CN111678438B - 秤体位移预警方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种秤体位移预警方法和系统，该方法包括：对设置在基坑内的秤体进行两个方向上的位移监测，得到秤体在第一观测区域下的第一采集图像和秤体在第二观测区域下的第二采集图像，第一采集图像用于反映秤台和基座在第一方向上的位置关系，第二采集图像用于反映秤台和基座在第二方向上的位置关系，第一方向和第二方向相互垂直；对第一采集图像和第二采集图像分别进行识别，以确定秤台和基座之间的当前位置关系；根据秤台和基座之间的当前位置关系，以及秤台和基座之间的初始位置关系，计算得到秤台的位移变化量；在秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示。以此可以及时得知秤体位移情况。

Description

秤体位移预警方法和系统

技术领域

本申请涉及衡器状态检测领域，具体而言，涉及一种秤体位移预警方法和系统。

背景技术

目前，对于汽车衡、平台秤等大型衡器的设备状态监控，主要通过周期性地以人工检测的方式对设备状态进行确认。在测量衡器的秤台移位情况时，通常是由人工进行肉眼观察，并用卷尺、直角尺等尺类辅助工具进行手动测量，从而确定衡器的称重传感器位置、垂直度等参数，进而判断衡器的秤体状态，得知秤台位移情况。

但是，通常情况下，为了方便对大型物品进行快速称重，称重时会采用基坑式的衡器进行称重，而基坑式设置环境下，多数衡器的秤台与地面平齐或者衡器的底部安装环境空间狭小，用户难以随时对秤台进行位移状态确认。且为了保障称量人员的作业安全，通常情况下，在基坑中安装衡器后会使用钢板对一些间隙进行覆盖，用户无法在不揭开钢板的情况下进行位移检测。而对于衡器周围设置有大型运动机械设备的场所，需要先将产线中的一些大型设备停止运转才允许用户靠近衡器进行检测，以此保障用户安全。

因此，现有的秤体位移检测方法的处理过程较为繁琐，导致难以及时得知秤体位移情况。

发明内容

本申请的目的在于提供一种秤体位移预警方法和系统，能够改善现有的秤体位移检测方法因处理过程较为繁琐，导致难以及时得知秤体位移情况的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种秤体位移预警方法，所述秤体包括秤台和用于承载所述秤台的基座，所述方法包括：

对设置在基坑内的秤体进行两个方向上的位移监测，得到所述秤体在第一观测区域下的第一采集图像和所述秤体在第二观测区域下的第二采集图像，所述第一采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第一方向上的位置关系，所述第二采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第二方向上的位置关系，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；

对所述第一采集图像和所述第二采集图像分别进行识别，以确定所述秤台和所述基座之间的当前位置关系；

根据所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，以及所述秤台和所述基座之间的初始位置关系，计算得到所述秤台的位移变化量；

在所述秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示。

在上述方法中，是基于图像识别进行秤体位移预警的，通过对设置在基坑内的秤体进行两个方向的位移监测，对秤体的两个观测区域进行图像采集，得到第一采集图像、第二采集图像，且每个观测区域采集到的图像反映一个特定方向上的位移情况。在对各采集图像分别进行识别后可确定出此次采集的图像所反映的秤体状态，在依据图像确定出秤台和基座之间的当前位置关系后，根据当前位移关系和初始位置关系计算秤台的位移变化量，从而根据秤台的位移变化量进行预警。相较于现有的秤台位移测量方式，上述方法有利于改善因人工测量秤台位移所带来的不连续性、受场地限制等难以测量的问题，整个位移检测流程减少了人为参与过程，即使用户未靠近秤台、基座，也可以快速得知特定环境下的衡器状态。上述方法的位移预警效率较高，可以实现对于秤体状态的有效监测。

在可选的实施方式中，所述秤台上设置有第一标识，所述基座上设置有作为参考位置的第二标识，所述对所述第一采集图像和所述第二采集图像分别进行识别，以确定所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，包括：

将所述第一采集图像或所述第二采集图像作为目标图像，检测所述目标图像中的第一标识与第二标识之间的距离，得到所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的当前位移量，或所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的当前位移量。

通过上述实现方式，由于秤台、基座上分别设置有特定的第一标识、第二标识，在进行图像识别时，可通过第一标识、第二标识之间的距离反映秤台和基座之间在特定方向上的位移量。相较于仅仅对秤台进行监测这种只通过秤台图像反映偏移量的方式，由于仅监测秤台时会缺乏参照物，程序算法将更复杂、计算误差会比较大，而上述实现方式通过引入基座上的第二标识作为位置参考，通过第二标识这一参考位置可将两次或更多次坐标网络之间的数据运算相联系，可以降低位移检测难度，在每次采集到新的图像时，仅需单独计算第一标识与第二标识之间的当前位置关系，再将当前位置关系与初始位置关系进行比较即可，方法易于实现，处理效率高。

在可选的实施方式中，所述秤台的位移变化量包括所述秤台在所述第一方向、所述第二方向上分别对应的位移变化值，所述根据所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，以及所述秤台和所述基座之间的初始位置关系，计算得到所述秤台的位移变化量，包括：

根据所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的当前位移量，以及所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的初始位移量，计算所述秤台在所述第一方向上的位移变化值；

根据所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的当前位移量，以及所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的初始位移量，计算所述秤台在所述第二方向上的位移变化值。

