理芯片用于在未匹配到相应的人体头部区域时，发出第二驱动命令；
实时增强设备，分别与所述谢别德插值设备和所述ARM11处理芯片连接，用于在接收到所述第二驱动命令时，对所述色阶调整图像执行实时图像增强处理，以获得实时增强图像，并将所述实时增强图像发送给谢别德插值设备；
所述谢别德插值设备还用于在接收到实时增强图像时，对所述实时增强图像执行谢别德插值处理，以获得并输出二次插值图像；
所述谢别德插值设备还用于在接收到所述第一驱动命令时，将所述谢别德插值图像直接作为二次插值图像输出；
小波滤波设备，与所述谢别德插值设备连接，用于接收所述二次插值图像，并对所述二次插值图像执行小波滤波处理以获得并输出实时滤波图像。
接着，继续对本发明的基于视觉检测的电子辅助平台的具体结构进行进一步的说明。
所述基于视觉检测的电子辅助平台中：
所述小波滤波设备、所述ARM11处理芯片、所述谢别德插值设备和所述色阶调整设备和所述实时增强设备共同使用同一石英振荡设备。
所述基于视觉检测的电子辅助平台中还可以包括：
轮廓搜索设备，与所述微型捕获设备连接，用于接收所述乘坐场景图像，对所述乘坐场景图像进行均匀式分块处理，以获得各个图像分块，对每一个图像分块执行以下操作：检测所述图像分块中各个点是否为边缘点，统计所述图像分块中的边缘点的数量，当所述边缘点的数量大于等于预设数量阈值时，将所述图像分块标记为轮廓分块，以及当所述边缘点的数量小于所述预设数量阈值时，将所述图像分块标记为非轮廓分块。
所述基于视觉检测的电子辅助平台中还可以包括：
定向处理设备，与所述轮廓搜索设备连接，用于接收各个轮廓分块以及各个非轮廓分块，对于每一个轮廓分块执行以下操作：测量所述轮廓分块的对比度，基于所述对比度确定所述轮廓分块中的高频分布频段，以作为所述轮廓分块的目标频段，对所述轮廓分块执行基于所述目标频段的高通滤波处理，以获得对应的高通滤波分块，还用于将所述轮廓分块逐像素减去所述高通滤波分块，以获得并输出对应的低通滤波分块，对所述高通滤波分块进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强分块，还用于将所述特征加强分块与所述低通滤波分块逐像素相加，以获得所述轮廓分块对应的局部加强分块。
所述基于视觉检测的电子辅助平台中还可以包括：
图像恢复设备，分别与所述色阶调整设备和所述定向处理设备连接，用于接收各个非轮廓分块，以及接收各个轮廓分块分别对应的各个局部加强分块，将所述各个非轮廓分块与所述各个局部加强分块整合，以获得分块整合图像，并将所述分块整合图像替换所述乘坐场景图像发送给所述色阶调整设备；
其中，在所述图像恢复设备中，所述分块整合图像的尺寸与所述乘坐场景图像的尺寸一致。
根据本发明实施方案示出的基于视觉检测的电子辅助方法包括：
使用位置提取设备，设置在轿车的仪表盘内，与小波滤波设备连接，基于人体头部成像特征从实时滤波图像中识别出一个或多个人体头部分别所在的一个或多个成像区域，并基于每一个成像区域在所述实时滤波图像中的相对位置确定对应的人体头部所在的车内座椅编号；
使用针对性加热设备，与所述位置提取设备连接，用于对接收到的每一个车内座椅编号对应的轿车的座椅执行加热动作，而对未接收到相应车内座椅编号的轿车的座椅停止执行加热动作；
使用微型捕获设备，设置在轿车的车顶的中央位置，用于对其下方的轿车乘坐场景进行图像捕获操作，以获得乘坐场景图像；
使用色阶调整设备，设置在微型捕获设备的附近，与所述微型捕获设备连接，用于接收乘坐场景图像，对所述乘坐场景图像执行色阶调整处理，以获得并输出相应的色阶调整图像；
使用谢别德插值设备，与所述色阶调整设备连接，用于接收色阶调整图像，对所述色阶调整图像执行谢别德插值处理，以获得并输出谢别德插值图像；
使用ARM11处理芯片，与所述谢别德插值设备连接，用于基于预设的基准人体头部形状对所述谢别德插值图像执行形状匹配，以在匹配到相应的人体头部区域时，发出第一驱动命令；
所述ARM11处理芯片用于在未匹配到相应的人体头部区域时，发出第二驱动命令；
使用实时增强设备，分别与所述谢别德插值设备和所述ARM11处理芯片连接，用于在接收到所述第二驱动命令时，对所述色阶调整图像执行实时图像增强处理，以获得实时增强图像，并将所述实时增强图像发送给谢别德插值设备；
