CN111757053A - 一种基于显示画面的数据云端化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于显示画面的数据云端化方法，获得云端的视频信号：针对生产过程监控的显示画面，通过无线连接视频直播推流的显示器或一分二设备，将显示画面同步上传到云端；建立待监控数据的映射表：将云端数据进行可视化处理，建立定义分析画面，建立该画面下数据、及数据在该画面显示位置的映射关系，建立变量名到显示坐标的映射表；图像数据处理：对监控的图像进行数据分析，获得变量值，变量值对应唯一的变量名，再结合上述变量名到显示坐标的映射表，进行变量值与监控变量的时间序列数值的转化，输出数据。该方法加速了快速物联网化，能最大程度地减少对现场监控系统的影响，在不降低原先系统的安全性基础上，在云端显示监控画面。

Description

一种基于显示画面的数据云端化方法
技术领域
本发明属于工业生产用监控画面数据处理领域，特别涉及一种基于显示画面的数据云端化方法。
背景技术
目前在工业过程监控系统中，存在大量的监控显示画面，生产现场的网络通常只支持画面中的数据在本地网络中传输。随着物联网的概念深入人心，以及物联网技术的不断发展，对过程监控的精细化、定制化、云端化的需求呈现快速增长趋势。而传统的监控系统对监控逻辑已经固化，想增强现有功能，增加定制化、精细化、自动化的监控逻辑，通常只能做系统的全面升级，成本较高，且升级过程很难做到不停机无缝切换。
发明内容
为了解决上，本发明提供一种基于显示画面的数据云端化方法，具体步骤为：
(1)获得云端的视频信号
针对生产过程监控的显示画面，通过无线连接视频直播推流的显示器或一分二设备，将显示画面同步上传到云端；
(2)建立待监控数据的映射表
将云端数据进行可视化处理，建立定义分析画面，建立该画面下数据、及数据在该画面显示位置的映射关系，建立变量名到显示坐标的映射表；
(3)图像数据处理
对监控的图像进行数据分析，获得变量值，变量值对应唯一的变量名，再结合步骤(2)中变量名到显示坐标的映射表，进行变量值与监控变量的时间序列数值的转化，输出数据。时间序列数值转化方式为基于每一帧图像对应的时刻，作为数据变量的时间属性赋值，从而建立起变量名、时间、数值的关系表。
作为改进，还包括监控报警处理，当输出数据超出设定标准数据阈值时，启动健康报警处理，发出警报预警。
作为改进，步骤(2)中，每一帧图像的图像分辨率选择为(640～2048)×(480～1536)，定义Y＝480～1536，X＝640～2048，根据监控的数据定义画面分类，分类的数据包含至少一组数据，数据为温度、电压、转速，温度为空气温度、设备温度，进行数据与映射域的对应，建立变量数值与位置关系的映射表。
作为改进，步骤(2)中，对于一帧分辨率为1920*1080的图像，建立屏幕像素坐标系，定义Y＝1080，X＝1920；定义分析画面为，设置数据变量为温度、电压、转速；温度数据映射域范围为Y20～Y220/X700～X1300，电压数据映射域范围为Y320～Y520/X700～X1300，转速数据映射域范围为Y620～Y820/X700～X1300；对温度、电压、转速映射域，建立变量数值与位置关系的映射表。
作为改进，步骤(3)中，对图像进行数据分析具体为：将接入的监控视频图像以设定的更新频率，用高速视频截图处理进行全屏或局部区域的截图，运用云端的商业AI视觉识别库，对截图画面中的数据进行识别，完成数据分析，提取出同一变量下不同画面下对应的变量值，其中变量设置为至少一种变量。
作为改进，步骤(1)中，带直播推流编码器的显示器在显示器内的显示面板与云端进行同步播放的具体操作为：通过将带直播推流编码器的显示器与外端实时视频信号无线连接，输出信号按照两组方式输出，一组无线连通显示器内的显示面板进行实时显示；另一组通过无线连接至直播推流编码器，进行视频压缩后，再经5G或wifi信号传送方式的移动通信模块输出。
作为改进，直播推流编码器是H.265编码器，是在低于1.5Mbps的传输带宽下，能实现1080p全高清视频传输的编码器。
有益效果：本发明提供的基于显示画面的数据云端化方法，是对现有的工业过程监控系统进行的改造，能突破传统监控系统功能难扩展的限制，为监控系统低成本的升级，提供了一条新的思路和实现手段，加快监控系统的快速物联网化，同时也打开了广阔的想象空间，又能最大程度地减少对现场监控系统的影响，在不降低原先系统的安全性基础上，在云端显示监控画面。
附图说明
图1为本发明直播推流编码器的显示器的原理示意图。
具体实施方式
下面对本发明附图结合实施例作出进一步说明。
带直播推流编码器的显示器包括主板、集线器接口、显示面板、编码器、通信模块单元；所述主板通过集线器接口与外端的实时视频信号无线连接，输出信号电路设置为两组；一组输出信号无线连接显示面板，另一组输出信号无线连接编码器，所述编码器用于对视频进行压缩，输出信号无线连接通信模块单元，其中，直播推流编码器是H.265编码器，是在低于1.5Mbps的传输带宽下，能实现1080p全高清视频传输的编码器。
带直播推流编码器的显示器在显示器内的显示面板与云端进行同步播放的具体操作为：通过将带直播推流编码器的显示器与外端实时视频信号无线连接，输出信号按照两组方式输出，一组电性连通显示器内的显示面板进行实时显示；另一组通过无线连接至直播推流编码器，进行视频压缩后，再经5G或wifi信号传送方式的移动通信模块输出至云端，在云端处显示画面实时播放。
实施例1
从用于过程监控的显示画面入手，通过更换具有视频直播推流的显示器，或通过市面上的一分二设备将原频视信号通过相关网络设备，传输到云端物联网系统，实现视频信号上云。