通过上述实现方式，在秤台近似长方体的情况下，通过在相互垂直的第一方向、第二方向上分别计算秤台的位移变化值，可以对同一秤体在两个方向的维度上实现分别检测。通过监测两个方向的位移变化情况，可有效改善仅监测单个方向的位移量所存在的准确率问题，可以更全面地检测出秤台的更多种位移情况。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

在每次将所述秤台重新放置在所述基座上时，对当前放置的所述秤台与所述基座进行图像采集，以得到当前放置的所述秤台与所述基座之间的位置关系；

基于当前放置的所述秤台与所述基座之间的位置关系构建坐标网络，并向所述秤台和所述基座提供初始位置坐标，以确定所述秤台和所述基座之间的初始位置关系。

通过上述实现方式，可以在每次对秤台进行位置调整后，重新布局秤体坐标网络，重新赋予秤台、基座新的位置坐标，以秤台、基座之间的相对原始位置作为基准，在每次人为对秤台进行位置调整后都可以确定新的初始位置关系。这方便了用户的秤台调整工作，允许秤台被吊起检修之后放下的位置与吊起之前的位置存在一定的偏差，无需在每次对秤台进行检修后都将秤台调整到同一个固定位置，可以降低实际应用中的秤台设置难度。即使在两次检修后的秤台放置的位置没有完全一致，也可以快速对秤台进行位移检测。

在可选的实施方式中，所述第一观测区域和所述第二观测区域位于所述秤体的一条对角线的两端，且位于所述对角线的同一侧。

通过上述实现方式，将第一观测区域、第二观测区域设置在秤体的对角线两端，且位于对角线的同一边，有利于更为明显地监测到秤台的偏移情况，可以对秤体对角线两端的观测区域进行双向监测。通常情况下，如果秤台发生转动，靠近旋转中心的位置的位移变化可能较难监测，对角线两端的位移变化更容易被监测，数据准确性将更高。即使对角线的其中一端角点成为了秤台的旋转中心，也可以通过该对角线另一端的变化得知秤台的位移变化情况。上述实现方式考虑到了对称量数据可能带来的误差影响，可以提升预警精度。

在可选的实施方式中，所述秤台的位移变化量包括基于所述第一观测区域确定的第一位移变化值以及基于所述第二观测区域确定的第二位移变化值，所述在所述秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示，包括：

将基于所述第一观测区域确定的第一位移变化值，以及基于所述第二观测区域确定的第二位移变化值，分别与多个预警区间进行匹配；

根据所述第一位移变化值或所述第二位移变化值所在的预警区间进行预警提示，或，根据所述第一位移变化值与所述第二位移变化值之间的乘积所在的预警区间进行预警提示，其中，所述多个预警区间中的每个区间对应一种预警类型。

通过上述实现方式，在通过图像识别方式确定秤台的位移变化值后，将两个方向上的位移变化值分别与设定的多个预警区间进行匹配，可按照设定的预警规则进行多级预警。相较于设定一个参考点建立二维坐标系的方式，由于复杂模型下可能会使用一些相互影响的中间变量，如果采用复杂模型，可能会因为中间变量相互影响而导致预警结果不准确，而在上述实现方式中，在通过将两个方向上的位移变化值、两个方向的位移变化量的乘积等数值分别与各个预警区间进行匹配并预警时，计算模型更简单，预警结果更为稳定可靠。此外，在通过将两个方向的位移变化量进行乘积考虑时，可以体现两个方向的位移变化量给对称量数据误差的综合影响，预警更精准。

第二方面，本申请实施例提供一种秤体位移预警系统，包括：

设置在基坑内的秤体，所述秤体包括秤台和用于承载所述秤台的基座；

设置在所述秤体的指定位置的两个图像采集设备，所述两个图像采集设备用于对所述秤体进行两个方向上的位移监测，以得到所述秤体在第一观测区域下的第一采集图像和所述秤体在第二观测区域下的第二采集图像，所述第一采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第一方向上的位置关系，所述第二采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第二方向上的位置关系，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；

以及与所述图像采集设备通信连接的处理设备，所述处理设备用于对所述第一采集图像和所述第二采集图像分别进行识别，以确定所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，还用于根据所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，以及所述秤台和所述基座之间的初始位置关系，计算得到所述秤台的位移变化量，还用于在所述秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示。

通过上述系统，可以执行前述第一方面提供的方法，有利于改善因人工测量秤台位移所带来的不连续性、受场地限制等难以测量的问题，减少秤体位移检测过程中的人为参与过程。即使用户未靠近秤台、基座，通过上述系统也可以快速得知特定环境下的衡器状态，可以实现对秤体位移的高效预警，实现对于秤体状态的有效监测。相较于仅用一个摄像头进行监测的方式，通过两个图像采集设备对秤体进行两个方向的位移监测，可以更简单地实现前述第一方面的方法，可将秤体的位移检测过程简单化。

在可选的实施方式中，所述秤台上设置有第一标识，所述基座上设置有作为参考位置的第二标识；

所述处理设备还用于：将所述第一采集图像或所述第二采集图像作为目标图像，检测所述目标图像中的第一标识与第二标识之间的距离，以得到所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的当前位移量，或所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的当前位移量。

