CN111445675B - 基于信号大数据检测的现场显示平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于信号大数据检测的现场显示平台，包括：微型摄像机构，设置在水杯的瓶盖上，用于面对水杯内部场景执行摄像操作，以获得每一帧杯内图像；实时补光设备，与所述微型摄像机构连接，用于为所述微型摄像机构提供实时补光服务；ASIC器件，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的每一帧杯内图像的清晰度进行鉴别以获得对应的清晰度等级；信号提取设备，用于在预设时间内都只接收到水位过高指令时，发出饮水请求信号，否则，发出正常饮水信号。本发明的基于信号大数据检测的现场显示平台结构紧凑，方便实用。由于当识别到水杯内的液面迟迟不下时，发出饮水请求信号以请求水杯持有人员喝水，从而实现了饮水的定时提醒。

Description

基于信号大数据检测的现场显示平台

技术领域

本发明涉及信号分析领域，尤其涉及一种基于信号大数据检测的现场显示平台。

背景技术

人们为了利用信号，就要对它进行分析。例如，电信号弱小时，需要对它进行放大；混有噪声时，需要对它进行滤波；当频率不适应于传输时，需要进行调制以及解调；信号遇到失真畸变时，需要对它均衡；当信号类型很多时，需要进行识别等等。

与信号有关的理化或数学过程有：信号的发生、信号的传送、信号的接收、信号的分析(即了解某种信号的特征)、信号的分析(即把某一个信号变为与其相关的另一个信号，例如滤除噪声或干扰，把信号变换成容易分析与识别的形式)、信号的存储、信号的检测与控制等。也可以把这些与信号有关的过程统称为信号分析。

发明内容

本发明至少具有以下两个重要发明点：

(1)在针对性图像识别的基础上，当识别到水杯内的液面迟迟不下时，发出饮水请求信号以请求水杯持有人员喝水，从而实现了饮水的定时提醒；

(2)将各个图像区域中模糊度等级最低的图像区域作为代表性图像区域，基于代表性图像区域的信噪比对每一个图像区域执行循环式滤波操作，从而提升了图像处理的自适应能力。

根据本发明的一方面，提供了一种基于信号大数据检测的现场显示平台，所述平台包括：微型摄像机构，设置在水杯的瓶盖上，用于面对水杯内部场景执行摄像操作，以获得每一帧杯内图像。

更具体地，在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中，还包括：实时补光设备，与所述微型摄像机构连接，用于为所述微型摄像机构提供实时补光服务。

更具体地，在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中，还包括：ASIC器件，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的每一帧杯内图像的清晰度进行鉴别以获得对应的清晰度等级。

更具体地，在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中，还包括：信号提取设备，用于在预设时间内都只接收到水位过高指令时，发出饮水请求信号，否则，发出正常饮水信号；现场计时设备，位于所述微型摄像机构的旁边，用于为所述信号提取设备提供计时参考信号；液晶显示屏，设置在水杯的杯体上，与所述信号提取设备连接，用于在接收到所述饮水请求信号时，实时显示与所述饮水请求信号相关文字信息；等级处理设备，与所述ASIC器件连接，用于基于所述清晰度等级对所述每一帧杯内图像执行平均式分割以获得各个图像区域；在所述信号转换设备中，所述清晰度等级越低，获得的各个图像区域的数量越少；在所述ASIC器件中，所述对应的清晰度等级越低，所述每一帧杯内图像越模糊；模糊度检测设备，与所述等级处理设备连接，用于对接收到的所述每一帧杯内图像的每一个图像区域执行模糊度检测操作，以获得对应的模糊度等级。

本发明的基于信号大数据检测的现场显示平台结构紧凑，方便实用。由于当识别到水杯内的液面迟迟不下时，发出饮水请求信号以请求水杯持有人员喝水，从而实现了饮水的定时提醒。

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信号大数据检测的现场显示平台的微型摄像机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于信号大数据检测的现场显示平台的实施方案进行详细说明。

