CN112612220B - 基于目标辨识的指令解析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于目标辨识的指令解析系统，包括：沙体辨别机构，用于将接收到的数据增强图像中亮度值在沙体上限亮度阈值和沙体下限亮度阈值之间的像素作为沙体像素，其他像素作为非沙体像素；分布识别设备，与沙体辨别机构连接，用于辨识数据增强图像中的沙体像素的数量，并在辨识到的数量占据数据增强图像所有像素的总数的比例大于等于预设比例阈值时，发出继续下锚指令，否则，发出停止下锚指令。本发明的基于目标辨识的指令解析系统操作简便、方便实用。由于能够基于采集到的沙体占据成像图像的比例确定锚底下方沙体的分布范围是否足够宽广，并在足够宽广时判断适合埋锚以发送继续下锚指令，从而保证下锚海底环境适合埋锚。

Description

基于目标辨识的指令解析系统
技术领域
本发明涉及数据分析领域，尤其涉及一种基于目标辨识的指令解析系统。
背景技术
数据分析指用适当的统计、分析方法对收集来的大量数据进行分析，将他们加以汇总和理解并消化，以求最大化地开发数据的功能，发挥数据的作用。数据分析是为了提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。数据分析的目的是把隐藏在一大批看来杂乱无章的数据中的信息集中和提炼出来，从而找出所研究对象的内在规律。在实际应用中，数据分析可帮助人们做出判断，以便采取适当行动。数据分析是有组织有目的地收集数据、分析数据，使之成为信息的过程。这一过程是质量管理体系的支持过程。在产品的整个寿命周期，包括从市场调研到售后服务和最终处置的各个过程都需要适当运用数据分析过程，以提升有效性。例如设计人员在开始一个新的设计以前，要通过广泛的设计调查，分析所得数据以判定设计方向，因此数据分析在工业设计中具有极其重要的地位。
当前，对于远洋轮船来说，由于行驶海域广泛且下锚时机无法确定，导致在实际需要下锚时无法确定海域下方的复杂海底是否适合埋锚，通常情况下，由于远洋轮船在下锚过程中也进行缓慢移动，因此，需要保持海底有足够宽广范围的沙体才能确定海底适合埋锚。然而，当前的远洋轮船并不存在上述的相应的检测机制。
发明内容
本发明至少需要具有以下两处关键的发明点：
(1)采用包括定位数据解析以及超声波测距的两种不同测量机制，对面向锚底下方环境的图像采集动作的触发时机进行控制，以在基于定位数据解析到的锚底距离下方高度小于预设高度之后以及超声波测量的锚底内部距离海底达到预设距离时，执行对锚底下方环境的图像采集，所述预设距离越大，所述预设比例阈值设置的数值越小；
(2)基于采集到的沙体占据成像图像的比例确定锚底下方沙体的分布范围是否足够宽广，并在足够宽广时判断适合埋锚以发送继续下锚指令。
根据本发明的一方面，提供了一种基于目标辨识的指令解析系统，所述系统包括：
一键触发机构，设置在远洋轮船上，用于在工作人员的按压下，弹出船体外壳内容置的船锚以释放到船体下方的海面内，同时返回按压触发指令。
更具体地，在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
卫星定位机构，设置在远洋轮船的船体外壳上，与所述一键触发机构连接，用于在接收到所述一键触发机构返回的按压触发指令时，发送所述远洋轮船当前所在的海域定位数据。
更具体地，在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
数据映射设备，位于所述卫星定位机构的左侧，用于在接收到海域定位数据时，发送与所述海域定位数据对应的海底深度；
水位测量设备，设置在船锚上的锚底处，与所述数据映射设备无线连接，用于检测所述船锚上的锚底当前所在的水位高度，并在所述海底深度减去所述水位高度获得的差值低于预设差值阈值时，发出采集驱动指令；
内置采集机构，设置在船锚的锚底内部，与所述水位测量设备连接，包括超声波测距单元和图像传感单元，用于在接收到所述采集驱动指令且锚底内部距离海底达到预设距离时，对锚底下方环境执行图像采集动作，以获得锚底下方图像；
数据提升设备，设置在船锚的锚底内部，与所述内置采集机构连接，用于对接收到的锚底下方图像执行对比度增强处理，以获得数据增强图像；
沙体辨别机构，与所述数据提升设备连接，用于将所述数据增强图像中亮度值在沙体上限亮度阈值和沙体下限亮度阈值之间的像素作为沙体像素，将所述数据增强图像中亮度值不在沙体上限亮度阈值和沙体下限亮度阈值之间的像素作为非沙体像素；
分布识别设备，与所述沙体辨别机构连接，用于辨识所述数据增强图像中的沙体像素的数量，并在辨识到的数量占据所述数据增强图像所有像素的总数的比例大于等于预设比例阈值时，发出继续下锚指令；
其中，所述分布识别设备还用于在辨识到的数量占据所述数据增强图像所有像素的总数的比例小于所述预设比例阈值时，发出停止下锚指令；
其中，所述超声波测距单元用于测量锚底内部距离海底的距离，所述图像传感单元用于对锚底下方环境执行图像采集动作，以获得锚底下方图像；
其中，所述分布识别设备和所述沙体辨别机构都设置在船锚的锚底内部；