通过上述系统，由于秤台、基座上分别设置有特定的第一标识、第二标识，有利于图像识别过程中通过第一标识、第二标识之间的距离反映秤台和基座之间在特定方向上的位移量。相较于仅仅对秤台进行监测的方式，由于仅监测秤台时缺乏参照物，位移检测误差会比较大，而上述系统中通过引入基座上的第二标识作为位置参考，可以降低位移检测难度，在每次进行图像采集后，仅需通过第一标识与第二标识之间的位置关系反映秤台的位移变化情况，易于实现，且处理效率高。

在可选的实施方式中，所述第一观测区域和所述第二观测区域位于所述秤体的一条对角线的两端，且位于所述对角线的同一侧。

通过上述系统，通过将第一观测区域、第二观测区域设置在秤体的对角线两端，且位于对角线的同一边，有利于更为明显地监测到秤台的偏移情况，可以对秤体对角线两端的观测区域进行双向监测，更容易监测到秤体的转动情况，数据准确性较高。即使对角线的其中一端角点成为了秤台的旋转中心，也可以通过该对角线另一端的变化得知秤台的位移变化情况，可提升预警精度。

在可选的实施方式中，所述秤台和所述基座之间设置有称重传感器。

通过上述系统，即使用户无法直接测量、观测隐藏在秤台与基座之间的称重传感器，也可以在无需得知称重传感器的位置、垂直度等参数的情况下得知秤体的状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种秤体位移预警系统的示意图。

图2为本申请实施例提供的一个实例中的秤体位移预警系统的示意图。

图3为本申请实施例提供的一个实例中的秤体位移预警系统的俯视图。

图4为本申请实施例提供的一个观测区域下的第一标识与第二标识之间的位置关系示意图。

图5为本申请实施例提供的另一个实例中的秤体位移预警系统的示意图。

图6为本申请实施例提供的一个实例中的秤台转动示意图。

图7为本申请实施例提供的另一个实例中的秤台转动示意图。

图8为本申请实施例提供的一种秤体位移预警方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

大多数情况下，汽车衡、平台秤等大型衡器通常采用基坑式设计，衡器的秤体底部所处空间较为狭小，用户不便于直接对靠近地面甚至设置在地下的秤体结构进行人工测量。

为了能够方便、快捷、准确地对各种衡器的秤体进行状态检测，发明人提出以下实施例。通过以下实施例，即使秤体的设置环境较为特殊，也可以进行高效检测。即使安放秤体的基坑上覆盖有钢板，也无需采用大型吊机等机械设备揭开钢板，可以在不揭开钢板的情况下对秤体进行位移检测并预警。即使被检测的衡器周围设置有大型运动机械设备，例如在被测的平台秤用于钢材生产线上进行连续作业时，即使平台秤的四周设置有钢材传送机构、钢材升降机构、液压装置等大型运动机械设备，也可以在无需停止产线上的各种设备运行的情况下，对秤体进行位移检测并及时预警。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种秤体位移预警系统的示意图。该秤体位移预警系统可用于执行本申请实施例提供的秤体位移预警方法。

如图1所示，该系统可包括：秤体100、两个图像采集设备以及与该两个图像采集设备通信连接的处理设备300。

如图2所示，该秤体100可以是全部或部分设置在基坑(图2中的“K”)内的称重机构。秤体100可包括秤台110和用于承载该秤台110的基座120，秤台110和基座120之间可设置一个或多个称重传感器130。

该两个图像采集设备可以是摄像头，例如可以是分辨率达到2048x1536的高清摄像机的摄像头。该两个图像采集设备分别设置在秤体100的指定位置，用于对秤体100进行图像采集，采集到的图像可通过传输线传输给处理设备300，以供处理设备300根据两个图像采集设备采集到的第一采集图像、第二采集图像分别进行图像识别、数据处理和分析。处理设备300可根据图像识别结果分析得到秤台110的位移变化情况，并根据秤台110的位移变化情况以及设定的位移门限进行预警提示。该两个图像采集设备与处理设备300之间可以采用有线通信，也可以采用无线通信。

如图3所示，该两个图像采集设备可设置在秤台110的侧面，两个图像采集设备可位于秤台110的两个相邻的侧面位置，且两个图像采集设备可设置在基坑(图3中的“K”)中。两个图像采集设备用于对秤体100进行两个方向上的位移监测，以得到各自观测视野下的采集图像。

为便于描述，下面将两个图像采集设备分别记为第一相机210、第二相机220。第一相机210的观测视野记为第一观测区域A，第二相机220的观测视野记为第二观测区域B。第一相机210用于得到秤体100在第一观测区域A下的第一采集图像，第二相机220用于得到秤体100在第二观测区域B下的第二采集图像。

在本申请实施例中，如图4所示，秤台110上可设置第一标识(图4中的“C”)，基座120上可设置第二标识(图4中的“D”)，第二标识可作为参考位置。每次进行图像采集时，将同一观测区域下的第一标识和第二标识作为一组标识进行图像采集。在第一观测区域A下，可以监测到一组标识的位置变化，在第二观测区域B下，可以监测到另一组标识的位置变化。

在一个实例中，为了便于处理设备300进行图像识别和标识区分，可以在秤台110设置作为背景的第一区域，在基座120上设置作为背景的第二区域，第一标识设置在第一区域中，第二标识设置在第二区域中。作为背景的部分被刷成白色，第一标识、第二标识刷为红色或其他色彩对比度较大的颜色。本领域技术人员可根据实际需要设置背景、标识的颜色。

