CN110260849B - 基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法 - Google Patents

基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110260849B
CN110260849B CN201910574342.7A CN201910574342A CN110260849B CN 110260849 B CN110260849 B CN 110260849B CN 201910574342 A CN201910574342 A CN 201910574342A CN 110260849 B CN110260849 B CN 110260849B
Authority
CN
China
Prior art keywords
scale
image data
module
angle
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910574342.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110260849A (zh
Inventor
陈满明
黄永
傅宇
张忠平
王永斌
刘启波
李秀海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Yitong Lianyun Intelligent Information Co ltd
Original Assignee
Yitong Century Internet Of Things Research Institute Guangzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yitong Century Internet Of Things Research Institute Guangzhou Co ltd filed Critical Yitong Century Internet Of Things Research Institute Guangzhou Co ltd
Priority to CN201910574342.7A priority Critical patent/CN110260849B/zh
Publication of CN110260849A publication Critical patent/CN110260849A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110260849B publication Critical patent/CN110260849B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G01C17/04—Magnetic compasses with north-seeking magnetic elements, e.g. needles
    • G01C17/06—Suspending magnetic elements
    • G01C17/08—Suspending magnetic elements by flotation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • G06T7/66—Analysis of geometric attributes of image moments or centre of gravity
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20081—Training; Learning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明公开了基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法，系统包括姿态测量终端和终端服务器；所述姿态测量终端包括：指南球模块，用于测量姿态测量终端的方向角和下倾角；摄像模组模块，用于获取指南球模块的图像数据；MCU模块，用于读取摄像模组模块中的图像数据；NB‑Iot模块，用于将MCU模块读取到的图像数据上传至终端服务器；所述终端服务器，用于根据接收到的图像数据确定姿态测量终端的方位角和下倾角。本发明提高了测量准确度且无需进行磁场校准，安装方便，成本较低，可广泛应用于图像识别技术领域。

Description

基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及图像识别技术领域，尤其是基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法。
背景技术
基站天线的信号覆盖的好与坏与天线的工参方位角和下倾角有密切关系。由于基站天线长期暴露在外，容易受到一些恶劣的不可控的外力(比如逛风、冰雹等恶劣天气)影响导致天线姿态出现移位，从而影响天线的信号覆盖。而当天线姿态出现移位后，传统的方法通过人工上站监测，因为人力有限不可能做到及时发现天线移位。随着信息技术的不断进步，目前市场上出现了一些通过实时监测基站天线的产品和方案。主流的测量方法主要分两类：一类是通过陀螺仪和磁场传感器实现姿态测量的方法；另一类是通过双GPS差分定位技术的实现姿态的测量。
