CN110197575A - 基于数据识别的无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于数据识别的无线通信系统，包括：图案匹配设备，用于将形态学处理图像与各个材料图案进行匹配，将匹配度最高的材料图案对应的材料类型作为当前材料类型输出；WIFI通信设备，位于热水壶的壶体上，用于在当前材料类型为不合格烧水材料时，将更换材料命令通过WIFI通信链路无线发送给最近的用户移动终端。本发明的基于数据识别的无线通信系统运行可靠，识别有效。由于基于对各种材料的胚件分别进行预先红外拍摄所获得的只包括胚件的各个图案对定制图像处理后的现场图像进行材料识别动作，以在现存材料不合格时，通过WIFI通信链路及时告知最近的用户移动终端，从而保证了现场煮水的可靠性。

Description

基于数据识别的无线通信系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于数据识别的无线通信系统。

背景技术

无线通信(英语：Wireless communication)是指多个节点间不经由导体或缆线传播进行的远距离传输通讯，利用收音机、无线电等都可以进行无线通讯。

无线通讯包括各种固定式、移动式和便携式应用，例如双向无线电、手机、个人数码助理及无线网络。其他无线电无线通讯的例子还有GPS、车库门遥控器、无线鼠标等。

大部分无线通讯技术会用到无线电，包括距离只到数米的Wi-fi，也包括和航海家1号通讯、距离超过数百万公里的深空网络。但有些无线通讯的技术不使用无线电，而是使用其他的电磁波无线技术，例如光、磁场、电场等。

发明内容

本发明至少具备以下几处关键的发明点：

(1)基于对各种材料的胚件分别进行预先红外拍摄所获得的只包括胚件的各个图案对定制图像处理后的现场图像进行材料识别动作，以在现存材料不合格时，通过WIFI通信链路及时告知最近的用户移动终端；

(2)对最近邻插值处理后的图像进行清晰度分析，以在分析结果达不到需求时，增加径向基函数插值处理环节以提高图像的清晰度，从而为后续图像打下基础。

根据本发明的一方面，提供了一种基于数据识别的无线通信系统，所述系统包括：气压监测设备，包括气压计和蜂鸣报警器，所述气压计位于热水壶的壶体内，用于监测热水壶的现场气压。

更具体地，在所述基于数据识别的无线通信系统中：所述气压监测设备中，所述蜂鸣报警器与所述气压计连接，用于在接收到的现存气压超限时，进行蜂鸣报警动作。

更具体地，在所述基于数据识别的无线通信系统中：所述蜂鸣报警器还用于在接收到的现存气压未超限时，停止进行蜂鸣报警动作。

更具体地，在所述基于数据识别的无线通信系统中，所述系统还包括：红外摄像设备，用于对热水壶的内壁执行红外摄像操作，以获得并输出相应的实时红外图像；最近邻插值设备，与所述红外摄像设备连接，用于对接收到的实时红外图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；内容判断设备，与所述最近邻插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行清晰度分析，并在分析到的清晰度大于等于预设清晰度阈值时，发出清晰度可靠指令；所述内容判断设备还用于在分析到的清晰度小于所述预设清晰度阈值时，发出清晰度不可靠指令；径向基函数插值设备，分别与所述最近邻插值设备和所述内容判断设备连接，用于在接收到所述清晰度不可靠指令时，对接收到的最近邻插值图像执行径向基函数插值处理，以获得并输出相应的待处理图像；所述径向基函数插值设备还用于在接收到所述清晰度可靠指令时，将接收到的最近邻插值图像作为待处理图像输出，MCU控制器，分别与所述最近邻插值设备、所述内容判断设备和所述径向基函数插值设备连接，用于接收所述清晰度不可靠指令或所述清晰度可靠指令。

本发明的基于数据识别的无线通信系统运行可靠，识别有效。由于基于对各种材料的胚件分别进行预先红外拍摄所获得的只包括胚件的各个图案对定制图像处理后的现场图像进行材料识别动作，以在现存材料不合格时，通过WIFI通信链路及时告知最近的用户移动终端，从而保证了现场煮水的可靠性。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于数据识别的无线通信系统所应用的热水壶的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于数据识别的无线通信系统的实施方案进行详细说明。

WIFI，在中文里又称作“行动热点”，是WIFI联盟制造商的商标作为产品的品牌认证，是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关，也常有人把WIFI当作IEEE 802.11标准的同义术语。“WIFI”常被写成“WiFi”或“Wifi”，但是它们并没有被WIFI联盟认可。并不是每样匹配IEEE 802.11的产品都申请WIFI联盟的认证，相对地缺少WIFI认证的产品并不一定意味着不兼容WIFI设备。IEEE 802.11的设备已安装在市面上的许多产品，如：个人计算机、游戏机、MP3播放器、智能手机、平板电脑、打印机、笔记本电脑以及其他可以无线上网的周边设备。WIFI联盟成立于1999年，当时的名称叫做WirelessEthernet Compatibility Alliance(WECA)。在2002年10月，正式改名为WIFI Alliance。

目前，由于热水壶具有烧水方便、随时可用的优点，被普遍应用到各个家庭、各个宾馆以及其他场所，然而由于热水壶市场缺乏定制的标准，不同热水壶厂商的产品材料不同，质量也不同，在热水壶中，劣质材料的内壳会导致烧水质量的下降，因而是人们使用过程中关注的问题之一。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于数据识别的无线通信系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于数据识别的无线通信系统所应用的热水壶的结构示意图。

根据本发明实施方案示出的基于数据识别的无线通信系统包括：

气压监测设备，包括气压计和蜂鸣报警器，所述气压计位于热水壶的壶体内，用于监测热水壶的现场气压。

接着，继续对本发明的基于数据识别的无线通信系统的具体结构进行进一步的说明。

所述基于数据识别的无线通信系统中：

所述气压监测设备中，所述蜂鸣报警器与所述气压计连接，用于在接收到的现存气压超限时，进行蜂鸣报警动作。

所述基于数据识别的无线通信系统中：

所述蜂鸣报警器还用于在接收到的现存气压未超限时，停止进行蜂鸣报警动作。

所述基于数据识别的无线通信系统中还可以包括：

红外摄像设备，用于对热水壶的内壁执行红外摄像操作，以获得并输出相应的实时红外图像；

最近邻插值设备，与所述红外摄像设备连接，用于对接收到的实时红外图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；

内容判断设备，与所述最近邻插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行清晰度分析，并在分析到的清晰度大于等于预设清晰度阈值时，发出清晰度可靠指令；

所述内容判断设备还用于在分析到的清晰度小于所述预设清晰度阈值时，发出清晰度不可靠指令；

径向基函数插值设备，分别与所述最近邻插值设备和所述内容判断设备连接，用于在接收到所述清晰度不可靠指令时，对接收到的最近邻插值图像执行径向基函数插值处理，以获得并输出相应的待处理图像；

所述径向基函数插值设备还用于在接收到所述清晰度可靠指令时，将接收到的最近邻插值图像作为待处理图像输出，

MCU控制器，分别与所述最近邻插值设备、所述内容判断设备和所述径向基函数插值设备连接，用于接收所述清晰度不可靠指令或所述清晰度可靠指令；

TF存储卡，与所述内容判断设备连接，用于预先存储所述预设清晰度阈值；

形态学处理设备，与所述径向基函数插值设备连接，用于接收所述待处理图像，并对所述待处理图像执行形态学处理处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；

图案匹配设备，与所述形态学处理设备连接，用于接收所述形态学处理图像，将所述形态学处理图像与各个材料图案进行匹配，将匹配度最高的材料图案对应的材料类型作为当前材料类型输出；

在所述图案匹配设备中，各个材料图案为对各种材料的胚件分别进行预先红外拍摄所获得的只包括胚件的各个图案；

WIFI通信设备，位于热水壶的壶体上，与所述图案匹配设备连接，用于在当前材料类型为不合格烧水材料时，将更换材料命令通过WIFI通信链路无线发送给最近的用户移动终端；

其中，所述WIFI通信设备还用于在当前材料类型为合格烧水材料时，将材料保持命令通过WIFI通信链路无线发送给最近的用户移动终端；

其中，所述形态学处理设备包括数据膨胀子设备和与所述数据膨胀子设备连接的数据腐蚀子设备；

其中，所述MCU控制器还用于在接收到所述清晰度可靠指令时，控制所述径向基函数插值设备进入低功耗模式，在接收到所述清晰度不可靠指令时，控制所述径向基函数插值设备进入高功耗模式；

其中，所述形态学处理设备、所述最近邻插值设备和所述径向基函数插值设备共用同一计时设备。

所述基于数据识别的无线通信系统中还可以包括：

递归滤波设备，与所述形态学处理设备连接，用于接收所述形态学处理图像，对所述形态学处理图像执行自适应递归滤波处理，以获得并输出递归滤波图像。

所述基于数据识别的无线通信系统中还可以包括：

维纳滤波设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，并基于所述递归滤波图像中的噪声幅值大小执行不同力度的维纳滤波处理，以获得对应的维纳滤波图像。

所述基于数据识别的无线通信系统中还可以包括：

智能分块设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述维纳滤波图像，确定所述维纳滤波图像的模糊程度，并基于所述维纳滤波图像的模糊程度对所述维纳滤波图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块，其中，所述维纳滤波图像的模糊程度越小，对所述维纳滤波图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多。

所述基于数据识别的无线通信系统中还可以包括：

参数调整设备，与所述智能分块设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值；在所述参数调整设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大。

所述基于数据识别的无线通信系统中还可以包括：

二值化执行设备，与所述参数调整设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；

分块组合设备，分别与所述图案匹配设备和所述二值化执行设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为分块组合图像替换所述形态学处理设备发送给所述图案匹配设备。

另外，WIFI是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的；但也可是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。WIFI是一个无线网络通信技术的品牌，由WIFI联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把WIFI等同于无线网际网路(WIFI是WLAN的重要组成部分)。

