CN112988199A - 一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统及方法，涉及工程机械设备领域，包括：硬件存储设备，用于保存一加密镜像文件；工程机械设备，通过一硬件存储设备接口连接硬件存储设备，并包括：读取模块，用于读取加密镜像文件；校验模块，连接读取模块，用于对加密镜像文件的加密密码进行校验得到一校验结果；解密模块，连接校验模块，用于在校验结果表明加密镜像文件合法时对加密镜像文件进行解密以得到一解密镜像文件；更新模块，连接解密模块，用于将解密镜像文件转存至一预设分区以进行自动更新系统。本技术方案的操作简单，使用便携方便，安全可靠，高效省时，适合在现场对工程机械设备进行维护升级。

Description

一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统及方法

技术领域

本发明涉及文件更新领域，尤其涉及一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统及方法。

背景技术

工程机械设备是装备工业的重要组成部分。它主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

工程机械设备施工现场的使用过程中，经常遇到因系统程序原因而导致出现故障的现象。遇到这种情况，通常通过在施工现场进行系统更新的方式来进行解决。

现有技术中，最常见的系统更新方法为：厂商售后维修人员带装有刷机软件的专用电脑和工具箱，拆开工程机械设备外壳后，将下载线插入到设备下载口，另外一端连接到电脑的USB口，通过硬件拨码开关进入芯片下载模式，通过芯片厂商提供的专用下载工具，更新系统镜像文件。

但是，由于工程机械设备的结构和线束连接一般比较复杂，拆开工程机械设备就会浪费很多时间，还需要厂商售后维修人员携带预先存储有刷机软件的专用电脑和下载线，还需要通过对刷机软件更新系统固件或软件补丁包进行更新。当工程机械设备遇到紧急故障时，无法实现快速便捷刷机，因此工程机械设备无法在短时间内恢复正常。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统及方法。

一方面，本发明提供了一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其包括：

移动存储设备，用于保存一加密镜像文件；

工程机械设备，通过一移动存储设备接口连接所述移动存储设备，所述工程机械设备包括：

读取模块，用于读取所述加密镜像文件；

校验模块，连接所述读取模块，用于对所述加密镜像文件的加密密码进行校验得到一校验结果；

解密模块，连接所述校验模块，用于在所述校验结果表明所述所述加密镜像文件合法时对所述加密镜像文件进行解密以得到一解密镜像文件；

更新模块，连接所述解密模块，用于将所述解密镜像文件转存至一预设分区以实现自动更新系统。

优选的，所述移动存储设备包括：

U盘。

优选的，所述工程机械设备还包括一检测模块，所述检测模块分别连接所述读取模块和所述校验模块，并用于在一预设时间段内检测所述移动存储设备是否与所述工程机械设备连接。

优选的，所述校验模块包括：

校验单元，用于针对所述加密密码进行校验得到所述校验结果；

第一判断单元，连接所述校验单元，用于根据所述校验结果对所述加密镜像文件的合法性进行判断；

第一执行单元，连接所述第一判断单元，用于在所述校验结果表明所述加密镜像文件合法时生成一解密指令，以及在所述校验结果表明所述加密镜像文件不合法时生成一第一显示指令。

优选的，所述解密模块包括：

解密单元，用于根据所述解密指令对所述加密镜像文件进行解密并生成一解密结果；

第二判断单元，连接所述解密单元，用于根据所述解密结果判断解密是否成功，并在解密成功时生成所述解密镜像文件，以及在解密未成功时生成一第二显示指令。

优选的，所述更新模块包括：

转存单元，用于将所述解密镜像文件转存至所述预设分区；

检测单元，连接所述转存单元，用于对转存至所述预设分区的所述解密镜像文件的一标识文件进行检测并得到一检测结果；

更新单元，连接所述检测单元，用于在所述检测结果表明所述标识文件在所述预设分区时生成一复位指令，所述复位指令用于自动更新系统。

优选的，所述移动存储设备接口包括USB Host接口。

另一方面，本发明还提供了一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新方法，应用于上述的镜像文件自动更新系统，包括：

