CN112084818A - 基于灰度辨识的无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于灰度辨识的无线通信方法，该方法包括使用基于灰度辨识的无线通信系统以根据对煤炭采集的图像的灰度值分布情况，判断当前煤炭是否由黑转灰。

Description

基于灰度辨识的无线通信方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于灰度辨识的无线通信方法。

背景技术

“无线”一开始是指无线电的接收器，或称为收发器(可以同时作为传送及接收用途的设备)，早在无线电报时代就已应用过类似设备。现在“无线”一词是指现代的无线通讯，例如蜂巢式网络以及无线寛频通讯，无线一词也泛指任何一种不需要电线即可进行的应用，例如“无线遥控”、“无线能量转换”，而不去区分实际应用的技术是无线电、红外线或是超音波。

无线通讯包括各种固定式、移动式和便携式应用，例如双向无线电、手机、个人数码助理及无线网络。其他无线电无线通讯的例子还有GPS、车库门遥控器、无线鼠标等。

发明内容

本发明需要具备以下两处关键的发明点：

(1)根据对煤炭采集的图像的灰度值分布情况，判断当前煤炭是否由黑转灰，以为煤炭的更换提供重要的参考数据；

(2)对几何均值滤波处理后的图像进行对比度分析，以在分析结果达不到需求时，增加逆谐波均值滤波处理环节以提高图像的对比度，从而为后续图像处理打下基础。

根据本发明的一方面，提供一种基于灰度辨识的无线通信方法，该方法包括使用基于灰度辨识的无线通信系统以根据对煤炭采集的图像的灰度值分布情况，判断当前煤炭是否由黑转灰，所述基于灰度辨识的无线通信系统包括：监控采集设备，设置在煤炉的顶部，用于对煤炉内的煤炭燃烧场景进行图像采集操作，以获得并输出相应的燃烧场景图像；防高温镜头，设置在所述监控采集设备的前端，用于为所述监控采集设备提供防高温操作，所述防高温镜头由蓝宝石材料制造而成；几何均值滤波设备，与所述监控采集设备连接，设置在煤炉侧面的控制盒内，用于对接收到的燃烧场景图像执行几何均值滤波处理，以获得并输出相应的几何均值滤波图像；对比度分析设备，与所述几何均值滤波设备连接，用于对接收到的几何均值滤波图像执行对比度分析，并在分析到的对比度大于等于预设对比度阈值时，发出对比度可靠指令；所述对比度分析设备还用于在分析到的对比度小于所述预设对比度阈值时，发出对比度不可靠指令；逆谐波均值滤波设备，分别与所述几何均值滤波设备和所述对比度分析设备连接，用于在接收到所述对比度不可靠指令时，对接收到的几何均值滤波图像执行逆谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的二次滤波图像；所述逆谐波均值滤波设备还用于在接收到所述对比度可靠指令时，将接收到的几何均值滤波图像作为二次滤波图像输出；MCU处理芯片，分别与所述几何均值滤波设备、所述对比度分析设备和所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述对比度不可靠指令或所述对比度可靠指令。

本发明的基于灰度辨识的无线通信方法监控有效、安全可靠。由于根据对煤炭采集的图像的灰度值分布情况，判断当前煤炭是否由黑转灰，从而为煤炭的更换提供重要的参考数据。

具体实施方式

下面将对本发明的实施方案进行详细说明。

长期以来，低价位、低速率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。蓝牙的出现，曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已。

但是蓝牙的售价一直居高不下，严重影响了这些厂商的使用意愿。如今，这些业者都参加了IEEE802.15.4小组，负责制定ZigBee的物理层和媒体介质访问层。IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/915MHz的无线技术，用于个人区域网和对等网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。

目前，煤炉内的煤炭的燃烧情况由于煤炉的高温环境很难进行内窥，基本上依靠工人的人工经验来进行判断，例如，基于燃烧时间、燃烧材料和燃烧温度，或者从煤炉外部肉眼观察煤炭的颜色，这种基于人工模式的煤炭更换机制明显精度不高。

为了克服上述不足，本发明搭建一种基于灰度辨识的无线通信方法，该方法包括使用基于灰度辨识的无线通信系统以根据对煤炭采集的图像的灰度值分布情况，判断当前煤炭是否由黑转灰。所述基于灰度辨识的无线通信系统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灰度辨识的无线通信系统包括：