液晶显示即LCD产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各项领域，上下游所需技术层面极广，所以少有单一厂商能从材料到成品全部都做，因此各领域分工明显，上游材料包括玻璃基板、ITO导电玻璃厂、偏光板、彩色滤光片、光源模块、液晶、半导体制造工序所需光罩，液晶驱动IC、印刷电路板(PCB)等；中游则集合各材料，制造LCD面板，提供给下游应用厂商使用，由于下游应用产品众多，所需面板规格几乎都不相同，需根据产品切割面板尺寸，因此LCD面板较没有规格产品；下游应用产品种类众多，从各式家电、消费性、信息、通信及工业产品，只要是需要显示的器具，都需使用LCD产品。

当前，有很多水杯都是内部封闭且无法透视看到水面的，导致用户需要频繁打开杯盖进行水面位置的观察和确认，同时，对于忙于工作而忘记定时补水的用户来说，由于缺乏针对性的定时补水提醒机制，导致用户容易因为缺水而影响其身体健康。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于信号大数据检测的现场显示平台，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大数据检测的现场显示平台包括：

如图1所示，微型摄像机构，设置在水杯的瓶盖上，用于面对水杯内部场景执行摄像操作，以获得每一帧杯内图像。

接着，继续对本发明的基于信号大数据检测的现场显示平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中，还包括：

实时补光设备，与所述微型摄像机构连接，用于为所述微型摄像机构提供实时补光服务。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中，还包括：

ASIC器件，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的每一帧杯内图像的清晰度进行鉴别以获得对应的清晰度等级。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中，还包括：

信号提取设备，用于在预设时间内都只接收到水位过高指令时，发出饮水请求信号，否则，发出正常饮水信号；

现场计时设备，位于所述微型摄像机构的旁边，用于为所述信号提取设备提供计时参考信号；

液晶显示屏，设置在水杯的杯体上，与所述信号提取设备连接，用于在接收到所述饮水请求信号时，实时显示与所述饮水请求信号相关文字信息；

等级处理设备，与所述ASIC器件连接，用于基于所述清晰度等级对所述每一帧杯内图像执行平均式分割以获得各个图像区域；

在所述信号转换设备中，所述清晰度等级越低，获得的各个图像区域的数量越少；

在所述ASIC器件中，所述对应的清晰度等级越低，所述每一帧杯内图像越模糊；

模糊度检测设备，与所述等级处理设备连接，用于对接收到的所述每一帧杯内图像的每一个图像区域执行模糊度检测操作，以获得对应的模糊度等级；

参数识别设备，用于接收所述每一帧杯内图像的各个图像区域的各个模糊度等级，对所述各个模糊度等级进行比较，以将模糊度等级最低的图像区域作为代表性图像区域输出；

内容鉴别设备，与所述参数识别设备连接，用于对所述代表性图像区域进行内容鉴别操作，以获得对应的信噪比；

循环处理设备，用于对每一个图像区域执行以下操作：基于所述信噪比对所述图像区域循环执行滤波操作直到所述图像区域的信噪比落在预设信噪比数值范围内，以输出对应的循环处理分块；

信号合并设备，与所述循环处理设备连接，用于接收各个循环处理分块，对所述各个循环处理分块进行信号合并以获得所述每一帧杯内图像对应的循环处理图像；

即时平滑设备，与所述信号合并设备连接，用于对所述循环处理图像中每一个分块合并处分别执行图像平滑操作，以获得对应的即时平滑图像；

参数解析设备，与所述即时平滑设备连接，用于基于水面成像特征对接收到的即时平滑图像执行水面对象检测，并在检测到的水面对象在所述即时平滑图像中的景深浅于预设景深阈值时，发出水位过高指令；

其中，在所述模糊度检测设备中，模糊度等级越高，对应的图像区域的图像内容越模糊；

其中，所述参数解析设备还用于在检测到的水面对象在所述即时平滑图像中的景深未浅于预设景深阈值时，发出水位较低指令。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中：

所述即时平滑设备和所述参数解析设备之间通过16位并行数据接口进行数据连接和数据交互。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中：

所述即时平滑设备和所述参数解析设备之间还设置有数据缓存设备。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中：

所述数据缓存设备通过两个数据接口分别与所述即时平滑设备和所述参数解析设备连接。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中：

所述即时平滑设备采用可编程逻辑器件来实现，所述可编程逻辑器件采用VHDL进行设计。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中：