现有的方法中采用磁场传感器来确定方位角的方法，该方法容易受到周边磁场的影响导致测量不准确，而且不同地方磁场不一样，需要在安装前做磁场校准，安装不方便。而通过双GPS载波相位差分技术的方法，需要保证双GPS之间满足足够的水平距离，否则误差较大，另外双GPS模块成本高，不适于大规模应用的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种准确度高且成本低的，基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于图像识别的天线姿态确定系统，包括姿态测量终端和终端服务器；
所述姿态测量终端包括：
指南球模块，用于测量姿态测量终端的方向角和下倾角；
摄像模组模块，用于获取指南球模块的图像数据；
MCU模块，用于读取摄像模组模块中的图像数据；
NB-Iot模块，用于将MCU模块读取到的图像数据上传至终端服务器；
所述终端服务器，用于根据接收到的图像数据确定姿态测量终端的方位角和下倾角。
进一步，所述指南球模块包括球体基座、球形指南针和标尺；
所述球体基座为密封中空球体，所述球体基座内充满液体；
所述球形指南针密封在球体基座并悬浮在所述液体上；
所述标尺刻在球形指南针的球面。
进一步，所述摄像模组模块与标尺保持水平，所述摄像模组模块的镜面中心对准球体基座的球体中心。
进一步，所述终端服务器包括：
图像读取单元，用于读取图像数据；
标尺识别单元，用于根据图像数据，对标尺位置进行识别；
角度纠正单元，用于对图像数据的翻滚角进行纠正；
角度计算单元，用于根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法，包括以下步骤：
通过指南球模块测量姿态测量终端的方向角和下倾角；
通过摄像模组模块获取指南球模块的图像数据；
通过MCU模块读取摄像模组模块中的图像数据；
通过NB-Iot模块将MCU模块读取到的图像数据上传至终端服务器；
根据接收到的图像数据，通过终端服务器确定姿态测量终端的方位角和下倾角。
进一步，所述根据接收到的图像数据，通过终端服务器确定姿态测量终端的方位角和下倾角这一步骤，包括以下步骤：
读取指南球模块的图像数据；
根据图像数据对标尺位置进行识别；
对图像数据的翻滚角进行纠正；
根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角。
进一步，所述根据图像数据对标尺位置进行识别这一步骤，包括以下步骤：
将指南球模块的图像数据转换成灰度图像数据；
根据预设的灰度值阈值，将灰度图像数据转换成二值图；
计算二值图的所有边界的最小外接矩形；
根据预设的长度和宽度条件，对计算得到的所有最小外接矩形进行过滤，得到标尺刻度的外接矩形二值化图。
进一步，所述对图像数据的翻滚角进行纠正这一步骤，包括以下步骤：
获取标尺刻度的外接矩形二值化图；
根据球面映射原理，沿着与标尺方向垂直的方向，把标尺中心移动到外接矩形二值化图的中心点位置；
根据移动后的标尺中心位置，对标尺刻度的外接矩形二值化图和标尺刻度上的数字进行纠正。
进一步，所述根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角这一步骤，包括以下步骤：
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图，计算标尺方向的直线与图像水平方向的直线之间的夹角，得到下倾角；
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图和纠正后的标尺刻度上的数字，计算方向角。
进一步，所述根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图和纠正后的标尺刻度上的数字，计算方向角这一步骤，包括以下步骤：
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图，计算标尺上所有刻度的数字的位置；
根据外接矩形二值化图的图像中心，计算满足预设的距离要求的目标数字位置；
根据目标数字位置，过滤所述目标数字中各个位数的最小外接矩形；
根据过滤得到的各个最小外接矩形，识别对应各个位数的数值；
根据各个位数的数值，计算得到方向角。
上述本发明实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点：本发明的实施例通过指南球模块获取姿态测量参数，然后基于图像识别的方法，通过摄像模组模块、MCU模块、NB-Iot模块和终端服务器的配合，实现对天线姿态远程测量；相较于现有技术中通过磁场传感器来确定方位角的方法，本发明通过指南球模块来进行测量，提高了准确度且无需进行磁场校准，安装方便；另外，相较于双GPS的方法，本发明的成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例的系统结构示意图；
图2为本发明实施例的步骤流程示意图；
图3为本发明实施例的指南球模块与摄像模组模块的结构示意图；
图4为本发明实施例的姿态测量终端的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图1，本发明实施例提供了一种基于图像识别的天线姿态确定系统，包括姿态测量终端和终端服务器；