如图3所示，对于设置在秤体100的指定位置的第一相机210、第二相机220，第一相机210采集的第一采集图像用于反映秤台110和基座120在第一方向上的位置关系，第二相机220采集的第二采集图像用于反映秤台110和基座120在第二方向上的位置关系，第一方向和第二方向相互垂直，图3中的“X”所指示的方向可表示第一方向，“Y”所指示的方向可表示第二方向。

处理设备300具有运算处理能力，可以是但不限于移动终端、个人计算机、服务器、工控机等电子设备。处理设备300可包括存储器、处理器，存储器作为一种存储介质，可用于存储处理器可执行的计算机程序，处理器在执行存储器中存储的计算机程序时，可实现秤体位移预警方法中由处理设备300执行的部分。

处理设备300用于对第一采集图像和第二采集图像分别进行识别，以确定秤台110和基座120之间的当前位置关系，还用于根据秤台110和基座120之间的当前位置关系，以及秤台110和基座120之间的初始位置关系，计算得到秤台110的位移变化量，还用于在秤台110的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示。

其中，处理设备300根据第一观测区域A下得到的第一采集图像进行图像识别后，可分析得到秤台110在第一方向上发生的位移变化，处理设备300根据第二观测区域B下得到的第二采集图像进行图像识别后，可分析得到秤台110在第二方向上发生的位移变化。基于秤台110在第一方向和/或第二方向上发生的位移变化，可以进行多级预警。

通过上述秤体位移预警系统，可以执行本申请实施例提供的秤体位移预警方法，有利于改善因人工测量秤台110位移所带来的不连续性、受场地限制等难以测量的问题，可减少秤体位移检测过程中的人为参与过程。即使用户未靠近秤台110、基座120，通过上述系统也可以快速得知特定环境下的衡器状态，可以实现对秤体位移的高效预警，实现对于秤体100状态的有效监测。相较于仅用一个摄像头进行监测的方式，通过两个图像采集设备对秤体100进行两个方向的位移监测，可以更简单地实现本申请实施例提供的秤体位移预警方法，可将秤体100的位移检测过程简单化。

由于采用了两个图像采集设备在各自的观测视野下进行图像采集，两个观测区域下的图像采集、图像识别可以相互独立进行，相较于将两个图像采集设备进行联合标定并建立一个大的坐标系进行联合分析的方式，分别处理两个观测区域下的数据可以降低不同方向上的数据关联性，减少计算过程所需的中间参数。即使用户无法直接测量、观测隐藏在秤台110与基座120之间的称重传感器130，也可以在无需得知称重传感器130的位置、垂直度等参数的情况下得知秤体100的状态。

在处理设备300对两个图像采集设备的采集图像进行处理时，可分别将第一采集图像或第二采集图像作为目标图像，检测目标图像中的第一标识与第二标识之间的距离，以得到秤台110在第一方向上相对于基座120的当前位移量，或秤台110在第二方向上相对于基座120的当前位移量。

在上述系统中，由于秤台110、基座120上分别设置有特定的第一标识、第二标识，有利于图像识别过程中通过第一标识、第二标识之间的距离反映秤台110和基座120之间在特定方向上的位移量。相较于仅仅对秤台110进行监测的方式，由于仅监测秤台110时缺乏参照物，位移检测误差会比较大，而上述系统中通过引入基座120上的第二标识作为位置参考，可以降低位移检测难度，在每次进行图像采集后，仅需通过第一标识与第二标识之间的位置关系即可反映秤台110的位移变化情况，易于实现，且处理效率高。

作为一种实现方式，第一观测区域A和第二观测区域B可以位于秤体100的一条对角线的两端，且可以位于对角线的同一侧。对两个观测区域的限制可以理解为对第一标识、第二标识的位置限制，在本申请实施例中，如果无需预警，第一标识、第二标识应处于图像采集设备的观测视野下。

通过将第一观测区域A、第二观测区域B(以及各观测区域下的标识、背景部分)设置在秤体100的对角线两端，且位于对角线的同一边，有利于更为明显地监测到秤台110的偏移情况，可以对秤体100对角线两端的观测区域进行双向监测，更容易监测到秤体100的转动情况，数据准确性较高。即使对角线的其中一端角点成为了秤台110的旋转中心，也可以通过该对角线另一端的变化得知秤台110的位移变化情况，可提升预警精度。

可选地，如图5所示，第一相机210、第二相机220的安装位置可以略低于秤台110的称量表面。

通常情况下，如果秤台110发生转动，靠近旋转中心的位置的位移变化可能较难监测，对角线两端所发生的位移变化将更容易被监测到，通过对第一观测区域A、第二观测区域B的位置进行上述限制将提升数据准确性。

例如，在秤台110发生图6所示的转动现象时，如果第一标识、第二标识、两个观测区域设置在靠近旋转中心位置的A1、B1区域，A1、B1区域中所发生的标识变化可能是细微的变化，而如果第一标识、第二标识、两个观测区域设置在靠近旋转中心位置的A2、B2(或B3)区域，接近秤台110的对角线两端的A2、B2区域中所发生的标识变化将更容易识别。

即使对角线的其中一端角点成为了秤台110的旋转中心，例如在秤台110发生图7所示的转动现象时，虽然A2区域下的标识变化不明显，但是可以通过该对角线另一端的B2区域下的标识变化得知秤台110的位移变化情况。上述实现方式考虑到了对称量数据可能带来的误差影响，可以提升预警精度。