步骤S1，所述镜像文件自动更新系统保存一加密镜像文件；

步骤S2，所述镜像文件自动更新系统读取所述加密镜像文件，并对所述加密镜像文件的加密密码进行校验得到一校验结果；

步骤S3，所述镜像文件自动更新系统在所述校验结果表明所述所述加密镜像文件合法时对所述加密镜像文件进行解密以得到一解密镜像文件；

步骤S4，所述镜像文件自动更新系统将所述解密镜像文件转存至一预设分区以实现自动更新系统。

优选的，在执行步骤S1之后，还包括一移动存储设备的连接检测过程，包括：

步骤A1,所述镜像文件自动更新系统在一预设时间段内检测移动存储设备是否接入：

若是，则执行步骤S2；

若否，则返回步骤A1。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本技术方案将加密镜像文件存储在一移动存储设备中，并通过移动存储设备接口与工程机械设备进行连接，通过对保存在存储设备中的加密镜像文件的校验和解密实现自动更新系统。本技术方案的操作简单，使用便携方便，安全可靠，高效省时，适合在现场对工程机械设备进行维护升级。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的较佳的实施例中，镜像文件自动更新系统的一种示例性结构示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，镜像文件自动更新方法的一种示例性流程图；

图3为本发明的较佳的实施例中，移动存储设备的连接检测过程的一种示例性流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明一方面提供了一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其包括：

移动存储设备1，用于保存一加密镜像文件；

工程机械设备2，通过一移动存储设备1接口连接所述移动存储设备1，所述工程机械设备2包括：

读取模块21，用于读取所述加密镜像文件；

校验模块22，连接所述读取模块21，用于对所述加密镜像文件的加密密码进行校验得到一校验结果；

解密模块23，连接所述校验模块22，用于在所述校验结果表明所述所述加密镜像文件合法时对所述加密镜像文件进行解密以得到一解密镜像文件；

更新模块24，连接所述解密模块23，用于将所述解密镜像文件转存至一预设分区以实现自动更新系统。

优选的，所述移动存储设备1包括：

U盘。

U盘具有小巧、存储容量大、价格便宜的优点，和移动硬盘相比，U盘便于携带，方便在各种施工现场进行系统镜像文件的更新。同时U盘直接通过USB接口与工程机械设备2的USB Host接口进行连接，而移动硬盘和存储卡都需要转接线或者转接设备与工程机械设备2的USB Host接口进行连接，相比而言U盘更方便快捷。在工程机械设备2出现故障时，本技术方案直接将存储有加密镜像文件的U盘插在工程机械设备2的USB Host接口上进行系统更新，无需拆开工程机械设备2进行连接，与现有技术相比，无疑有效提高了系统更新的效率，体现了本技术方案的高效性。

本实施例中，加密镜像文件存储在U盘的根目录，当U盘与工程机械设备2的USBHost接口完成连接后，将工程机械设备2进行上电重启后，此时更新主程序自动启动。通过读取模块21对U盘中的加密镜像文件进行读取并保存至工程机械设备2的内部存储空间中。校验模块22对内部存储空间中的加密镜像文件的加密密码进行校验并得到校验结果，其中，加密密码为MD5码。在校验结果表明加密镜像文件合法时解密模块23对加密镜像文件进行解密并得到解密镜像文件。更新模块24将解密镜像文件放入预设分区，其中，预设分区可以为Flash。进而更新模块24将Flash中的解密镜像文件控制系统进行热重启更新。

本技术方案的操作简单，使用便携方便，安全可靠，高效省时，适合在现场对工程机械设备2进行维护升级。

作为另一种实施例，所述移动存储设备1包括：

移动硬盘。

作为又一种实施例，所述移动存储设备1包括：

存储卡。

优选的，所述工程机械设备2还包括一检测模块(附图中并未示出)，所述检测模块分别连接所述读取模块21和所述校验模块22，并用于在一预设时间段内检测所述移动存储设备1是否与所述工程机械设备2连接。

具体地，本实施例中，校验模块22对内部存储空间中的加密镜像文件的加密密码进行校验之前，还包括检测模块对U盘的连接检测过程。当系统上电重启后，更新主程序作为守护进程自动启动，通过检测模块读取配置文件中启动检测时间T1和结束时间T2，当时间到达T1后，检测模块开始检测U盘是否接入。当时间到达结束时间T2后结束对U盘的连接检测。其中，启动检测时间T1和结束时间T2之间的时间间隔(预设时间段)可以为60S。在这60S内，若检测结果表明U盘未接入的话持续检测U盘是否接入；若检测结果表明U盘接入的话检验模块开始对加密镜像文件的加密密码进行校验。

优选的，所述校验模块22包括：

校验单元221，用于针对所述加密密码进行校验得到所述校验结果；

第一判断单元222，连接所述校验单元221，用于根据所述校验结果对所述加密镜像文件的合法性进行判断；

第一执行单元223，连接所述第一判断单元222，用于在所述校验结果表明所述加密镜像文件合法时生成一解密指令，以及在所述校验结果表明所述加密镜像文件不合法时生成一第一显示指令。