其中，所述水位测量设备还用于在所述海底深度减去所述水位高度获得的差值未低于所述预设差值阈值时，发出停止采集指令；
其中，所述预设距离越大，所述预设比例阈值设置的数值越小。
本发明的基于目标辨识的指令解析系统操作简便、方便实用。由于能够基于采集到的沙体占据成像图像的比例确定锚底下方沙体的分布范围是否足够宽广，并在足够宽广时判断适合埋锚以发送继续下锚指令，从而保证下锚海底环境适合埋锚。
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目标辨识的指令解析系统所应用的船锚的外形结构图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于目标辨识的指令解析系统的实施方案进行详细说明。
远洋轮船(ocean-going ship)是指适于无限航区，可航行于远洋航线的船。在各国特指经批准参与国际航线运营，从事远洋运输的船舶。该类船舶属于进出境船舶的一种，在参与进出境活动时，接受海关监管，其船员携带进出物品海关按远洋船舶船员待遇验放。
远洋船具有较大的续航能力，耐波性良好。一般规范对船体结构与设备、性能等均有较高的要求。动力装置多为汽轮机或柴油机。
当前，对于远洋轮船来说，由于行驶海域广泛且下锚时机无法确定，导致在实际需要下锚时无法确定海域下方的复杂海底是否适合埋锚，通常情况下，由于远洋轮船在下锚过程中也进行缓慢移动，因此，需要保持海底有足够宽广范围的沙体才能确定海底适合埋锚。然而，当前的远洋轮船并不存在上述的相应的检测机制。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于目标辨识的指令解析系统，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目标辨识的指令解析系统包括：
一键触发机构，设置在远洋轮船上，用于在工作人员的按压下，弹出船体外壳内容置的船锚以释放到船体下方的海面内，同时返回按压触发指令。
接着，继续对本发明的基于目标辨识的指令解析系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
卫星定位机构，设置在远洋轮船的船体外壳上，与所述一键触发机构连接，用于在接收到所述一键触发机构返回的按压触发指令时，发送所述远洋轮船当前所在的海域定位数据。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
数据映射设备，位于所述卫星定位机构的左侧，用于在接收到海域定位数据时，发送与所述海域定位数据对应的海底深度；
水位测量设备，设置在船锚上的锚底处，与所述数据映射设备无线连接，用于检测所述船锚上的锚底当前所在的水位高度，并在所述海底深度减去所述水位高度获得的差值低于预设差值阈值时，发出采集驱动指令；
其中，图1为根据本发明实施方案示出的基于目标辨识的指令解析系统所应用的船锚的外形结构图；
内置采集机构，设置在船锚的锚底内部，与所述水位测量设备连接，包括超声波测距单元和图像传感单元，用于在接收到所述采集驱动指令且锚底内部距离海底达到预设距离时，对锚底下方环境执行图像采集动作，以获得锚底下方图像；
数据提升设备，设置在船锚的锚底内部，与所述内置采集机构连接，用于对接收到的锚底下方图像执行对比度增强处理，以获得数据增强图像；
沙体辨别机构，与所述数据提升设备连接，用于将所述数据增强图像中亮度值在沙体上限亮度阈值和沙体下限亮度阈值之间的像素作为沙体像素，将所述数据增强图像中亮度值不在沙体上限亮度阈值和沙体下限亮度阈值之间的像素作为非沙体像素；
分布识别设备，与所述沙体辨别机构连接，用于辨识所述数据增强图像中的沙体像素的数量，并在辨识到的数量占据所述数据增强图像所有像素的总数的比例大于等于预设比例阈值时，发出继续下锚指令；
其中，所述分布识别设备还用于在辨识到的数量占据所述数据增强图像所有像素的总数的比例小于所述预设比例阈值时，发出停止下锚指令；
其中，所述超声波测距单元用于测量锚底内部距离海底的距离，所述图像传感单元用于对锚底下方环境执行图像采集动作，以获得锚底下方图像；
其中，所述分布识别设备和所述沙体辨别机构都设置在船锚的锚底内部；
其中，所述水位测量设备还用于在所述海底深度减去所述水位高度获得的差值未低于所述预设差值阈值时，发出停止采集指令；
其中，所述预设距离越大，所述预设比例阈值设置的数值越小。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中：
所述内置采集机构还用于在接收到所述停止采集指令时，中止对锚底下方环境执行的图像采集动作。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
MCU控制芯片，设置在所述沙体辨别机构的附近，用于为所述沙体辨别机构的运行模式的切换提供触发信号。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
分贝测量机构，设置在沙体辨别机构的附近且到所述沙体辨别机构的距离小于预设长度阈值；