所述姿态测量终端包括：
指南球模块，用于测量姿态测量终端的方向角和下倾角；
摄像模组模块，用于获取指南球模块的图像数据；
MCU模块，用于读取摄像模组模块中的图像数据；
NB-Iot模块，用于将MCU模块读取到的图像数据上传至终端服务器；
所述终端服务器，用于根据接收到的图像数据确定姿态测量终端的方位角和下倾角。
进一步作为优选的实施方式，所述指南球模块包括球体基座、球形指南针和标尺；
所述球体基座为密封中空球体，所述球体基座内充满液体；
所述球形指南针密封在球体基座并悬浮在所述液体上；
所述标尺刻在球形指南针的球面。
进一步作为优选的实施方式，所述摄像模组模块与标尺保持水平，所述摄像模组模块的镜面中心对准球体基座的球体中心。
进一步作为优选的实施方式，所述终端服务器包括：
图像读取单元，用于读取图像数据；
标尺识别单元，用于根据图像数据，对标尺位置进行识别；
角度纠正单元，用于对图像数据的翻滚角进行纠正；
角度计算单元，用于根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角。
参照图2，本发明实施例还提供了一种基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法，包括以下步骤：
通过指南球模块测量姿态测量终端的方向角和下倾角；
通过摄像模组模块获取指南球模块的图像数据；
通过MCU模块读取摄像模组模块中的图像数据；
通过NB-Iot模块将MCU模块读取到的图像数据上传至终端服务器；
根据接收到的图像数据，通过终端服务器确定姿态测量终端的方位角和下倾角。
进一步作为优选的实施方式，所述根据接收到的图像数据，通过终端服务器确定姿态测量终端的方位角和下倾角这一步骤，包括以下步骤：
读取指南球模块的图像数据；
根据图像数据对标尺位置进行识别；
对图像数据的翻滚角进行纠正；
根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角。
进一步作为优选的实施方式，所述根据图像数据对标尺位置进行识别这一步骤，包括以下步骤：
将指南球模块的图像数据转换成灰度图像数据；
根据预设的灰度值阈值，将灰度图像数据转换成二值图；
计算二值图的所有边界的最小外接矩形；
根据预设的长度和宽度条件，对计算得到的所有最小外接矩形进行过滤，得到标尺刻度的外接矩形二值化图。
进一步作为优选的实施方式，所述对图像数据的翻滚角进行纠正这一步骤，包括以下步骤：
获取标尺刻度的外接矩形二值化图；
根据球面映射原理，沿着与标尺方向垂直的方向，把标尺中心移动到外接矩形二值化图的中心点位置；
根据移动后的标尺中心位置，对标尺刻度的外接矩形二值化图和标尺刻度上的数字进行纠正。
进一步作为优选的实施方式，所述根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角这一步骤，包括以下步骤：
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图，计算标尺方向的直线与图像水平方向的直线之间的夹角，得到下倾角；
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图和纠正后的标尺刻度上的数字，计算方向角。
进一步作为优选的实施方式，所述根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图和纠正后的标尺刻度上的数字，计算方向角这一步骤，包括以下步骤：
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图，计算标尺上所有刻度的数字的位置；
根据外接矩形二值化图的图像中心，计算满足预设的距离要求的目标数字位置；
根据目标数字位置，过滤所述目标数字中各个位数的最小外接矩形；
根据过滤得到的各个最小外接矩形，识别对应各个位数的数值；
根据各个位数的数值，计算得到方向角。
下面详细描述本发明基于图像识别的天线姿态确定系统的具体实施步骤：
本方案由姿态测量终端和终端服务器两部分组成，其中姿态测量终端包括指南球模块、摄像模组模块、MCU模块、NB-Iot模块四个模块；终端服务器包括姿态计算模块；具体如图1所示：
具体的，(一)指南球模块：
指南球具有保持水平方向和指向磁北极方向的特点；通过图像算法计算球面上的标尺的位置，最终算出终端的方向角和下倾角。指南球与摄像模组的结构如图3所示：
指南球结构包括：球体基座、球形指南针、标尺三个部分；
1、球体基座为密封中空球体，里边充满液体；
2、球形指南针密封在球体基座并悬浮在液体上，具有保持水平和指向磁北角的特性；
3、标尺刻在球形指南针球面，带有刻度和数值；
(二)摄像模组模块：
摄像模组采集指南球的彩色图像，把彩色图像数据传回MCU。摄像模组与指南球的结构如图3所示，模组与指南球标尺保持水平，镜面中心对准球体中心；
(三)MCU模块：
MCU负责从摄像模组读取彩色图像数据，并通过NB-Iot模块把数据上传到终端服务器；
(四)NB-Iot模块：
NB-Iot模块负责MCU和终端服务器之间的数据传输；
(五)姿态计算模块：
姿态计算模块负责姿态测量终端的姿态计算；它输入的是指南球的彩色图像，输出姿态测量终端的方位角和下倾角。
所述姿态计算的计算过程包括：读取图像、识别标尺、纠正翻滚角、计算下倾角、计算方向角五个过程。
具体的：
1、读取图像：