所述谢别德插值设备还用于在接收到实时增强图像时，对所述实时增强图像执行谢别德插值处理，以获得并输出二次插值图像；
所述谢别德插值设备还用于在接收到所述第一驱动命令时，将所述谢别德插值图像直接作为二次插值图像输出；
使用小波滤波设备，与所述谢别德插值设备连接，用于接收所述二次插值图像，并对所述二次插值图像执行小波滤波处理以获得并输出实时滤波图像。
接着，继续对本发明的基于视觉检测的电子辅助方法的具体步骤进行进一步的说明。
所述基于视觉检测的电子辅助方法中：
所述小波滤波设备、所述ARM11处理芯片、所述谢别德插值设备和所述色阶调整设备和所述实时增强设备共同使用同一石英振荡设备。
所述基于视觉检测的电子辅助方法还可以包括：
使用轮廓搜索设备，与所述微型捕获设备连接，用于接收所述乘坐场景图像，对所述乘坐场景图像进行均匀式分块处理，以获得各个图像分块，对每一个图像分块执行以下操作：检测所述图像分块中各个点是否为边缘点，统计所述图像分块中的边缘点的数量，当所述边缘点的数量大于等于预设数量阈值时，将所述图像分块标记为轮廓分块，以及当所述边缘点的数量小于所述预设数量阈值时，将所述图像分块标记为非轮廓分块。
所述基于视觉检测的电子辅助方法还可以包括：
使用定向处理设备，与所述轮廓搜索设备连接，用于接收各个轮廓分块以及各个非轮廓分块，对于每一个轮廓分块执行以下操作：测量所述轮廓分块的对比度，基于所述对比度确定所述轮廓分块中的高频分布频段，以作为所述轮廓分块的目标频段，对所述轮廓分块执行基于所述目标频段的高通滤波处理，以获得对应的高通滤波分块，还用于将所述轮廓分块逐像素减去所述高通滤波分块，以获得并输出对应的低通滤波分块，对所述高通滤波分块进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强分块，还用于将所述特征加强分块与所述低通滤波分块逐像素相加，以获得所述轮廓分块对应的局部加强分块。
所述基于视觉检测的电子辅助方法还可以包括：
使用图像恢复设备，分别与所述色阶调整设备和所述定向处理设备连接，用于接收各个非轮廓分块，以及接收各个轮廓分块分别对应的各个局部加强分块，将所述各个非轮廓分块与所述各个局部加强分块整合，以获得分块整合图像，并将所述分块整合图像替换所述乘坐场景图像发送给所述色阶调整设备；
其中，在所述图像恢复设备中，所述分块整合图像的尺寸与所述乘坐场景图像的尺寸一致。
另外，小波(Wavelet)这一术语，顾名思义，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指他具有衰减性；而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与Fourier变换相比，小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，他通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起地。他已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域，他的重要方面是图像和信号处理。现今，信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分，信号处理的目的就是：准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。从数学地角度来看，信号与图像处理可以统一看作是信号处理(图像可以看作是二维信号)，在小波分析地许多分析的许多应用中，都可以归结为信号处理问题。对于其性质随时间是稳定不变的信号，处理的理想工具仍然是傅立叶分析。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。
所述功能如果以软件功能设备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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，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 (2)