其中，所述分贝测量机构用于分别测量所述沙体辨别机构附近的噪声振动幅值和噪声振动频率。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
第一分析设备，设置在所述分布识别设备的左侧，与所述分贝测量机构连接，用于在接收到的所述沙体辨别机构附近的噪声振动幅值超限时，发出第一报警命令。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中，还包括：
第二分析设备，设置在所述分布识别设备的右侧，与所述分贝测量机构连接，用于在接收到的所述沙体辨别机构附近的噪声振动频率超限时，发出第二报警命令。
在所述基于目标辨识的指令解析系统中：
所述第一分析设备和所述第二分析设备分别采用不同的可编辑逻辑器件组成且所述沙体辨别机构和所述分布识别设备共用同一不间断供电电源。
另外，在所述基于目标辨识的指令解析系统中，微控制单元(MicrocontrollerUnit；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。
需要说明的是，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于目标辨识的指令解析系统，其特征在于，所述系统包括：
一键触发机构，设置在远洋轮船上，用于在工作人员的按压下，弹出船体外壳内容置的船锚以释放到船体下方的海面内，同时返回按压触发指令；
卫星定位机构，设置在远洋轮船的船体外壳上，与所述一键触发机构连接，用于在接收到所述一键触发机构返回的按压触发指令时，发送所述远洋轮船当前所在的海域定位数据；
数据映射设备，位于所述卫星定位机构的左侧，用于在接收到海域定位数据时，发送与所述海域定位数据对应的海底深度；
水位测量设备，设置在船锚上的锚底处，与所述数据映射设备无线连接，用于检测所述船锚上的锚底当前所在的水位高度，并在所述海底深度减去所述水位高度获得的差值低于预设差值阈值时，发出采集驱动指令；
内置采集机构，设置在船锚的锚底内部，与所述水位测量设备连接，包括超声波测距单元和图像传感单元，用于在接收到所述采集驱动指令且锚底内部距离海底达到预设距离时，对锚底下方环境执行图像采集动作，以获得锚底下方图像；
数据提升设备，设置在船锚的锚底内部，与所述内置采集机构连接，用于对接收到的锚底下方图像执行对比度增强处理，以获得数据增强图像；
沙体辨别机构，与所述数据提升设备连接，用于将所述数据增强图像中亮度值在沙体上限亮度阈值和沙体下限亮度阈值之间的像素作为沙体像素，将所述数据增强图像中亮度值不在沙体上限亮度阈值和沙体下限亮度阈值之间的像素作为非沙体像素；
分布识别设备，与所述沙体辨别机构连接，用于辨识所述数据增强图像中的沙体像素的数量，并在辨识到的数量占据所述数据增强图像所有像素的总数的比例大于等于预设比例阈值时，发出继续下锚指令；
其中，所述分布识别设备还用于在辨识到的数量占据所述数据增强图像所有像素的总数的比例小于所述预设比例阈值时，发出停止下锚指令；
其中，所述超声波测距单元用于测量锚底内部距离海底的距离，所述图像传感单元用于对锚底下方环境执行图像采集动作，以获得锚底下方图像；
其中，所述分布识别设备和所述沙体辨别机构都设置在船锚的锚底内部；
其中，所述水位测量设备还用于在所述海底深度减去所述水位高度获得的差值未低于所述预设差值阈值时，发出停止采集指令；
其中，所述预设距离越大，所述预设比例阈值设置的数值越小。
2.如权利要求1所述的基于目标辨识的指令解析系统，其特征在于：
所述内置采集机构还用于在接收到所述停止采集指令时，中止对锚底下方环境执行的图像采集动作。
3.如权利要求2所述的基于目标辨识的指令解析系统，其特征在于，所述系统还包括：
MCU控制芯片，设置在所述沙体辨别机构的附近，用于为所述沙体辨别机构的运行模式的切换提供触发信号。
4.如权利要求3所述的基于目标辨识的指令解析系统，其特征在于，所述系统还包括：
分贝测量机构，设置在沙体辨别机构的附近且到所述沙体辨别机构的距离小于预设长度阈值；
其中，所述分贝测量机构用于分别测量所述沙体辨别机构附近的噪声振动幅值和噪声振动频率。
5.如权利要求4所述的基于目标辨识的指令解析系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一分析设备，设置在所述分布识别设备的左侧，与所述分贝测量机构连接，用于在接收到的所述沙体辨别机构附近的噪声振动幅值超限时，发出第一报警命令。
6.如权利要求5所述的基于目标辨识的指令解析系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二分析设备，设置在所述分布识别设备的右侧，与所述分贝测量机构连接，用于在接收到的所述沙体辨别机构附近的噪声振动频率超限时，发出第二报警命令。
7.如权利要求6所述的基于目标辨识的指令解析系统，其特征在于：
所述第一分析设备和所述第二分析设备分别采用不同的可编辑逻辑器件组成且所述沙体辨别机构和所述分布识别设备共用同一不间断供电电源。
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