CN110392162B - 基于信号分析的环境监测平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于信号分析的环境监测平台，所述平台包括：环境监测设备，设置在手机内，用于基于办公室环境成像特征对均衡化处理图像执行环境分析，以在确定所述均衡化处理图像属于办公室环境时，发出静音驱动命令，否则，发出正常驱动命令；音频控制设备，与所述环境监测设备连接，用于在接收到所述静音驱动命令时，控制所述手机进入静音模式。本发明的基于信号分析的环境监测平台设计合理，集成度高。由于对手机监测图像执行环境分析以判断手机当前所处环境是否属于办公室环境，并在判断属于办公室环境时，自动控制手机进入静音模式，从而提升了手机的自动化等级。

Description

基于信号分析的环境监测平台

技术领域

本发明涉及便携式设备领域，尤其涉及一种基于信号分析的环境监测平台。

背景技术

便携式设备是指在使用场地之间容易携带的设备。不大于5kg不带提手易于手持的设备，不大于23kg带有提手的设备都是便携式设备，例如数字移动电话机、手机等通信终端设备。

便携式设备通信技术包括SIM卡和GSM、CDMA手机。SIM卡用于证明用户身份和信息保密，并提供通信功能。GSM、CDMA手机为便携式设备的载体。数字移动电话机从采用的基本技术上可分为GSM移动电话机和CDMA移动电话机两种主要类型；从携带方式上可分为车载机和手持机(简称手机)两种，目前，鉴于GSM手持机使用最为广泛。

发明内容

本发明至少具备以下三处重要的发明点：

(1)对手机监测图像执行环境分析以判断手机当前所处环境是否属于办公室环境，并在判断属于办公室环境时，自动控制手机进入静音模式，从而提升了手机的自动化等级；

(2)在色阶调整处理的基础上，基于对图像中各个像素点的各个灰度值进行排序所获得的排序队列的最大序号确定图像的相应冗余度；

(3)引入自定义锐化设备，用于基于图像的冗余度选择不同的锐化机制对图像执行自适应的锐化处理，从而在保证了图像锐化的效果的同时节省了图像运算资源。

根据本发明的一方面，提供了一种基于信号分析的环境监测平台，所述平台包括：

环境监测设备，设置在手机内，与直方图均衡化设备连接，用于基于办公室环境成像特征对均衡化处理图像执行环境分析，以在确定所述均衡化处理图像属于办公室环境时，发出静音驱动命令，否则，发出正常驱动命令；

音频控制设备，设置在手机内，与所述环境监测设备连接，用于在接收到所述静音驱动命令时，控制所述手机进入静音模式；

现场调整设备，设置在手机内，用于接收手机前置摄像头和手机后置摄像头分别捕获的第一图像和第二图像进行组合所获得的即时组合图像，并对所述即时组合图像执行色阶调整，以获得并输出现场调整图像；

通道值排序设备，与所述现场调整设备连接，用于接收所述现场调整图像，对所述现场调整图像中各个像素点的各个灰度值进行排序，以获得排序队列的最大序号；

冗余度识别设备，与所述通道值排序设备连接，用于接收所述最大序号，确定与所述最大序号成反比的所述现场调整图像的冗余度；

在所述通道值排序设备中，对所述现场调整图像中各个像素点的各个灰度值进行排序包括：相同灰度值的像素点占用同一个排队序列的序号；

自定义锐化设备，分别与所述现场调整设备和所述冗余度识别设备连接，用于在接收到的现场调整图像的冗余度超限时，启动对接收到的现场调整图像的基于Prewitt算子的图像锐化处理，以获得相应的自定义锐化图像；

所述自定义锐化设备还用于在接收到的现场调整图像的冗余度未超限时，启动对接收到的现场调整图像的先水平方向锐化后垂直方向锐化的图像锐化处理，以获得相应的自定义锐化图像；

直方图均衡化设备，与所述自定义锐化设备连接，用于对接收到的自定义锐化图像执行直方图均衡化处理，以获得并输出相应的均衡化处理图像。

本发明的基于信号分析的环境监测平台设计合理，集成度高。由于对手机监测图像执行环境分析以判断手机当前所处环境是否属于办公室环境，并在判断属于办公室环境时，自动控制手机进入静音模式，从而提升了手机的自动化等级。

具体实施方式

下面将对本发明的基于信号分析的环境监测平台的实施方案进行详细说明。

按键手机是曾经手机市场的主流。手机自从诞生之日起，他就有着各种类型的按键。最为早期手机和用户交互的唯一介质，键盘的重要性不言而喻，打电话、发短信等等操作无一不是依靠键盘才能完成的。

触屏手机是现代手机市场的潮流，触屏手机分为电阻屏和电容屏手机，是指利用触摸屏的技术，将该技术应用到手机屏幕上面的一种手机类型。触屏手机和其他的手机分类没有明显的界限，最大的特点在于它那超大的屏幕，可以使用者带来视觉的享受，无论从文字还是图像方面都体现出大屏幕的特色。但是由于屏幕大，体积也就比较大，对于携带触屏手机占用的空间也大了。同时触屏手机可以用手指操纵，完美的替代键盘。