所述参数解析设备为单片机，所述单片机内置有定时器和ROM存储器。

在所述基于信号大数据检测的现场显示平台中：

所述即时平滑设备和所述参数解析设备共用同一现场计时设备和共用同一供电输入设备。

另外，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。

VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种基于信号大数据检测的现场显示平台，其特征在于，包括：

微型摄像机构，设置在水杯的瓶盖上，用于面对水杯内部场景执行摄像操作，以获得每一帧杯内图像；

实时补光设备，与所述微型摄像机构连接，用于为所述微型摄像机构提供实时补光服务；

ASIC器件，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的每一帧杯内图像的清晰度进行鉴别以获得对应的清晰度等级；

信号提取设备，用于在预设时间内都只接收到水位过高指令时，发出饮水请求信号，否则，发出正常饮水信号；

现场计时设备，位于所述微型摄像机构的旁边，用于为所述信号提取设备提供计时参考信号；

液晶显示屏，设置在水杯的杯体上，与所述信号提取设备连接，用于在接收到所述饮水请求信号时，实时显示与所述饮水请求信号相关文字信息；

等级处理设备，与所述ASIC器件连接，用于基于所述清晰度等级对所述每一帧杯内图像执行平均式分割以获得各个图像区域；

在信号转换设备中，所述清晰度等级越低，获得的各个图像区域的数量越少；

在所述ASIC器件中，所述对应的清晰度等级越低，所述每一帧杯内图像越模糊；

模糊度检测设备，与所述等级处理设备连接，用于对接收到的所述每一帧杯内图像的每一个图像区域执行模糊度检测操作，以获得对应的模糊度等级；

参数识别设备，用于接收所述每一帧杯内图像的各个图像区域的各个模糊度等级，对所述各个模糊度等级进行比较，以将模糊度等级最低的图像区域作为代表性图像区域输出；

内容鉴别设备，与所述参数识别设备连接，用于对所述代表性图像区域进行内容鉴别操作，以获得对应的信噪比；

循环处理设备，用于对每一个图像区域执行以下操作：基于所述信噪比对所述图像区域循环执行滤波操作直到所述图像区域的信噪比落在预设信噪比数值范围内，以输出对应的循环处理分块；

信号合并设备，与所述循环处理设备连接，用于接收各个循环处理分块，对所述各个循环处理分块进行信号合并以获得所述每一帧杯内图像对应的循环处理图像；

即时平滑设备，与所述信号合并设备连接，用于对所述循环处理图像中每一个分块合并处分别执行图像平滑操作，以获得对应的即时平滑图像；

参数解析设备，与所述即时平滑设备连接，用于基于水面成像特征对接收到的即时平滑图像执行水面对象检测，并在检测到的水面对象在所述即时平滑图像中的景深浅于预设景深阈值时，发出水位过高指令；

其中，在所述模糊度检测设备中，模糊度等级越高，对应的图像区域的图像内容越模糊；

其中，所述参数解析设备还用于在检测到的水面对象在所述即时平滑图像中的景深未浅于预设景深阈值时，发出水位较低指令。

2.如权利要求1所述的基于信号大数据检测的现场显示平台，其特征在于：

所述即时平滑设备和所述参数解析设备之间通过16位并行数据接口进行数据连接和数据交互。

3.如权利要求2所述的基于信号大数据检测的现场显示平台，其特征在于：

所述即时平滑设备和所述参数解析设备之间还设置有数据缓存设备。

4.如权利要求3所述的基于信号大数据检测的现场显示平台，其特征在于：

所述数据缓存设备通过两个数据接口分别与所述即时平滑设备和所述参数解析设备连接。

5.如权利要求4所述的基于信号大数据检测的现场显示平台，其特征在于：

所述即时平滑设备采用可编程逻辑器件来实现，所述可编程逻辑器件采用VHDL进行设计。

6.如权利要求5所述的基于信号大数据检测的现场显示平台，其特征在于：

所述参数解析设备为单片机，所述单片机内置有定时器和ROM存储器。

7.如权利要求6所述的基于信号大数据检测的现场显示平台，其特征在于：

所述即时平滑设备和所述参数解析设备共用同一现场计时设备和共用同一供电输入设备。

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