监控采集设备，设置在煤炉的顶部，用于对煤炉内的煤炭燃烧场景进行图像采集操作，以获得并输出相应的燃烧场景图像；

防高温镜头，设置在所述监控采集设备的前端，用于为所述监控采集设备提供防高温操作，所述防高温镜头由蓝宝石材料制造而成；

几何均值滤波设备，与所述监控采集设备连接，设置在煤炉侧面的控制盒内，用于对接收到的燃烧场景图像执行几何均值滤波处理，以获得并输出相应的几何均值滤波图像；

对比度分析设备，与所述几何均值滤波设备连接，用于对接收到的几何均值滤波图像执行对比度分析，并在分析到的对比度大于等于预设对比度阈值时，发出对比度可靠指令；

所述对比度分析设备还用于在分析到的对比度小于所述预设对比度阈值时，发出对比度不可靠指令；

逆谐波均值滤波设备，分别与所述几何均值滤波设备和所述对比度分析设备连接，用于在接收到所述对比度不可靠指令时，对接收到的几何均值滤波图像执行逆谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的二次滤波图像；

所述逆谐波均值滤波设备还用于在接收到所述对比度可靠指令时，将接收到的几何均值滤波图像作为二次滤波图像输出；

MCU处理芯片，分别与所述几何均值滤波设备、所述对比度分析设备和所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述对比度不可靠指令或所述对比度可靠指令；

CF存储卡，与所述对比度分析设备连接，用于预先存储所述预设对比度阈值；

几何校正设备，与所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述二次滤波图像，并对所述二次滤波图像执行几何校正处理，以获得并输出相应的几何校正图像；

范围鉴定设备，与所述几何校正设备连接，用于获得所述几何校正图像中各个像素点的各个灰度值，并对各个像素点的各个灰度值进行求均值计算以获得参考性灰度值；

所述范围鉴定设备当所述参考性灰度值落在灰色分布范围内时，发出更换煤炭指令；

所述范围鉴定设备当所述参考性灰度值落在黑色分布范围内时，发出无需更换指令；

ZIGBEE通信接口，与所述范围鉴定设备连接，用于将所述更换煤炭指令或所述无需更换指令无线发送给远端的控制室内。

接着，继续对本发明的基于灰度辨识的无线通信系统的具体结构进行进一步的说明。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中：

在所述范围鉴定设备中，所述灰色分布范围的下限值大于所述黑色分布范围的上限值；

其中，在所述范围鉴定设备中，所述灰色分布范围的下限值小于所述灰色分布范围的上限值，所述黑色分布范围的下限值小于所述灰色分布范围的上限值。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中：

所述几何校正设备、所述几何均值滤波设备和所述逆谐波均值滤波设备共用同一现场计时设备。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中还可以包括：

行数检测设备，与所述几何校正设备连接，用于接收所述几何校正图像，对所述几何校正图像中的像素行数进行即时检测，以获得对应的即时行数，并输出所述即时行数。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中还可以包括：

参数判断设备，与所述行数检测设备连接，用于接收所述即时行数，并确定与所述即时行数成正比的行数等级，输出所述行数等级。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中还可以包括：

锐化处理设备，与所述参数判断设备连接，用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作，还用于在自启动操作后接收所述几何校正图像，对所述几何校正图像的像素点的YUV成分空间下的Y成分值执行锐化处理，以获得锐化处理成分值。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中还可以包括：

通道组合设备，与所述锐化处理设备连接，用于针对所述几何校正图像中的每一个像素点，将其锐化处理成分值、U成分值和V成分值作为所述像素点的YUV成分空间下的更新后的各个成分值，以获得对应的现场替换图像；

自适应递归滤波设备，与所述通道组合设备连接，用于接收所述现场替换图像，对所述现场替换图像执行自适应递归滤波处理，以获得滤波处理图像。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中还可以包括：

直方图均衡设备，分别与所述范围鉴定设备和所述自适应递归滤波设备连接，用于对所述滤波处理图像执行直方图均衡处理，以获得对应的直方图均衡图像，并将所述直方图均衡图像替换所述几何校正图像发送给所述范围鉴定设备。

所述基于灰度辨识的无线通信系统中还可以包括：

TF存储芯片，分别与所述通道组合设备和所述直方图均衡设备连接，用于存储所述现场替换图像和所述直方图均衡图像；

其中，在所述自适应递归滤波设备中，对所述现场替换图像执行自适应递归滤波处理，以获得滤波处理图像包括：所述现场替换图像的噪声幅值越大，执行的自适应递归滤波次数越多；

其中，所述通道组合设备还用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作；

其中，所述自适应递归滤波设备还用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作；

其中，所述直方图均衡设备还用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作。

另外，MCU控制器。微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

32位MCU可说是MCU市场主流，单颗报价在1.5～4美元之间，工作频率大多在100～350MHz之间，执行效能更佳，应用类型也相当多元。但32位MCU会因为操作数与内存长度的增加，相同功能的程序代码长度较8/16bit MCU增加30～40％，这导致内嵌OTP/FlashROM内存容量不能太小，而芯片对外脚位数量暴增，进一步局限32bit MCU的成本缩减能力。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。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。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种基于灰度辨识的无线通信方法，该方法包括使用基于灰度辨识的无线通信系统以根据对煤炭采集的图像的灰度值分布情况，判断当前煤炭是否由黑转灰，所述基于灰度辨识的无线通信系统包括：