如果需要同时得知秤台110在第一方向、第二方向上的位移变化情况，本领域技术人员可以基于上述原理在秤台110的两条对角线附近设置更多的观测区域。各个观测区域的图像采集、图像识别过程可以独立实现。

下面将对本申请实施例提供的一种秤体位移预警方法进行介绍。秤体100包括秤台110和用于承载秤台110的基座120。该秤体位移预警方法可以由前述的秤体位移预警系统实现。

如图8所示，该方法可包括步骤S31-S34。

S31：对设置在基坑内的秤体进行两个方向上的位移监测，得到秤体在第一观测区域下的第一采集图像和秤体在第二观测区域下的第二采集图像。

其中，第一采集图像用于反映秤台和基座在第一方向上的位置关系，第二采集图像用于反映秤台和基座在第二方向上的位置关系。第一方向和第二方向相互垂直。第一方向、第二方向可以是水平面上相互垂直的两个方向。

可以按照设定的图像采集周期获取第一采集图像、第二采集图像，例如，每30秒、1分钟或2分钟获取一次采集图像。

通常情况下，对于近似长方体的秤台，秤台在垂直方向上由于受重力作用，且秤台底部存在支撑的结构，通常情况下较难在垂直方向上出现较大的位移偏差，如果在垂直方向上发生了位移，可以通过秤体的称量过程中所得到的称量数据得知异常情况，因此，在本申请实施例中，可以选择省略垂直方向上的位移监测。而秤台在水平的两个方向上有可能因各种不确定因素导致秤台与基座之间的位置关系发生较大变化，且这种变化不易直接从称量数据上体现，因此，可在水平面上的两个方向对秤体进行位移检测，分别监测秤体在水平的两个方向上的位移情况。

在同时监测两个方向的位移情况时，相较于仅监测单个方向的位移情况，可以实现更全面的位移监测。可以理解的是，本申请实施例的方案并不排斥垂直方向的位移监测。

S32：对第一采集图像和第二采集图像分别进行识别，以确定秤台和基座之间的当前位置关系。

其中，通过对第一采集图像进行图像识别，可以确定秤台和基座之间在第一方向上的当前位置关系，通过对第二采集图像进行图像识别，可以确定秤台和基座之间在第二方向上的当前位置关系。

S33：根据秤台和基座之间的当前位置关系，以及秤台和基座之间的初始位置关系，计算得到秤台的位移变化量。

其中，秤台的位移变化量可包括秤台在第一方向、第二方向上分别对应的位移变化值。根据秤台和基座之间在第一方向上的当前位置关系，以及秤台和基座之间在第一方向上的初始位置关系，可计算得到秤台在第一方向上的位移变化值。根据秤台和基座之间在第二方向上的当前位置关系，以及秤台和基座之间在第二方向上的初始位置关系，可计算得到秤台在第二方向上的位移变化值。

秤台在第一方向上的位移变化值是基于第一观测区域确定的第一位移变化值。秤台在第二方向上的位移变化值是基于第二观测区域确定的第二位移变化值。

S34：在秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示。

其中，可以设置多个位移门限，按照各个位移门限的大小排序可以设置多个预警区间。为了对秤台的多种位移情况进行分析，可以为监测的各个方向分别设置预警区间。

在通过S33计算出秤台在各个方向上的位移变化值后，可以将计算出的位移变化值与为各个方向设定的多个预警区间进行匹配，通过位移变化值所处的预警区间所对应的预警类型进行预警提示。

每种预警区间对应一种预警类型，预警类型可以包括：无需预警、一级预警、二级预警等类型。一级预警可以表示当前的秤体状态暂时还可以满足称量需求，如果该秤体所在的产线暂时无法停下生产，暂时无法停下产线进入维修期，可继续对该秤体进行监控并使用。二级预警可以表示，当前的秤体状态已无法满足称量需求，需要尽快进行检修。

可以理解的是，本领域技术人员还可以设置更丰富的预警类型，以便于现场工作人员根据具体的预警提示下的预警类型进行生产调整，便于用户根据具体的预警类型、预警提示确定检修方案。

在上述S31-S34的方法中，是基于图像识别进行秤体位移预警的，通过对设置在基坑内的秤体进行两个方向的位移监测，对秤体的两个观测区域进行图像采集，得到第一采集图像、第二采集图像，且每个观测区域采集到的图像反映一个特定方向上的位移情况。在对各采集图像分别进行识别后可确定出此次采集的图像所反映的秤体状态，在依据图像确定出秤台和基座之间的当前位置关系后，根据当前位移关系和初始位置关系计算秤台的位移变化量，从而根据秤台的位移变化量进行预警。相较于现有的秤台位移测量方式，上述方法有利于改善因人工测量秤台位移所带来的不连续性、受场地限制等难以测量的问题，整个位移检测流程减少了人为参与过程，即使用户未靠近秤台、基座，也可以快速得知特定安装环境下(基坑式安装环境)的衡器状态。上述方法的位移预警效率较高，可以实现对于秤体状态的有效监测。

其中，在秤台上设置有第一标识，且基座上设置有作为参考位置的第二标识时，上述S32的图像识别过程可以包括子步骤S321。通过第一标识、第二标识之间的位置关系，可以反映秤台、基座之间的位置关系。

S321：将第一采集图像或第二采集图像作为目标图像，检测目标图像中的第一标识与第二标识之间的距离，得到秤台在第一方向上相对于基座的当前位移量，或秤台在第二方向上相对于基座的当前位移量。