1.一种基于视觉检测的电子辅助平台，其特征在于，所述平台包括：
位置提取设备，设置在轿车的仪表盘内，与小波滤波设备连接，基于人体头部成像特征从实时滤波图像中识别出一个或多个人体头部分别所在的一个或多个成像区域，并基于每一个成像区域在所述实时滤波图像中的相对位置确定对应的人体头部所在的车内座椅编号；
针对性加热设备，与所述位置提取设备连接，用于对接收到的每一个车内座椅编号对应的轿车的座椅执行加热动作，而对未接收到相应车内座椅编号的轿车的座椅停止执行加热动作；
微型捕获设备，设置在轿车的车顶的中央位置，用于对其下方的轿车乘坐场景进行图像捕获操作，以获得乘坐场景图像；
色阶调整设备，设置在微型捕获设备的附近，与所述微型捕获设备连接，用于接收乘坐场景图像，对所述乘坐场景图像执行色阶调整处理，以获得并输出相应的色阶调整图像；
谢别德插值设备，与所述色阶调整设备连接，用于接收色阶调整图像，对所述色阶调整图像执行谢别德插值处理，以获得并输出谢别德插值图像；
ARM11处理芯片，与所述谢别德插值设备连接，用于基于预设的基准人体头部形状对所述谢别德插值图像执行形状匹配，以在匹配到相应的人体头部区域时，发出第一驱动命令；
所述ARM11处理芯片用于在未匹配到相应的人体头部区域时，发出第二驱动命令；
实时增强设备，分别与所述谢别德插值设备和所述ARM11处理芯片连接，用于在接收到所述第二驱动命令时，对所述色阶调整图像执行实时图像增强处理，以获得实时增强图像，并将所述实时增强图像发送给谢别德插值设备；
所述谢别德插值设备还用于在接收到实时增强图像时，对所述实时增强图像执行谢别德插值处理，以获得并输出二次插值图像；
所述谢别德插值设备还用于在接收到所述第一驱动命令时，将所述谢别德插值图像直接作为二次插值图像输出；
小波滤波设备，与所述谢别德插值设备连接，用于接收所述二次插值图像，并对所述二次插值图像执行小波滤波处理以获得并输出实时滤波图像；
所述小波滤波设备、所述ARM11处理芯片、所述谢别德插值设备和所述色阶调整设备和所述实时增强设备共同使用同一石英振荡设备；
轮廓搜索设备，与所述微型捕获设备连接，用于接收所述乘坐场景图像，对所述乘坐场景图像进行均匀式分块处理，以获得各个图像分块，对每一个图像分块执行以下操作：检测所述图像分块中各个点是否为边缘点，统计所述图像分块中的边缘点的数量，当所述边缘点的数量大于等于预设数量阈值时，将所述图像分块标记为轮廓分块，以及当所述边缘点的数量小于所述预设数量阈值时，将所述图像分块标记为非轮廓分块；
定向处理设备，与所述轮廓搜索设备连接，用于接收各个轮廓分块以及各个非轮廓分块，对于每一个轮廓分块执行以下操作：测量所述轮廓分块的对比度，基于所述对比度确定所述轮廓分块中的高频分布频段，以作为所述轮廓分块的目标频段，对所述轮廓分块执行基于所述目标频段的高通滤波处理，以获得对应的高通滤波分块，还用于将所述轮廓分块逐像素减去所述高通滤波分块，以获得并输出对应的低通滤波分块，对所述高通滤波分块进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强分块，还用于将所述特征加强分块与所述低通滤波分块逐像素相加，以获得所述轮廓分块对应的局部加强分块。
2.如权利要求1所述的基于视觉检测的电子辅助平台，其特征在于，所述平台还包括：
图像恢复设备，分别与所述色阶调整设备和所述定向处理设备连接，用于接收各个非轮廓分块，以及接收各个轮廓分块分别对应的各个局部加强分块，将所述各个非轮廓分块与所述各个局部加强分块整合，以获得分块整合图像，并将所述分块整合图像替换所述乘坐场景图像发送给所述色阶调整设备；
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- 2019-05-12 CN CN201910391319.4A patent/CN110194085B/zh not_active Expired - Fee Related
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