姿态计算模块从终端服务器的缓存读取指南球的彩色图像数据；
2、识别标尺：
通过计算查找设定阈值大小的外接矩形，从而确定标尺刻度所在位置；
具体的，所述识别标尺具体包括以下步骤：
1)输入彩色图像；
2)转换成灰度图；
3)二值化灰度图：根据设定的灰度值阈值把灰度图转换成只有黑色和白色的二值图；
4)找所有边界的最小外接矩形：通过图像算法找到所有的边界闭合的形状，然后分别计算它们的最小外接矩形；
5)过滤出标尺的刻度的所有外接矩形：通过设定最下外接矩形的最大最下长度和宽度，从所有最小外接矩形中找出标尺刻度的外接矩形；
3、纠正翻滚角：
虽然翻滚角不属于姿态角的参数，由于基站天线在安装或者受到外力影响，它的翻滚角不一定是0度，需要把图片纠正在翻滚角为0度的位置，后面方向角和下倾角的计算才会准确；
具体的，所述纠正翻滚角的过程具体包括以下步骤：
1)输入标尺刻度外接矩形二值化图；
2)利用球面映射原理，沿着与标尺方向垂直的方向，把标尺中心移动到图片中心点位置，即翻滚角为0度；
3)然后根据移动后的位置，纠正标尺刻度外接矩形和标尺刻度上的数字；
4、计算下倾角：
所述下倾角的计算过程为：输入纠正翻滚角的二值化图，标尺方向的直线与图像水平方向的直线形成夹角，就算这两条直线的夹角即为下倾角；
5、计算方向角：
所述方向角的计算过程为：
1)输入纠正翻滚角的二值化图；
2)计算标尺所有刻度数字的位置：标尺上数字所在位置两边的刻度外接矩形之间的距离都要比没有数字的大，通过设置阈值把所有的数字位置计算出来；
3)计算离图像中心最近的数字位置：要获取图像中心点在标尺上的读数，首先要知道离中心点最近的数字的值，通过计算所有数字位置与中心点的距离获取最小的那个即为离中心点最近的数字位置；
4)计算数字对应的度数：输入离标尺中心最近数字的二值化图，通过算法把数字各个位数的最小外接矩形过滤出来；然后利用机器学习的方法，把各个位数对应的0～9数值识别出来，最后计算出该位置的数字图像对应的度数。
5)计算图像中心点在标尺上的刻度值：在上一步的计算获取到图像中心点最近的数字刻度后，通过加上或者减去(中心点在数字的左边则做减法，右边做加法)中心点离数字的像素所对应的度数即为中心点在标尺上的刻度，最后得到方向角；
下面以测量华为AQU4517R5v05天线为例，采用本发明的基于图像识别的天线姿态确定系统来对天线的姿态进行测量：
第1步：把姿态测量终端安装在基站天线的背面底部；
第2步：MCU模块控制摄像模组，抓取指南球的彩色图像数据，并保存为BMP格式图片；
第3步：MCU模块通过RS232接口控制NB-Iot模块连接上终端服务器；
第4步：MCU模块把BMP格式图片封装成MQTT协议包，推送到终端服务器；
第5步：终端服务器的把BMP格式图片缓存起来，然后调用姿态计算模块获取姿态测量终端的方向角和下倾角；
如图4所示，在本实施例中，指南球1的标尺与摄像模组2的中心保持在同一水平面上，它们之间保持3厘米距离，摄像模组2负责采集指南球1的彩色图片像素，它的最大分辨率640*480，输出格式为YUV格式，摄像模组2通过IO连线3与MCU单片机4连接，它负责控制摄像模组2采集图片像素，MCU单片机4通过RS232接口5与NB-Iot模块6通讯，把图片数据发送到终端服务器；
本事实例的模块型号与接口：
指南球为凯诺思的121452型号指南球；摄像模组型号为ov7670，它通过sccb控制接口与单片机通讯；MCU单片机采用stm32f103型号的芯片；单片机通过RS232接口与NB-Iot模块连接，NB-Iot型号为芯讯通的SIM800C模块；
此外，本发明实施例还提供了一种基于图像识别的天线姿态确定系统，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
综上所述，本发明基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法具有以下优点：
1、利用指南球在水平方向和方向角方向保持稳定的特性测量方位角和下倾角的方法：指南球具有悬浮在液体上的内球体，具有在静止状态下保持水平的特点；指南球的内球体嵌有指南针，具有在静止状态下保持指向西北角的特点，所以指南球的姿态参数反映出了天线的姿态参数；
2、基于图片识别的基本原理，提出基于指南球的图像，校正指南球翻滚角的角度到0度的方法；
3、基于图片识别的基本原理，提出基于指南球的图像，读取指南球当前的方向角和下倾角的方法；
4、因为是机械式的指南球模块，对细微的磁场变化不会很敏感，而普通的九轴姿态传感器对磁场的变化很敏感，细微的改变引起较大的测量误差；本发明降低了测量误差，提高了准确度；
5、因为指南球模块是机械式的，本发明在使用前不需要像普通的九轴姿态传感器那样的需要做磁场校准，便于安装。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明并且采用方块图的形式举例说明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
所述功能如果以软件功能单元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。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