可视化地定义画面中各项数据与数据在监控画面显示位置的映射关系，建立变量名到显示坐标的映射表，如对于一帧分辨率为1920*1080的图像，建立屏幕像素坐标系，定义Y＝1080，X＝1920；定义分析画面为3类，分别为温度、电压、转速；温度数据映射域范围为Y20～Y220/X700～X1300,电压数据映射域范围为Y320～Y520/X700～X1300,转速数据映射域范围为Y620～Y820/X700～X1300；对温度、电压、转速映射域，建立变量数值与位置关系的映射表。
作为本发明的具体实施方式，图像分辨率也可以选择为(640～2048)×(480～1536)内的其他图像，定义Y＝480～1536，X＝640～2048，根据监控的数据定义画面分类，分类的数据可以为一组、两组、三组甚至多组，可以为温度、电压、转速，温度可以为空气温度、设备温度；
根据图像分辨率的不同可选择地设定数据对应的映射域范围。
作为本发明的具体实施方式之一，温度数据映射域范围为Y20～Y220/X700～X1300，电压数据映射域范围为Y320～Y520/X700～X1300，转速数据映射域范围为Y620～Y820/X700～X1300；优选地空气温度数据映射域范围为Y20～Y150/X700～X1000，设备温度数据映射域范围为Y160～Y220/X1050～X1300。
作为本发明的另一具体实施方式之一，温度数据映射域范围为Y20～Y220/X700～X1300，电压数据映射域范围为Y320～Y520/X700～X1300，转速数据映射域范围为Y620～Y820/X700～X1300；优选地空气温度数据映射域范围为Y20～Y150/X700～X1000，设备温度数据映射域范围为Y160～Y220/X1050～X1300。
利用高速视频截图服务，可以由现有的商业云提供，将接入的监控视频以设定的更新频率进行全屏或局部区域的截图，运用云端较成熟的商业AI视觉识别库的功能，可快速将截图画面中的数据一一识别，再结合变量名到显示坐标的映射表，将各个变量值还原成监控变量的时间序列数值，从而实现了基于现场显示画面到云端数据传输的整个过程。在此云端数据基础上，能够较容易的在云端对监控功能进行定制增强进行技术实现，同时能够借助移动网络及移动端设备，实现有效的自动监控报警提醒。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于显示画面的数据云端化方法，其特征在于：具体步骤为：
(1)获得云端的视频信号
针对生产过程监控的显示画面，通过无线网络连接视频直播推流的显示器，将显示画面同步上传到云端，使得显示画面与云端画面同步显示；
(2)建立待监控数据的映射表
将云端数据进行可视化处理，建立定义分析画面，建立该画面下数据、及数据在该画面显示位置的映射关系，建立变量名到显示坐标的映射表；
(3)图像数据处理
对监控的图像进行数据分析，获得变量值，变量值对应唯一的变量名，再结合步骤(2)中变量名到显示坐标的映射表，进行变量值与监控变量的时间序列数值的转化，输出数据。时间序列数值转化方式为基于每一帧图像对应的时刻，作为数据变量的时间属性赋值，从而建立起变量名、时间、数值的关系表。
2.根据权利要求1所述的显示画面的数据云端化方法，其特征在于：还包括监控报警处理，当输出数据超出设定标准数据阈值时，启动健康报警处理，发出警报预警。
3.根据权利要求1所述的显示画面的数据云端化方法，其特征在于：步骤(2)中，每一帧图像的图像分辨率选择为(640～2048)×(480～1536)，定义Y＝480～1536，X＝640～2048，根据监控的数据定义画面分类，分类的数据包含至少一组数据，数据为温度、电压、转速，温度为空气温度、设备温度，进行数据与映射域的对应，建立变量数值与位置关系的映射表。
4.根据权利要求3所述的显示画面的数据云端化方法，其特征在于：步骤(2)中，对于一帧分辨率为1920*1080的图像，建立屏幕像素坐标系，定义Y＝1080，X＝1920；定义分析画面为，设置数据变量为温度、电压、转速；温度数据映射域范围为Y20～Y220/X700～X1300，电压数据映射域范围为Y320～Y520/X700～X1300，转速数据映射域范围为Y620～Y820/X700～X1300；对温度、电压、转速映射域，建立变量数值与位置关系的映射表。
5.根据权利要求1所述的显示画面的数据云端化方法，其特征在于：步骤(3)中，对图像进行数据分析具体为：将接入的监控视频图像以设定的更新频率，用高速视频截图处理进行全屏或局部区域的截图，运用云端的商业AI视觉识别库，对截图画面中的数据进行识别，完成数据分析，提取出同一变量下不同画面下对应的变量值，其中变量设置为至少一种变量。
6.根据权利要求1所述的显示画面的数据云端化方法，其特征在于：步骤(1)中，带直播推流编码器的显示器在显示器内的显示面板与云端进行同步播放的具体操作为：通过将带直播推流编码器的显示器与外端实时视频信号无线连接，输出信号按照两组方式输出，一组无线连通显示器内的显示面板进行实时显示；另一组通过无线连接至直播推流编码器，进行视频压缩后，再经5G或wifi信号传送方式的移动通信模块输出。
7.根据权利要求6所述的显示画面的数据云端化方法，其特征在于：直播推流编码器是H.265编码器，是在低于1.5Mbps的传输带宽下，能实现1080p全高清视频传输的编码器。
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