本实施例中，当校验结果表明加密镜像文件不合法时第一执行单元223检测模块生成第一显示指令，工程机械设备2根据第一显示指令在显示屏幕上显示“文件不合法”的错误信息，以提醒使用者加密镜像文件不合法，即加密镜像文件无效。

优选的，所述解密模块23包括：

解密单元231，用于根据所述解密指令对所述加密镜像文件进行解密并生成一解密结果；

第二判断单元232，连接所述解密单元231，用于根据所述解密结果判断解密是否成功，并在解密成功时生成所述解密镜像文件，以及在解密未成功时生成一第二显示指令。

本实施例中，在解密结果表明解密未成功时第二判断单元232检测模块生成第二显示指令，工程机械设备2根据第二显示指令在显示屏幕上显示“解密错误”的错误信息，以提醒使用者解密错误，避免使用者无法找到系统更新失败的原因，有效节约查错时间。

优选的，所述更新模块24包括：

转存单元241，用于将所述解密镜像文件转存至所述预设分区；

检测单元242，连接所述转存单元241，用于对转存至所述预设分区的所述解密镜像文件的一标识文件进行检测并得到一检测结果；

更新单元243，连接所述检测单元242，用于在所述检测结果表明所述标识文件在所述预设分区时生成一复位指令，所述复位指令用于自动更新系统。

具体地，本实施例中，转存单元241检测模块将解密镜像文件转存到工程机械设备2的Flash中，检测单元242检测模块对解密镜像文件的最后标识文件last.bin进行检测并得到检测结果，当检测结果表明表示文件last.bin在Flash中时，更新单元243检测模块生成复位指令以控制系统进行热重启更新。

优选的，所述移动存储设备1接口包括USB Host接口。

优选的，所述工程机械设备2还包括一登录控制模块(附图中并未示出)，所述登录控制模块用于对所述读取模块21的启动进行控制；

所述登录控制模块包括身份信息采集单元、第三判断单元、存储单元和第二执行单元；

所述身份信息采集单元用于采集启动所述读取模块21的用户的身份信息，并将所述身份信息传输至所述第三判断单元；

所述第三判断单元用于对所述身份信息是否合法进行判断，生成判断结果；

所述存储单元用于存储所述工程机械设备2的合法用户的身份信息；

所述第三判断单元用于在所述判断结果表明所述身份信息合法时，生成一启动指令，以及在所述判断结果表明所述身份信息不合法时，生成第二显示指令。

在本实施例中，对启动读取模块21的用户的身份信息进行判断，能够有效防止工程机械被不法人员恶意更新系统，导致工程机械发生事故。不法人员通常会为工程机械更新错误的镜像系统，当该系统启动后，工程机械往往不能正常运行，从而导致事故的发生。

优选的，所述启动指令用于启动所述读取模块21，所述第二显示指令用于控制工程机械设备2在显示屏幕上显示“身份信息不合法”的错误信息，以提醒欲启动所述读取模块21的用户身份不合法。

在一种优选的实施例中，所述身份信息包括头部图像；

所述身份信息采集单元包括图像采集子单元和传输子单元，

所述图像采集子单元用于采集启动所述读取模块21的用户的头部图像；

所述传输子单元用于将所述头部图像传输至所述第三判断单元；

所述对所述身份信息是否合法进行判断，生成判断结果，包括：

获取所述头部图像的特征信息；

将所述特征信息与所述存储单元存储的所述工程机械设备2的合法用户的头部图像的特征信息进行匹配，

若匹配成功，则判断结果为所述头部图像合法，

若匹配失败，则判断结果为所述头部图像不合法；

所述获取所述头部图像的特征信息，包括：

获取所述头部图像中的脸部区域图像；

对所述脸部区域图像进行灰度化处理，获得第一图像；

对所述第一图像进行降噪处理，获得第二图像；

对所述第二图像进行特征提取，获得特征信息。

在本实施例中，先降噪再进行特征信息的提取，有利于避免噪点对后续的特征提取的影响，从而提高获得的特征信息的准确性。

优选的，所述获取所述头部图像中的脸部区域图像，包括：

对所述头部图像进行图像分割处理，获得前景像素点集合；

对所述前景像素点集合中的像素点进行筛选，获得脸部区域像素点集合；

根据所述脸部区域像素点集合生成脸部区域图像。

在本实施例中，由于头部图像中包含了头发和背景区域等影响特征信息提取的像素点，因此，需要对这些影响的像素点进行去除，有利于提高后续的特征提取的准确性以及减少参与后续运算的像素点的数量，从而提高特征提取的速度。有利于提高工程机械设备2的对于所述用户进行身份信息验证的速度。

优选的，所述对所述前景像素点集合中的像素点进行筛选，获得脸部区域像素点集合，包括：

使用肤色检测模型获取所述头部图像中的皮肤像素点的集合faU；

求取faU中的所有像素点的平均坐标(x_ave,y_ave)；

对于所述前景像素点集合中的像素点pix，使用下述方式判断其是否为脸部区域像素点：

判断pix是否为faU中的元素，若是，则判定pix属于脸部区域像素点，若否，则进行距离判断；

所述距离判断包括：

计算pix与所述平均坐标之间的欧式距离，若所述欧式距离大于预设的距离阈值，则进行相似度判断，否则，判定pix属于脸部区域像素点；

所述相似度判断包括：

计算pix的相似度指数，若所述相似度指数大于预设的相似度阈值，则判定pix属于脸部区域像素点，否则，判定pix不属于脸部区域像素点；

所述相似度指数通过如下方式进行计算：

式中，simdix(pix)表示pix的相似度指数，pix_min表示faU中与pix之间的欧氏距离最小的像素点；

式中，U_pix表示pix的k×k大小的邻域中的像素点的集合，i表示U_pix中的元素，dist(pix,i)表示pix和i之间的欧式距离，

gra(pix)表示在RGB颜色模型中pix的红色分量的像素值，gra(i)表示在RGB颜色模型中i的红色分量的像素值，nU_pix表示U_pix中的元素的总数，

式中，

表示pix_min的k×k大小的邻域中的像素点的集合，j表示

中的元素，dist(pix_min,j)表示pix_min和j之间的欧式距离，

gra(pix_min)表示在RGB颜色模型中pix_min的红色分量的像素值，gra(j)表示在RGB颜色模型中j的红色分量的像素值，

表示

中的元素的总数，

在本实施例中，筛选是在头部图像中进行的，在头部图像中建立坐标系后，前景像素点集合中的像素点便可以在所述坐标系中找到对应的坐标；前景像素点集合中包括了部分不属于脸部区域的像素点，例如，距离真实的人脸区域过远的像素点，在本实施例中，通过距离来进行判断。另外，在进行距离判断前，本申请对待判断的像素点是否属于皮肤像素点的集合中的元素进行判断，从而有利于减少参与后续判断的像素点的数量。

由于分别对头部图像进行了前景像素点的获取以及皮肤像素点的获取，因此，前景像素点集合和皮肤像素点的集合的交集中的元素较多，头部图像中的像素点，可能既属于前景像素点集合中的元素，又属于皮肤像素点的集合中的元素。由于使用肤色检测模型来识别肤色像素点时，存在部分肤色像素点没有被正确识别出来，因此，直接使用肤色像素点作为脸部区域像素点会导致最终获得的脸部区域图像中存在较多的空洞。而在获取前景像素点时，得到的像素点组成的连通域一般较为完整，因此，本申请通过对前景像素点集合中的像素点进行筛选，从而能够得到一个完整的脸部区域图像，为后续的特征提取提供一个高质量的脸部区域图像。

另外，在计算相似度指数时，本申请通过当前待判断的像素点与皮肤像素点的集合中与所述当前判断的像素点最近的像素点之间的相似度来计算相似度指数，从而能够在距离、像素值差异等方面进行综合考虑，得到的相似度指数更为准确。这样设置主要是因为人脸是不规则的，大致是椭圆的形状，在进行距离判断时，为了判断准确，设定的距离阈值不会太大，往往仅能将以鼻子为圆心的部分人脸像素点判断出来，而额头区域中以及下巴区域中距离鼻子较远的像素点，则需要进行相似度判断，从而能够避免前景像素点集合中，距离真实的脸部区域过远的像素点被错误的判断为脸部区域像素点，进而提高识别的准确性。

优选的，所述对所述头部图像进行图像分割处理，获得前景像素点集合，包括：

使用otsu算法对所述头部图像进行图像分割处理，获得前景图像；

将所述前景图像中的所有像素点存入到同一个集合中，获得前景像素点集合。

优选的，对所述第二图像进行特征提取，获得特征信息，包括：

使用SIFT算法对所述第二图像进行特征提取，获得特征信息。

在另一种优选的实施例中，所述身份信息包括登录账号和登录密码。

如图2和图3所示，另一方面，本发明还提供了一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新方法，应用于上述的镜像文件自动更新系统，包括：

步骤S1，所述镜像文件自动更新系统保存一加密镜像文件；

步骤S2，所述镜像文件自动更新系统读取所述加密镜像文件，并对所述加密镜像文件的加密密码进行校验得到一校验结果；

步骤S3，所述镜像文件自动更新系统在所述校验结果表明所述所述加密镜像文件合法时对所述加密镜像文件进行解密以得到一解密镜像文件；

步骤S4，所述镜像文件自动更新系统将所述解密镜像文件转存至一预设分区以实现自动更新系统。

优选的，在执行步骤S1之后，还包括一移动存储设备1的连接检测过程，包括：

步骤A1,所述镜像文件自动更新系统在一预设时间段内检测移动存储设备1是否接入：

若是，则执行步骤S2；

若否，则返回步骤A1。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本技术方案将加密镜像文件存储在一移动存储设备1中，并通过移动存储设备1接口与工程机械设备2进行连接，通过对保存在存储设备中的加密镜像文件的校验和解密实现自动更新系统。本技术方案的操作简单，使用便携方便，安全可靠，高效省时，适合在现场对工程机械设备2进行维护升级。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其特征在于，其包括

移动存储设备，用于保存一加密镜像文件；

工程机械设备，通过一移动存储设备接口连接所述移动存储设备，所述工程机械设备包括：

读取模块，用于读取所述加密镜像文件；

校验模块，连接所述读取模块，用于对所述加密镜像文件的加密密码进行校验得到一校验结果；

解密模块，连接所述校验模块，用于在所述校验结果表明所述所述加密镜像文件合法时对所述加密镜像文件进行解密以得到一解密镜像文件；

更新模块，连接所述解密模块，用于将所述解密镜像文件转存至一预设分区以实现自动更新系统。

2.根据权利要求1所述的一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其特征在于，所述移动存储设备包括：

U盘。

3.根据权利要求1所述的一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其特征在于，

所述工程机械设备还包括一检测模块，所述检测模块分别连接所述读取模块和所述校验模块，并用于在一预设时间段内检测所述移动存储设备是否与所述工程机械设备连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其特征在于，所述校验模块包括：

校验单元，用于针对所述加密密码进行校验得到所述校验结果；

第一判断单元，连接所述校验单元，用于根据所述校验结果对所述加密镜像文件的合法性进行判断；

第一执行单元，连接所述第一判断单元，用于在所述校验结果表明所述加密镜像文件合法时生成一解密指令，以及在所述校验结果表明所述加密镜像文件不合法时生成一第一显示指令。

5.根据权利要求4所述的一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其特征在于，

解密单元，用于根据所述解密指令对所述加密镜像文件进行解密并生成一解密结果；

第二判断单元，连接所述解密单元，用于根据所述解密结果判断解密是否成功，并在解密成功时生成所述解密镜像文件，以及在解密未成功时生成一第二显示指令。

6.根据权利要求1所述的一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其特征在于，

所述更新模块包括：

转存单元，用于将所述解密镜像文件转存至所述预设分区；

检测单元，连接所述转存单元，用于对转存至所述预设分区的所述解密镜像文件的一标识文件进行检测并得到一检测结果；

更新单元，连接所述检测单元，用于在所述检测结果表明所述标识文件在所述预设分区时生成一复位指令，所述复位指令用于自动更新系统。

7.根据权利要求1所述的一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，其特征在于，

所述移动存储设备接口包括USB Host接口。

8.一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新方法，应用于权利要求1-7任一项所述的用于工程机械设备的镜像文件自动更新系统，所述方法包括：

步骤S1，所述镜像文件自动更新系统保存一加密镜像文件；

步骤S2，所述镜像文件自动更新系统读取所述加密镜像文件，并对所述加密镜像文件的加密密码进行校验得到一校验结果；

步骤S3，所述镜像文件自动更新系统在所述校验结果表明所述所述加密镜像文件合法时对所述加密镜像文件进行解密以得到一解密镜像文件；

步骤S4，所述镜像文件自动更新系统将所述解密镜像文件转存至一预设分区以实现自动更新系统。

9.根据权利要求1所述的一种用于工程机械设备的镜像文件自动更新方法，其特征在于，

在执行步骤S1之后，还包括一移动存储设备的连接检测过程，包括：

步骤A1,所述镜像文件自动更新系统在一预设时间段内检测移动存储设备是否接入：

若是，则执行步骤S2；

若否，则返回步骤A1。

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