监控采集设备，设置在煤炉的顶部，用于对煤炉内的煤炭燃烧场景进行图像采集操作，以获得并输出相应的燃烧场景图像；

防高温镜头，设置在所述监控采集设备的前端，用于为所述监控采集设备提供防高温操作，所述防高温镜头由蓝宝石材料制造而成；

几何均值滤波设备，与所述监控采集设备连接，设置在煤炉侧面的控制盒内，用于对接收到的燃烧场景图像执行几何均值滤波处理，以获得并输出相应的几何均值滤波图像；

对比度分析设备，与所述几何均值滤波设备连接，用于对接收到的几何均值滤波图像执行对比度分析，并在分析到的对比度大于等于预设对比度阈值时，发出对比度可靠指令；

所述对比度分析设备还用于在分析到的对比度小于所述预设对比度阈值时，发出对比度不可靠指令；

逆谐波均值滤波设备，分别与所述几何均值滤波设备和所述对比度分析设备连接，用于在接收到所述对比度不可靠指令时，对接收到的几何均值滤波图像执行逆谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的二次滤波图像；

所述逆谐波均值滤波设备还用于在接收到所述对比度可靠指令时，将接收到的几何均值滤波图像作为二次滤波图像输出；

MCU处理芯片，分别与所述几何均值滤波设备、所述对比度分析设备和所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述对比度不可靠指令或所述对比度可靠指令；

CF存储卡，与所述对比度分析设备连接，用于预先存储所述预设对比度阈值；

几何校正设备，与所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述二次滤波图像，并对所述二次滤波图像执行几何校正处理，以获得并输出相应的几何校正图像；

范围鉴定设备，与所述几何校正设备连接，用于获得所述几何校正图像中各个像素点的各个灰度值，并对各个像素点的各个灰度值进行求均值计算以获得参考性灰度值；

所述范围鉴定设备当所述参考性灰度值落在灰色分布范围内时，发出更换煤炭指令；

所述范围鉴定设备当所述参考性灰度值落在黑色分布范围内时，发出无需更换指令；

ZIGBEE通信接口，与所述范围鉴定设备连接，用于将所述更换煤炭指令或所述无需更换指令无线发送给远端的控制室内。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述范围鉴定设备中，所述灰色分布范围的下限值大于所述黑色分布范围的上限值；

其中，在所述范围鉴定设备中，所述灰色分布范围的下限值小于所述灰色分布范围的上限值，所述黑色分布范围的下限值小于所述灰色分布范围的上限值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述几何校正设备、所述几何均值滤波设备和所述逆谐波均值滤波设备共用同一现场计时设备。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

行数检测设备，与所述几何校正设备连接，用于接收所述几何校正图像，对所述几何校正图像中的像素行数进行即时检测，以获得对应的即时行数，并输出所述即时行数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

参数判断设备，与所述行数检测设备连接，用于接收所述即时行数，并确定与所述即时行数成正比的行数等级，输出所述行数等级。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

锐化处理设备，与所述参数判断设备连接，用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作，还用于在自启动操作后接收所述几何校正图像，对所述几何校正图像的像素点的YUV成分空间下的Y成分值执行锐化处理，以获得锐化处理成分值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

通道组合设备，与所述锐化处理设备连接，用于针对所述几何校正图像中的每一个像素点，将其锐化处理成分值、U成分值和V成分值作为所述像素点的YUV成分空间下的更新后的各个成分值，以获得对应的现场替换图像；

自适应递归滤波设备，与所述通道组合设备连接，用于接收所述现场替换图像，对所述现场替换图像执行自适应递归滤波处理，以获得滤波处理图像。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

直方图均衡设备，分别与所述范围鉴定设备和所述自适应递归滤波设备连接，用于对所述滤波处理图像执行直方图均衡处理，以获得对应的直方图均衡图像，并将所述直方图均衡图像替换所述几何校正图像发送给所述范围鉴定设备。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：

TF存储芯片，分别与所述通道组合设备和所述直方图均衡设备连接，用于存储所述现场替换图像和所述直方图均衡图像；

其中，在所述自适应递归滤波设备中，对所述现场替换图像执行自适应递归滤波处理，以获得滤波处理图像包括：所述现场替换图像的噪声幅值越大，执行的自适应递归滤波次数越多；

其中，所述通道组合设备还用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作；

其中，所述自适应递归滤波设备还用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作；

其中，所述直方图均衡设备还用于在接收到的行数等级大于等于预设等级阈值时，进行自启动操作，否则，进行自休眠操作。