当前，随着手机的普及和应用，人们习惯随身携带手机以担心遗漏电话和信息，然而，对于办公场所等需要安静环境的地方，需要将手机设置为静音模式，以防止对环境造成噪声影响，当前的手机静音模式大多采用手工方式设置或者基于时间段自动设置，缺乏基于环境识别的自动设置模式。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于信号分析的环境监测平台，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信号分析的环境监测平台包括：

环境监测设备，设置在手机内，与直方图均衡化设备连接，用于基于办公室环境成像特征对均衡化处理图像执行环境分析，以在确定所述均衡化处理图像属于办公室环境时，发出静音驱动命令，否则，发出正常驱动命令；

音频控制设备，设置在手机内，与所述环境监测设备连接，用于在接收到所述静音驱动命令时，控制所述手机进入静音模式；

现场调整设备，设置在手机内，用于接收手机前置摄像头和手机后置摄像头分别捕获的第一图像和第二图像进行组合所获得的即时组合图像，并对所述即时组合图像执行色阶调整，以获得并输出现场调整图像；

通道值排序设备，与所述现场调整设备连接，用于接收所述现场调整图像，对所述现场调整图像中各个像素点的各个灰度值进行排序，以获得排序队列的最大序号；

冗余度识别设备，与所述通道值排序设备连接，用于接收所述最大序号，确定与所述最大序号成反比的所述现场调整图像的冗余度；

在所述通道值排序设备中，对所述现场调整图像中各个像素点的各个灰度值进行排序包括：相同灰度值的像素点占用同一个排队序列的序号；

自定义锐化设备，分别与所述现场调整设备和所述冗余度识别设备连接，用于在接收到的现场调整图像的冗余度超限时，启动对接收到的现场调整图像的基于Prewitt算子的图像锐化处理，以获得相应的自定义锐化图像；

所述自定义锐化设备还用于在接收到的现场调整图像的冗余度未超限时，启动对接收到的现场调整图像的先水平方向锐化后垂直方向锐化的图像锐化处理，以获得相应的自定义锐化图像；

直方图均衡化设备，与所述自定义锐化设备连接，用于对接收到的自定义锐化图像执行直方图均衡化处理，以获得并输出相应的均衡化处理图像；

其中，所述音频控制设备还用于在接收到所述正常驱动命令时，控制所述手机进入非静音模式；

其中，所述通道值排序设备通过串行通信接口与所述冗余度识别设备连接；

其中，所述自定义锐化设备是可编程逻辑器件或现场可编程门阵列器件中的一种；

其中，所述自定义锐化设备用于在接收到的现场调整图像的冗余度未超限时，中断对接收到的现场调整图像的基于Prewitt算子的图像锐化处理；

其中，所述自定义锐化设备用于在接收到的现场调整图像的冗余度超限时，中断对接收到的现场调整图像的先水平方向锐化后垂直方向锐化的图像锐化处理。

接着，继续对本发明的基于信号分析的环境监测平台的具体结构进行进一步的说明。

所述基于信号分析的环境监测平台中还可以包括：

WIFI通信设备，与所述直方图均衡化连接，用于接收并发送所述均衡化处理图像。

所述基于信号分析的环境监测平台中还可以包括：

线条采集设备，与所述直方图均衡化设备连接，用于接收所述均衡化处理图像，对所述均衡化处理图像中存在的亮线进行逐条提取，以获得所述均衡化处理图像中的亮线数量。

所述基于信号分析的环境监测平台中还可以包括：

滤波预处理设备，与所述线条采集设备连接，用于接收所述亮线数量，并基于所述亮线数量确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量，其中，所述亮线数量越多，确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量越多，每一个被叠加的滤波窗口的形状为矩形，且矩形宽度为1个像素点。

所述基于信号分析的环境监测平台中还可以包括：

数值分析设备，分别与所述线条采集设备和所述滤波预处理设备连接，用于基于叠加后的滤波窗口形状获取所述均衡化处理图像每一个像素点的各个附近像素点的各个像素值，并确定各个附近像素点是否位于所述线条采集设备所提取的亮线上，以从所述均衡化处理图像每一个像素点的各个附近像素点中去除位于亮线上的一个或多个附近像素点以获得各个剩余像素点。

所述基于信号分析的环境监测平台中还可以包括：

动态加权滤波设备，与所述数值分析设备连接，用于将所述均衡化处理图像每一个像素点作为滤波像素点，将所述滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算以获得所述滤波像素点的替换像素值，其中，将该滤波像素点对应的各个剩余像素点的各个像素值进行加权平均计算包括：剩余像素点到所述滤波像素点的距离越远，剩余像素点所使用的加权值越小；所述动态加权滤波设备还用于基于所述均衡化处理图像各个滤波像素点的替换像素值整合出对应的整合后图像；