其中，第一采集图像中可包括一个第一标识和一个第二标识，通过检测第一采集图像中的第一标识、第二标识在第一方向上的距离，可以得到秤台在第一方向上相对于基座的当前位移量。

第二采集图像中可包括另一个第一标识和另一个第二标识，通过检测第二采集图像中的第一标识、第二标识在第二方向上的距离，可以得到秤台在第二方向上相对于基座的当前位移量。

通过上述S321的实现方式，由于秤台、基座上分别设置有特定的第一标识、第二标识，在进行图像识别时，可通过第一标识、第二标识之间的距离反映秤台和基座之间在特定方向上的位移量。相较于仅仅对秤台进行监测这种只通过秤台图像反映偏移量的方式，由于仅监测秤台时会缺乏参照物，程序算法将更复杂、计算误差会比较大，而上述实现方式通过引入基座上的第二标识作为位置参考，通过第二标识这一参考位置可将两次或更多次坐标网络之间的数据运算相联系，可以降低位移检测难度，在每次采集到新的图像时，仅需单独计算第一标识与第二标识之间的当前位置关系，再将当前位置关系与初始位置关系进行比较即可，方法易于实现，处理效率高。

可选地，秤体位移预警方法还可包括步骤：S301-S302。

S301：在每次将秤台重新放置在基座上时，对当前放置的秤台与基座进行图像采集，以得到当前放置的秤台与基座之间的位置关系。

S302：基于当前放置的秤台与基座之间的位置关系构建坐标网络，并向秤台和基座提供初始位置坐标，以确定秤台和基座之间的初始位置关系。

以此可以在每次对秤台进行位置调整后，例如对秤体进行检修操作后，重新布局秤体坐标网络，重新赋予秤台、基座新的位置坐标，以秤台、基座之间的相对原始位置作为基准，在每次人为对秤台进行位置调整后都可以确定新的初始位置关系。这方便了用户的秤台调整工作，允许秤台被吊起检修之后放下的位置与吊起之前的位置存在一定的偏差，无需在每次对秤台进行检修后都将秤台调整到同一个固定位置，可以降低实际应用中的秤台设置难度。即使在两次检修后的秤台放置的位置没有完全一致，也可以快速对秤台进行位移检测。

在初始位置关系中，由于未要求秤台每次都准确无误地防止到同一个位置，未要求秤台检修前后必须调整到同一固定位置，因此允许秤台的放置过程存在一定的随机性，秤台安装完成后，第一标识可以位于第二标识的左边，也可以位于第二标识的右边，还可以与第二标识处于同一竖线上。

其中，秤台的位移变化量可包括秤台在第一方向、第二方向上分别对应的位移变化值，上述S33可以包括子步骤S331-S332。

S331：根据秤台在第一方向上相对于基座的当前位移量，以及秤台在第一方向上相对于基座的初始位移量，计算秤台在第一方向上的位移变化值。

S332：根据秤台在第二方向上相对于基座的当前位移量，以及秤台在第二方向上相对于基座的初始位移量，计算秤台在第二方向上的位移变化值。

其中，在S331-S332中，在各个监测方向上，秤台相对于基座的初始位移量作为当前位移量的参考量，通过比较当前位移量与初始位移量在各个监测方向上的差异，即可得到相应方向上的位移变化值。

在秤台近似长方体的情况下，通过在相互垂直的第一方向、第二方向上分别计算秤台的位移变化值，可以对同一秤体在两个方向的维度上实现分别检测。通过监测两个方向的位移变化情况，可有效改善仅监测单个方向的位移量所存在的准确率问题，可以更全面地检测出秤台的更多种位移情况。

可选地，第一观测区域和第二观测区域可位于秤体的一条对角线的两端，且位于对角线的同一侧。该设置方式更容易监测到秤台的偏移情况，可以对秤体对角线两端的观测区域进行双向监测。通常情况下，如果秤台发生转动，靠近旋转中心的位置的位移变化可能较难监测，对角线两端的位移变化更容易被监测，监测对角线上的位移变化可以提高数据准确性。即使对角线的其中一端角点成为了秤台的旋转中心，也可以通过该对角线另一端的变化得知秤台的位移变化情况。该实现方式考虑到了对称量数据可能带来的误差影响，可以提升预警精度。

可选地，秤台的位移变化量包括基于第一观测区域确定的第一位移变化值以及基于第二观测区域确定的第二位移变化值，上述S34可包括步骤S341-S342。

S341：将基于第一观测区域确定的第一位移变化值，以及基于第二观测区域确定的第二位移变化值，分别与多个预警区间进行匹配。

S342：根据第一位移变化值或第二位移变化值所在的预警区间进行预警提示，或，根据第一位移变化值与第二位移变化值之间的乘积所在的预警区间进行预警提示，其中，多个预警区间中的每个区间对应一种预警类型。

为便于描述，将基于第一观测区域确定的第一位移变化量记为da，将基于第二观测区域确定的第二位移变化量记为db，将da、db分别与多个预警位移D1、D2、D3、D4进行比较从而进行预警提示。其中，D3<D1<D2<D4。

在满足D1<＝da<＝D2且D1<＝db<＝D2且D1<＝da*db<＝D2时，无需预警。

在满足D2<da<＝D4或D3<da<＝D1或D2<db<＝D4或D3<db<＝D1或D2<＝da*db<＝D4或D3<＝da*db<＝D1时，进行一级预警，表示需要进入监控期。

在满足da<D3或D4<da或db<D3或D4<db或da*db<D3或D4<da*db时，进行二级预警，表示需要停产进行秤体检修。

通过上述S341-S342的实现方式，在通过图像识别方式确定秤台的位移变化值后，将两个方向上的位移变化值分别与设定的多个预警区间进行匹配，可按照设定的预警规则进行多级预警。相较于设定一个参考点建立二维坐标系的方式，由于复杂模型下可能会使用一些相互影响的中间变量，如果采用复杂模型，可能会因为中间变量相互影响而导致预警结果不准确，而在上述实现方式中，在通过将两个方向上的位移变化值、两个方向的位移变化量的乘积等数值分别与各个预警区间进行匹配并预警，计算模型更简单，预警结果更为稳定可靠。

在预警分析过程中，将两个方向的位移变化量进行乘积考虑并匹配预警区间时，可以体现两个方向的位移变化量给对称量数据误差的综合影响，预警更精准。

下面将结合一个完整实例对本申请实施例提供的秤体位移预警方法进行详细介绍。

在一个实例中，当每次将秤台的位置调整完毕后，重新构建秤台、基座之间的布局关系，重新构建坐标网络。在秤台上的第一标识、基座上的第二标识都可以被第一相机、第二相机的观测视野覆盖的情况下，通过第一相机、第二相机分别监控两个方向(X、Y)的位移情况。第一相机、第二相机按照设定的图像采集周期将采集到的图像发送给远端的处理设备。

秤体位移预警系统可每分钟进行一次图像采集，并进行一次预警分析。

在进行位移检测前，可以先对选定的监测方向分别设置位移门限，并确定出适用于各个监测方向的预警区间。例如，在设置四个位移门限D1＝-2，D2＝+2，D3＝-3，D4＝+3的情况下，可确定出以下预警区间：[负无穷,D3]、[D3,D1]、[D1,D2]、[D2,D4]、[D4,正无穷]。当位移变化量和位移变化量之间的乘积处于[D1,D2]，可视为无需预警，当位移变化量或位移变化量之间的乘积处于[D2,D4]或[D3,D1]中时，可视为需要进行一级预警，当位移变化量或位移变化量之间的乘积处于[负无穷,D3]或[D4,正无穷]时，可视为需要进行二级预警。

处理设备对来自第一相机、第二相机的图像分别进行图像识别时，可将接收到的图像分解为2048*1536的布局平面，并对应建立画面二维坐标系y-x。但在位移检测时，每个监测方向上关注的是一维坐标轴上的位移变化。可理解为给第一方向这一横向监测方向建立了X坐标轴，给第二方向这一纵向监测方向建立了Y坐标轴。

对于在将秤台的位置调整完毕后首次得到的第一采集图像、第二采集图像，在对第一采集图像进行图像识别时，将第一采集图像分解为2048*1536个像素点后，通过识别图像中的RGB参数，可以得知第一采集图像中的第一标识、第二标识(两种标识的颜色可以不同)的位置。通过识别图像中的标识，确定第一标识的坐标，可记为y＝yc0，x＝xc0，并确定第二标识这一参考位置在X轴上的坐标x＝xj0。根据第二标识这一参考位置在X轴上的坐标位置以及第一标识在X轴上的坐标可计算出第一标识、第二标识在第一方向上的位移d0＝xj0-xc0。将d0＝xj0-xc0作为秤台与基座在第一方向上的初始位移量。

在确定初始位移量的情况下得到后续的第一采集图像时，按照前述的图像处理原理确定出当前的秤台与基座之间的相对位置，即秤台与基座之间在第一方向上的当前位移量d1＝xj0-xc1，xc1为新的第一采集图像中的第一标识的X轴坐标。由于第一相机、基座以及基座上的第二标识是固定的，所以第二标识在X轴上的坐标可视为固定值。

通过d＝d1-d0的表达式可计算出当前的秤台在第一方向上发生的第一位移变化量。

按照与第一采集图像的图像识别、计算过程相同的处理逻辑，可以对第二采集图像进行处理，区别仅在于，对第二采集图像进行处理时，是基于第二方向进行描述的，选取的是第二采集图像中的第一标识、第二标识在Y轴上的坐标值进行处理，对第二采集图像进行图像识别、分析后，可得到当前的秤台在第二方向上发生的第二位移变化量。

对于第一位移变化量da、第二位移变化量db，将da、db、da和db之间的乘积分别代入上述的预警区间进行匹配，根据匹配结果进行相应的预警提示。在D1<＝da<＝D2且D1<＝db<＝D2且D1<＝da*db<＝D2时，无需预警。在D2<da<＝D4或D3<da<＝D1或D2<db<＝D4或D3<db<＝D1或D2<＝da*db<＝D4或D3<＝da*db<＝D1时，进行一级预警，表示需要进入监控期。在da<D3或D4<da或db<D3或D4<db或da*db<D3或D4<da*db时，或出现其他异常情况，例如无法检测到第二标识时，进行二级预警，表示需要停产进行秤体检修。

在上述过程中，通过将检测到的移位量与设定的参数进行比较，将复杂的计算、比较过程在处理设备中完成，将横向、纵向两个方向的位移量进行乘积考虑，预警更精准。通过横向、纵向两个方向的位移量分别进行预警与判断，相比于设定某一中心位置并建立联立的多维方向坐标系进行图像处理的方法，上述实现过程中可以对两个方向数据进行独立分析，计算模型更为简单，且预测结果稳定可靠，避免因复杂模型带来的中间变量相互影响等可能性对预警结果带来的准确性问题。假设同样采用图像识别，如果是在无第二标识的情况下，需要比较当前图像与历史照片中第一标识在图像中的位置来计算位移量，会因为图像中缺少固定不动的参考物而导致程序算法复杂，计算误差会相对较大，而本申请实施例中增加了固定不动的第二标识，在每次采集图像时，可单独计算出第一标识与第二标识之间的距离，再与初始位移量进行比较，程序算法更简单，易于实现。且上述方案可连续进行图像采集和分析，利于实现实时监测。通过上述方法有利于对衡器的整体状态进行及时监控，有助于预判秤台劣化的趋势。

在一个实例中，上述方法的图像识别精度可以达到0.1mm级别。

关于上述方法中与秤体位移预警系统相关的部分，请参考前述关于秤体位移预警系统的相关描述，在此不再赘述。

除了上述实施例外，本申请实施例还提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时执行前述处理设备执行的方法部分。存储介质可包括：U盘、硬盘、存储器等各种可以存储计算机程序的介质。

需要说明的是，上述实施例中的术语“上”、“下”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的。另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种秤体位移预警方法，其特征在于，所述秤体包括秤台和用于承载所述秤台的基座，所述方法包括：

对设置在基坑内的秤体进行两个方向上的位移监测，得到所述秤体在第一观测区域下的第一采集图像和所述秤体在第二观测区域下的第二采集图像，所述第一采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第一方向上的位置关系，所述第二采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第二方向上的位置关系，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；所述第一观测区域和所述第二观测区域位于所述秤体的一条对角线的两端，且位于所述对角线的同一侧；

对所述第一采集图像和所述第二采集图像分别进行识别，以确定所述秤台和所述基座之间的当前位置关系；

根据所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，以及所述秤台和所述基座之间的初始位置关系，计算得到所述秤台的位移变化量；

在所述秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述秤台上设置有第一标识，所述基座上设置有作为参考位置的第二标识，所述对所述第一采集图像和所述第二采集图像分别进行识别，以确定所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，包括：

将所述第一采集图像或所述第二采集图像作为目标图像，检测所述目标图像中的第一标识与第二标识之间的距离，得到所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的当前位移量，或所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的当前位移量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述秤台的位移变化量包括所述秤台在所述第一方向、所述第二方向上分别对应的位移变化值，所述根据所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，以及所述秤台和所述基座之间的初始位置关系，计算得到所述秤台的位移变化量，包括：

根据所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的当前位移量，以及所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的初始位移量，计算所述秤台在所述第一方向上的位移变化值；

根据所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的当前位移量，以及所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的初始位移量，计算所述秤台在所述第二方向上的位移变化值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在每次将所述秤台重新放置在所述基座上时，对当前放置的所述秤台与所述基座进行图像采集，以得到当前放置的所述秤台与所述基座之间的位置关系；

基于当前放置的所述秤台与所述基座之间的位置关系构建坐标网络，并向所述秤台和所述基座提供初始位置坐标，以确定所述秤台和所述基座之间的初始位置关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述秤台的位移变化量包括基于所述第一观测区域确定的第一位移变化值以及基于所述第二观测区域确定的第二位移变化值，所述在所述秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示，包括：

将基于所述第一观测区域确定的第一位移变化值，以及基于所述第二观测区域确定的第二位移变化值，分别与多个预警区间进行匹配；

根据所述第一位移变化值或所述第二位移变化值所在的预警区间进行预警提示，或，根据所述第一位移变化值与所述第二位移变化值之间的乘积所在的预警区间进行预警提示，其中，所述多个预警区间中的每个区间对应一种预警类型。

6.一种秤体位移预警系统，其特征在于，包括：

设置在基坑内的秤体，所述秤体包括秤台和用于承载所述秤台的基座；

设置在所述秤体的指定位置的两个图像采集设备，所述两个图像采集设备用于对所述秤体进行两个方向上的位移监测，以得到所述秤体在第一观测区域下的第一采集图像和所述秤体在第二观测区域下的第二采集图像，所述第一采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第一方向上的位置关系，所述第二采集图像用于反映所述秤台和所述基座在第二方向上的位置关系，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；所述第一观测区域和所述第二观测区域位于所述秤体的一条对角线的两端，且位于所述对角线的同一侧；

以及与所述图像采集设备通信连接的处理设备，所述处理设备用于对所述第一采集图像和所述第二采集图像分别进行识别，以确定所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，还用于根据所述秤台和所述基座之间的当前位置关系，以及所述秤台和所述基座之间的初始位置关系，计算得到所述秤台的位移变化量，还用于在所述秤台的位移变化量满足预设的预警规则时，进行预警提示。

7.根据权利要求6所述的秤体位移预警系统，其特征在于，所述秤台上设置有第一标识，所述基座上设置有作为参考位置的第二标识；

所述处理设备还用于：将所述第一采集图像或所述第二采集图像作为目标图像，检测所述目标图像中的第一标识与第二标识之间的距离，以得到所述秤台在所述第一方向上相对于所述基座的当前位移量，或所述秤台在所述第二方向上相对于所述基座的当前位移量。

8.根据权利要求6所述的秤体位移预警系统，其特征在于，所述秤台和所述基座之间设置有称重传感器。

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