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。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.基于图像识别的天线姿态确定系统，其特征在于：包括姿态测量终端和终端服务器；
所述姿态测量终端包括：
指南球模块，用于测量姿态测量终端的方向角和下倾角；
摄像模组模块，用于获取指南球模块的图像数据；
MCU模块，用于读取摄像模组模块中的图像数据；
NB-Iot模块，用于将MCU模块读取到的图像数据上传至终端服务器；
所述终端服务器包括：
图像读取单元，用于读取图像数据；
标尺识别单元，用于根据图像数据，对标尺位置进行识别；
角度纠正单元，用于对图像数据的翻滚角进行纠正；
角度计算单元，用于根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的天线姿态确定系统，其特征在于：所述指南球模块包括球体基座、球形指南针和标尺；
所述球体基座为密封中空球体，所述球体基座内充满液体；
所述球形指南针密封在球体基座并悬浮在所述液体上；
所述标尺刻在球形指南针的球面。
3.根据权利要求2所述的基于图像识别的天线姿态确定系统，其特征在于：所述摄像模组模块与标尺保持水平，所述摄像模组模块的镜面中心对准球体基座的球体中心。
4.基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
通过指南球模块测量姿态测量终端的方向角和下倾角；
通过摄像模组模块获取指南球模块的图像数据；
通过MCU模块读取摄像模组模块中的图像数据；
通过NB-Iot模块将MCU模块读取到的图像数据上传至终端服务器；
通过终端服务器读取指南球模块的图像数据；
通过终端服务器根据图像数据对标尺位置进行识别；
通过终端服务器对图像数据的翻滚角进行纠正；
通过终端服务器根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角。
5.根据权利要求4所述的基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法，其特征在于：所述通过终端服务器根据图像数据对标尺位置进行识别这一步骤，包括以下步骤：
将指南球模块的图像数据转换成灰度图像数据；
根据预设的灰度值阈值，将灰度图像数据转换成二值图；
计算二值图的所有边界的最小外接矩形；
根据预设的长度和宽度条件，对计算得到的所有最小外接矩形进行过滤，得到标尺刻度的外接矩形二值化图。
6.根据权利要求5所述的基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法，其特征在于：所述通过终端服务器对 图像数据的翻滚角进行纠正这一步骤，包括以下步骤：
获取标尺刻度的外接矩形二值化图；
根据球面映射原理，沿着与标尺方向垂直的方向，把标尺中心移动到外接矩形二值化图的中心点位置；
根据移动后的标尺中心位置，对标尺刻度的外接矩形二值化图和标尺刻度上的数字进行纠正。
7.根据权利要求6所述的基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法，其特征在于：所述通过终端服务器根据标尺位置的识别结果和翻滚角纠正后的图像数据，计算天线的方向角和下倾角这一步骤，包括以下步骤：
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图，计算标尺方向的直线与图像水平方向的直线之间的夹角，得到下倾角；
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图和纠正后的标尺刻度上的数字，计算方向角。
8.根据权利要求7所述的基于图像识别的天线姿态确定系统的实现方法，其特征在于：所述根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图和纠正后的标尺刻度上的数字，计算方向角这一步骤，包括以下步骤：
根据纠正后的标尺刻度的外接矩形二值化图，计算标尺上所有刻度的数字的位置；
根据外接矩形二值化图的图像中心，计算满足预设的距离要求的目标数字位置；
根据目标数字位置，过滤所述目标数字中各个位数的最小外接矩形；
根据过滤得到的各个最小外接矩形，识别对应各个位数的数值；
根据各个位数的数值，计算得到方向角。
CN201910574342.7A 2019-06-28 2019-06-28 基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法 Active CN110260849B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910574342.7A CN110260849B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910574342.7A CN110260849B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110260849A CN110260849A (zh) 2019-09-20
CN110260849B true CN110260849B (zh) 2021-07-27

Family