电力供应设备，分别与所述线条采集设备、所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备连接，用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为零时，中断对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应，并将所述线条采集设备中的均衡化处理图像直接输出给所述动态加权滤波设备以作为整合后图像；

其中，所述动态加权滤波设备还与所述环境监测设备连接，用于将所述整合后图像替换所述均衡化处理图像发送给所述环境监测设备。

所述基于信号分析的环境监测平台中：

所述电力供应设备还用于在所述线条采集设备输出的亮线数量为非零时，恢复对所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备的电力供应。

所述基于信号分析的环境监测平台中：

所述线条采集设备、所述滤波预处理设备、所述数值分析设备和所述动态加权滤波设备被集成在同一块CPLD芯片内；

其中，所述动态加权滤波设备包括像素值接收子设备、像素值替换子设备和像素值整合子设备；

其中，在所述动态加权滤波设备中，所述像素值替换子设备分别与所述像素值接收子设备和所述像素值整合子设备连接。

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WIFI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WIFI功能的话，在有WIFI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WIFI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。WIFI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WIFI上网相对也是最安全健康的。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读内存(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种基于信号分析的环境监测平台，其特征在于，所述平台包括：

环境监测设备，设置在手机内，与直方图均衡化设备连接，用于基于办公室环境成像特征对均衡化处理图像执行环境分析，以在确定所述均衡化处理图像属于办公室环境时，发出静音驱动命令，否则，发出正常驱动命令；

音频控制设备，设置在手机内，与所述环境监测设备连接，用于在接收到所述静音驱动命令时，控制所述手机进入静音模式；

现场调整设备，设置在手机内，用于接收手机前置摄像头和手机后置摄像头分别捕获的第一图像和第二图像进行组合所获得的即时组合图像，并对所述即时组合图像执行色阶调整，以获得并输出现场调整图像；

通道值排序设备，与所述现场调整设备连接，用于接收所述现场调整图像，对所述现场调整图像中各个像素点的各个灰度值进行排序，以获得排序队列的最大序号；

冗余度识别设备，与所述通道值排序设备连接，用于接收所述最大序号，确定与所述最大序号成反比的所述现场调整图像的冗余度；

在所述通道值排序设备中，对所述现场调整图像中各个像素点的各个灰度值进行排序包括：相同灰度值的像素点占用同一个排队序列的序号；

自定义锐化设备，分别与所述现场调整设备和所述冗余度识别设备连接，用于在接收到的现场调整图像的冗余度超限时，启动对接收到的现场调整图像的基于Prewitt算子的图像锐化处理，以获得相应的自定义锐化图像；

所述自定义锐化设备还用于在接收到的现场调整图像的冗余度未超限时，启动对接收到的现场调整图像的先水平方向锐化后垂直方向锐化的图像锐化处理，以获得相应的自定义锐化图像；

直方图均衡化设备，与所述自定义锐化设备连接，用于对接收到的自定义锐化图像执行直方图均衡化处理，以获得并输出相应的均衡化处理图像；

其中，所述音频控制设备还用于在接收到所述正常驱动命令时，控制所述手机进入非静音模式；

其中，所述通道值排序设备通过串行通信接口与所述冗余度识别设备连接；

其中，所述自定义锐化设备是可编程逻辑器件或现场可编程门阵列器件中的一种；

其中，所述自定义锐化设备用于在接收到的现场调整图像的冗余度未超限时，中断对接收到的现场调整图像的基于Prewitt算子的图像锐化处理；

其中，所述自定义锐化设备用于在接收到的现场调整图像的冗余度超限时，中断对接收到的现场调整图像的先水平方向锐化后垂直方向锐化的图像锐化处理。

2.如权利要求1所述的基于信号分析的环境监测平台，其特征在于，所述平台还包括：

WIFI通信设备，与所述直方图均衡化连接，用于接收并发送所述均衡化处理图像。

3.如权利要求2所述的基于信号分析的环境监测平台，其特征在于，所述平台还包括：

线条采集设备，与所述直方图均衡化设备连接，用于接收所述均衡化处理图像，对所述均衡化处理图像中存在的亮线进行逐条提取，以获得所述均衡化处理图像中的亮线数量。

4.如权利要求3所述的基于信号分析的环境监测平台，其特征在于，所述平台还包括：

滤波预处理设备，与所述线条采集设备连接，用于接收所述亮线数量，并基于所述亮线数量确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量，其中，所述亮线数量越多，确定执行滤波的滤波窗口的叠加数量越多，每一个被叠加的滤波窗口的形状为矩形，且矩形宽度为1个像素点。

5.如权利要求4所述的基于信号分析的环境监测平台，其特征在于，所述平台还包括：

数值分析设备，分别与所述线条采集设备和所述滤波预处理设备连接，用于基于叠加后的滤波窗口形状获取所述均衡化处理图像每一个像素点的各个附近像素点的各个像素值，并确定各个附近像素点是否位于所述线条采集设备所提取的亮线上，以从所述均衡化处理图像每一个像素点的各个附近像素点中去除位于亮线上的一个或多个附近像素点以获得各个剩余像素点。