无线网络上网可以简单的理解为无线上网，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，是当今使用最广的一种无线网络传输技术。实际上就是把有线网络信号转换成无线信号，就如在开头为大家介绍的一样，使用无线路由器供支持其技术的相关电脑，手机，平板等接收。手机如果有Wi-Fi功能的话，在有Wi-Fi无线信号的时候就可以不通过移动联通的网络上网，省掉了流量费。

无线网络无线上网在大城市比较常用，虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到54Mbps，符合个人和社会信息化的需求。Wi-Fi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要，并且由于发射信号功率低于100mw，低于手机发射功率，所以Wi-Fi上网相对也是最安全健康的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种基于数据识别的无线通信系统，所述系统包括：

气压监测设备，包括气压计和蜂鸣报警器，所述气压计位于热水壶的壶体内，用于监测热水壶的现场气压。

2.如权利要求1所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于：

所述气压监测设备中，所述蜂鸣报警器与所述气压计连接，用于在接收到的现存气压超限时，进行蜂鸣报警动作。

3.如权利要求2所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于：

所述蜂鸣报警器还用于在接收到的现存气压未超限时，停止进行蜂鸣报警动作。

4.如权利要求3所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于，所述系统还包括：

红外摄像设备，用于对热水壶的内壁执行红外摄像操作，以获得并输出相应的实时红外图像；

最近邻插值设备，与所述红外摄像设备连接，用于对接收到的实时红外图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；

内容判断设备，与所述最近邻插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行清晰度分析，并在分析到的清晰度大于等于预设清晰度阈值时，发出清晰度可靠指令；

所述内容判断设备还用于在分析到的清晰度小于所述预设清晰度阈值时，发出清晰度不可靠指令；

径向基函数插值设备，分别与所述最近邻插值设备和所述内容判断设备连接，用于在接收到所述清晰度不可靠指令时，对接收到的最近邻插值图像执行径向基函数插值处理，以获得并输出相应的待处理图像；

所述径向基函数插值设备还用于在接收到所述清晰度可靠指令时，将接收到的最近邻插值图像作为待处理图像输出，

MCU控制器，分别与所述最近邻插值设备、所述内容判断设备和所述径向基函数插值设备连接，用于接收所述清晰度不可靠指令或所述清晰度可靠指令；

TF存储卡，与所述内容判断设备连接，用于预先存储所述预设清晰度阈值；

形态学处理设备，与所述径向基函数插值设备连接，用于接收所述待处理图像，并对所述待处理图像执行形态学处理处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；

图案匹配设备，与所述形态学处理设备连接，用于接收所述形态学处理图像，将所述形态学处理图像与各个材料图案进行匹配，将匹配度最高的材料图案对应的材料类型作为当前材料类型输出；

在所述图案匹配设备中，各个材料图案为对各种材料的胚件分别进行预先红外拍摄所获得的只包括胚件的各个图案；

WIFI通信设备，位于热水壶的壶体上，与所述图案匹配设备连接，用于在当前材料类型为不合格烧水材料时，将更换材料命令通过WIFI通信链路无线发送给最近的用户移动终端；

其中，所述WIFI通信设备还用于在当前材料类型为合格烧水材料时，将材料保持命令通过WIFI通信链路无线发送给最近的用户移动终端；

其中，所述形态学处理设备包括数据膨胀子设备和与所述数据膨胀子设备连接的数据腐蚀子设备；

其中，所述MCU控制器还用于在接收到所述清晰度可靠指令时，控制所述径向基函数插值设备进入低功耗模式，在接收到所述清晰度不可靠指令时，控制所述径向基函数插值设备进入高功耗模式；

其中，所述形态学处理设备、所述最近邻插值设备和所述径向基函数插值设备共用同一计时设备。

5.如权利要求4所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于，所述系统还包括：

递归滤波设备，与所述形态学处理设备连接，用于接收所述形态学处理图像，对所述形态学处理图像执行自适应递归滤波处理，以获得并输出递归滤波图像。

6.如权利要求5所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于，所述系统还包括：

维纳滤波设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，并基于所述递归滤波图像中的噪声幅值大小执行不同力度的维纳滤波处理，以获得对应的维纳滤波图像。

7.如权利要求6所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于，所述系统还包括：

智能分块设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述维纳滤波图像，确定所述维纳滤波图像的模糊程度，并基于所述维纳滤波图像的模糊程度对所述维纳滤波图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块，其中，所述维纳滤波图像的模糊程度越小，对所述维纳滤波图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多。

8.如权利要求7所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于，所述系统还包括：

参数调整设备，与所述智能分块设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值；在所述参数调整设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大。

9.如权利要求8所述的基于数据识别的无线通信系统，其特征在于，所述系统还包括：

二值化执行设备，与所述参数调整设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；

分块组合设备，分别与所述图案匹配设备和所述二值化执行设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为分块组合图像替换所述形态学处理设备发送给所述图案匹配设备。