ID=67922884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910574342.7A Active CN110260849B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110260849B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112762763B (zh) * 2020-12-28 2022-08-05 深圳共分享网络科技有限公司 一种视觉感知系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9720405B2 (en) * 2012-03-13 2017-08-01 Mitsubishi Electric Corporation Antenna inspection system, antenna inspection apparatus and antenna inspection method
CN103234532B (zh) * 2013-04-10 2016-03-30 黄铭 数字式液浮磁罗盘及其测量姿态角的方法
WO2016187752A1 (zh) * 2015-05-22 2016-12-01 华为技术有限公司 一种测量天线姿态的方法和装置
CN204788409U (zh) * 2015-06-29 2015-11-18 常州安塔歌电子科技有限公司 太阳能供电的基站天线机械下倾角、电下倾角、方位角无线传感器
CN108548520A (zh) * 2018-02-25 2018-09-18 中国电信股份有限公司盐城分公司 一种基于nb-iot的天线姿态远程数据采集系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110260849A (zh) 2019-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110595476B (zh) 一种基于gps和图像视觉融合的无人机降落导航方法及装置
CN108805934B (zh) 一种车载摄像机的外部参数标定方法及装置
CN102735235B (zh) 基于二维码的室内移动机器人定位系统
CN111508027B (zh) 摄像机外参标定的方法和装置
CN112101389B (zh) 仓储货物测量方法和装置
CN113223075A (zh) 一种基于双目摄像头式的船舶高度测量系统及方法
CN111750825A (zh) 一种基于cmos图像测量的沉降监测系统及方法
CN110260849B (zh) 基于图像识别的天线姿态确定系统及其实现方法
CN109737962B (zh) 一种基于特殊圆环编码的机器视觉自主定位方法和系统
CN111273701A (zh) 一种云台视觉控制系统以及控制方法
CN111735464B (zh) 一种港口内激光全局地图建图的方法及装置
CN214199982U (zh) 一种结构物位移测量系统
CN113112539A (zh) 一种油气田视频监控通视及区域通视网分析系统、方法、设备及存储介质
CN113592951A (zh) 车路协同中路侧相机外参标定的方法、装置、电子设备
CN111598097B (zh) 一种基于机器人视觉的仪表位置、读数识别方法和系统
CN211349366U (zh) 一种基于二维标签的视觉定位装置
CN117310627A (zh) 一种应用于车路协同路侧感知系统的联合标定方法
CN111521996A (zh) 一种激光雷达的安装标定方法
CN115755072A (zh) 一种基于双目结构光相机的特殊场景定位的方法及系统
KR101174820B1 (ko) 부유체 동적 변위 계측장치 및 이에 포함되는 영상기반 유닛
CN111738035A (zh) 车辆偏航角的计算方法、装置和设备
CN114494932A (zh) 一种基于动态基准线的集卡作业引导方法及系统
CN114445494A (zh) 一种图像获取和处理方法、图像获取装置及机器人
CN108571949B (zh) 一种沉降检测系统
CN208476344U (zh) 基于图像识别技术的高精度波浪水位测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510630 room 1101, building 1, No.16 Keyun Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province (office use only)

Patentee after: Guangdong Yitong Lianyun Intelligent Information Co.,Ltd.

Address before: 510630 room 1101, building 1, No.16 Keyun Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province (office use only)

Patentee before: YITONG CENTURY INTERNET OF THINGS RESEARCH INSTITUTE (GUANGZHOU) Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder