CN113423024B - 一种车载无线遥控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明一方面提供了一种车载无线遥控方法，包括S1，通过一权限判断模块判断用户是否有遥控器的操作权限，若是，则向用户开放使用遥控器的权限；S2，通过遥控器获取用户的操作数据；S3，控制模块根据接收的操作数据输出一控制指令，将控制指令发送给对应的配对成功的一个或多个被控体，每个被控体一一对应于一目标设备；S4，被控体根据接收的控制指令控制对应的所述目标设备，并将目标设备的执行结果反馈给控制模块。另一方面还提供了一种车载无线遥控系统用于实现所述方法。本发明只允许具有操作权限的用户对工程设备进行遥控操作，有利于提高本发明的安全性，对选择的工程设备进行快速简易配对，提高了工作效率。

Description

一种车载无线遥控方法及系统

技术领域

本发明涉及遥控领域，尤其涉及一种车载无线遥控方法及系统。

背景技术

在工程施工的过程中，经常用到工程设备，有时候需要驾驶员在驾驶室内或者短距离内通过有线遥控器，控制工程设备完成一些危险动作的操作，这两种操作方法的视野覆盖范围小，需有人从旁协作完成任务，同时由于作业环境恶劣、工程设备的性质等原因，在作业准备或者作业实施过程中存在一定风险，会对驾驶员的人身安全可能会造成影响。现有技术中还可通过无线遥控器实现对工程设备的部分危险动作的遥控，以保障操作人员的生命安全，同样便于操作人员查看四周环境。

目前，市面上的车载遥控器一般为一机一控，即装置有遥控功能的设备，都会配备有遥控器及接收器，但是这种遥控器只能配对本车接收器，进而控制设备操作，当作业设备较多，或者需要集中调试设备时，一机一控的遥控方式效率较低，调试复杂繁琐。另外，现有技术中无线遥控器一般不具有身份识别功能，这样很容易导致不具有操作资质的人对工程设备进行操作，产生危险。因此针对以上问题，迫切需要设计出一种车载无线遥控方法及系统，以满足实际使用的需要。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种车载无线遥控方法及系统。

一方面，本发明提供了一种车载无线遥控方法，包括：

步骤S1，通过一权限判断模块判断用户是否有遥控器的操作权限，若是，则向所述用户开放使用遥控器的权限；

步骤S2，通过所述遥控器获取所述用户的操作数据；

步骤S3，控制模块根据接收的所述操作数据输出一控制指令，将所述控制指令发送给对应的配对成功的一个或多个被控体，每个所述被控体一一对应于一目标设备；

步骤S4，所述被控体根据接收的所述控制指令控制对应的所述目标设备，并将所述目标设备的执行结果反馈给所述控制模块。

优选地，所述控制模块与所述被控体通过参数配置实现一对一或一对多的方式配对。

优选地，所述参数包括工作频段、收发信道、空中通信速率、发射功率、模块地址。

优选地，所述每个所述目标设备的模块地址不同。

另一方面，本申请还提供了一种车载无线遥控系统，用于实施上述的车载无线遥控方法，其特征在于，包括：

一权限判断模块，用于判断用户是否有遥控器的操作权限，若是，则向所述用户开放使用遥控器的权限；

一遥控器，用于接收用户的操作数据；

至少一个被控体，每个所述被控体分别连接一目标设备，所述被控体与所述目标设备一一对应；

一控制模块，所述控制模块连接所述遥控器，且所述控制模块与所述被控体采用一对一或一对多的方式配对，所述控制模块用于接收所述遥控器发送的所述操作数据，根据所述操作数据输出一控制指令发送给对应的配对成功的一个或多个所述被控体，并接收每个所述被控体发送的反馈数据。

优选地，每个所述被控体分别包括：

一第一收发单元，连接所述控制模块，用于接收所述控制指令，以及接收所述目标设备的反馈数据，并将接收的所述反馈数据发送给所述控制模块；

一第一处理单元，连接所述第一收发单元，用于设置所述第一收发单元的工作模式，以及对所述第一收发单元接收的所述控制指令进行处理，并将处理后的所述控制指令发送给所述目标设备。

优选地，所述控制模块包括：

一第二收发单元，分别连接所述遥控器和所述第一收发单元，用于与所述遥控器和所述第一收发单元进行数据交互；

一第二处理单元，连接所述第二收发单元，用于设置所述第二收发单元的工作模式，以及对所述第二收发单元的交互数据进行处理；

一触摸屏单元，连接所述第二处理单元，用于所述用户输入，以及显示所述交互数据；

一电源单元，分别连接所述第二收发单元、所述第二处理单元和所述触摸屏单元。

优选地，所述第一收发单元和所述第二收发单元均包括点对点模式和/或广播模式。

优选地，所述第一收发单元和所述第二收发单元之间通过配置参数实现无线通信连接，所述参数包括工作频段、收发信道、空中通信速率、发射功率、模块地址。

优选地，每个所述目标设备的模块地址不同。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明在对工程设备进行遥控时，先对使用遥控器的用户进行权限判断，然后只允许具有操作权限的用户对工程设备进行遥控操作，从而避免了不具有操作资质的人员操作工程设备，有利于提高本发明的安全性。另外，本发明基于无线通信技术，操作人员通过一个遥控器对一个或多个工程设备进行组网，对选择的工程设备进行快速简易配对，便于操作，提高了工作效率。

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是本发明中，一种车载无线遥控配对方法的流程示意图；

图2是本发明中，一种车载无线遥控配对系统的结构框图；

图3是本发明中，被控体具体实施例的结构框图；

图4是本发明中，控制模块具体实施例的结构框图。

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所示的一种实施例，本发明提供了一种车载无线遥控方法，包括

步骤S1，通过一权限判断模块1判断用户是否有遥控器2的操作权限，若是，则向所述用户开放使用遥控器2的权限；

步骤S2，通过一遥控器2获取用户的操作数据；

步骤S3，控制模块3根据接收的操作数据输出一控制指令，将控制指令发送给对应的配对成功的一个或多个被控体(3a、3b…3c)，每个被控体(3a、3b…3c)一一对应于一目标设备(4a、4b…4c)；

步骤S4，被控体(3a、3b…3c)根据接收的控制指令控制对应的目标设备(4a、4b…4c)，并将目标设备(4a、4b…4c)的执行结果反馈给控制模块3。

具体的，用户通过无线遥控器2控制操作动作，控制模块3接收操作动作数据，并根据接收的操作动作数据输出控制指令至事先配对好的一个或多个被控体(3a、3b…3c)，被控体(3a、3b…3c)与目标设备(4a、4b…4c)一一对应，目标设备(4a、4b…4c)为起重机等工程机械设备，每个被控体(3a、3b…3c)根据接收的控制指令控制目标设备(4a、4b…4c)执行操作动作，并将对应的目标设备(4a、4b…4c)的执行结果反馈给控制模块3。

在一个较佳的实施例中，控制模块3与被控体(3a、3b…3c)通过参数配置实现一对一或一对多的方式配对。

具体的，在远程遥控之前，事先完成控制模块3与被控体(3a、3b…3c)的配对，通知配置参数完成控制模块3与被控体(3a、3b…3c)的一对一，或一对多的配对方式，其中配置参数包括工作频段、收发信道、空中通信速率、发射功率、模块地址。

在一个较佳的实施例中，每个目标设备(4a、4b…4c)的模块地址不同。

在一个较佳的实施例中，所述判断用户是否有遥控器2的操作权限，包括：

获取所述用户的第一头部图像；

将所述第一头部图像和目标设备的识别码传输至权限管理服务器，所述权限管理服务器用于进行权限判断，并产生权限判断结果；

接收从所述权限管理服务器返回的权限判断结果。

在一个较佳的实施例中，所述权限管理服务器通过下述方式进行权限判断：

通过所述识别码判断所述目标设备所属的第一设备类型；

使用预设的特征提取算法获取所述第一头部图像中包含的第一特征信息；

获取具有使用所述第一设备类型的设备的权限的人员的第二特征信息；

将所述第二特征信息与所述第一特征信息进行匹配，若匹配成功，则权限判断结果为所述用户具有使用遥控器2的权限，若匹配失败，则所述用户不具有使用遥控器2的权限。

在一个较佳的实施例中，获取具有使用所述第一设备类型的权限的人员的第二特征信息，包括：

获取权限管理服务器中预存的具有使用所述第一设备类型的设备的权限的人员的第二头部图像；

使用所述预设的特征提取算法获取所述第二头部图像中包含的第二特征信息。

第一特征信息和第二特征信息的特征提取算法相同，有利于提高匹配的准确率。

在一个较佳的实施例中，所述使用预设的特征提取算法获取所述第一头部图像中包含的第一特征信息，包括：

对所述第一头部图像进行灰度化处理，获得灰度图像；

对所述灰度图像进行降噪处理，获得降噪图像；

对所述降噪图像进行图像分割处理，获得前景图像；

对所述第一头部图像进行肤色识别处理，获得脸部皮肤图像；

基于所述前景图像和所述脸部皮肤图像获得处理图像；

使用LBP特征提取算法获取所述处理图像中包含的第一特征信息。

在一个较佳的实施例中，所述对所述灰度图像进行降噪处理，获得降噪图像，包括：

对所述灰度图像进行中值降噪处理，获得处理图像：

对于灰度图像中的像素点pi，采用下述公式进行中值降噪处理：

afgr(pi)＝mid(neiU_pi)

式中，afgr(pi)表示中值降噪处理后pi的像素值，neiU_pi表示pi的8×8邻域中的像素点的集合，mid(neiU_pi)表示取集合neiU_pi中的像素点的像素值的中间值；

采用上述公式对灰度图像中的每个像素点分别进行中值降噪处理，处理图像；

对所述处理图像进行小波分解处理，获得小波分解高频图像和小波分解低频图像；

采用预设的第一处理公式对所述小波分解高频图像进行处理，获得处理后的小波分解高频图像：

所述预设的第一处理公式包括：

式中，hv(qi)表示小波分解高频图像中的像素点qi的像素值，gb和gc分别表示预设的第一判断系数和第二判断系数，gb＝φ×gc，φ表示预设的比例参数，cofn表示选择函数，若hv(qi)大于预设的选择阈值chothre，则cofn[hv(qi)]的值为0.4，若hv(qi)小于预设的选择阈值chothre，则cofn[hv(qi)]的值为0.6，cz表示预设的控制系数，cz的取值范围为(0.1,0.8)，afhv(qi)表示使用第一处理公式对qi进行处理后qi的像素的值；

csval表示基准值，ctnum表示所述处理图像的最佳小波分解层数，

对使用上述第一处理公式分别对小波分解高频图像中的每个像素点计算，从而获得处理后的小波分解高频图像；

采用预设的第二处理公式对所述小波分解低频图像进行处理，获得处理后的小波分解低频图像：

所述预设的第二处理公式包括：

式中，aflv(ri)表示使用第二处理公式对小波分解低频图像总的像素点ri进行计算后，ri的像素值，neiU_ri表示ri的t×t大小的邻域中的像素的点的集合，s表示neiU_ri中包含的像素点，lon(ri,s)表示ri和s之间的连线所经过的像素点的数量，tagl(ri)和tagl(s)分别表示ri和s的梯度角度，

taglf表示neiU_ri中的像素点与ri之间的梯度角度的差值的方差，α和β表示预设的权重系数，nmneiU_ri表示neiU_ri中的像素点的数量，lv(s)表示述小波分解低频图像的像素点s的像素值；

采用第二处理公式分别对小波分解低频图像中的每个像素点计算，从而获得处理后的小波分解低频图像；

对所述处理后的小波分解高频图像和所述处理后的小波分解低频图像进行重构，获得降噪图像。

现有技术中，一般是直接对灰度图像进行小波分解，从而进行降噪处理，但是，这种处理方式不利于对孤立的像素点进行有效的降噪处理。因此，本申请先通过中值降噪的方式对灰度图像进行降噪处理，获得处理图像，然后再对处理图像进行小波分解，能够很好地解决这个问题。

在进行小波分解后，本申请分别对小波分解高频图像和小波分解低频图像进行了处理。具体地，在对小波分解高频图像进行处理时，本申请通过当前进行计算的像素点的像素值与第一判断系数和第二判断系数之间的关系，为所述像素点自适应地选择不同的处理函数进行处理，提高了处理函数的针对性，从而提高了处理结果的准确性。在判断系数的设置上，本发明的判断系数是基于基准值和最佳小波分解层数确定的，若最佳小波分解层数越高，则一次分解后的小波分解高频图像的中保留的细节信息就越多，因此，本发明设置了两个较大范围的判断系数对小波分解高频图像进行处理，反之，则是两个较小范围的判断系数对小波分解高频图像进行处理，从而实现了判断系数的自适应设置，为不同情况的处理图像生成相应的判断系数，进一步提高对小波分解高频图像进行处理的准确性，有利于提升降噪效果。

另外，本申请在对降噪后小波分解低频图像进行处理时，充分考虑了当前进行计算的像素点与其邻域像素点在连线长度和梯度角度方面的差异，从而为不同的邻域像素点生成不同的权重值，进而获得准确的处理结果，另外，本申请还将加权的加权求和的值和当前进行计算的像素点的邻域中的像素点的像素均值进行了再一次的加权求和，充分考虑的当前进行计算的像素点与其邻域在个体上的差异以及在整体上的差异，进一步提升处理的准确性。

因此，本发明的上述实施例能够有效地提高降噪的准确性，从而为后续的识别过程提供高质量的降噪图像，从而提升本发明的安全性。

在一个较佳的实施例中，所述对所述降噪图像进行图像分割处理，获得前景图像，包括：

对所述降噪图像进行分区处理，获得sum个子图像：

采用灰度阈值分割算法分别对每个子图像进行图像分割处理，获得每个子图像的前景像素点；

将所有前景像素点组成前景图像。

全局的阈值分割方式由于全局阈值不能很好得适应不同区域的像素点，因此获得的结果不够准确，因此，本发明将降噪图像划分为子图像后，在分别为每个子图像进行图像分割处理，从而提升图像分割的准确性。

在一个较佳的实施例中，所述对所述降噪图像进行分区处理，包括：

采用多轮分区计算的方式对所述降噪图像进行分区处理：

第1轮分区计算：

将降噪图像分成面积相等的k个子图像，将所述k个子图像存入集合nexcutU₁中；

分别判断nexcutU₁中的每个子图像是否需要参与下一轮的分区计算，若是，则将所述子图像存入集合nexcutU₂中；若否，则不再对所述子图像进行分区计算，将所述子图像存入集合finctU中；

第n轮分区计算：

判断nexcutU_n是否为空集，若是，则结束分区计算，若否，则进行下述计算：

对于nexcutU_n中的第i个子图像ztx_i，将ztx_i划分为面积相等的k个子图像，并将所述k个子图存入集合ztxsU_i中；

分别判断ztxsU_i中的每个子图像是否需要参与下一轮的分区计算，若是，则将所述子图像存入集合nexcutU_n+1中；若否，则不再对所述子图像进行分区计算，将所述子图像存入集合finctU中；

nexcutU_n表示第n-1轮分区计算时，获得的需要参与第n轮的分区计算的子图像的集合，n大于等于2；

将结束分区计算时，finctU中包含的子图像作为分区处理的结果，

通过下述方式判断子图像是否需要参与下一轮的分区计算：

将进行判断的子图像记为cnfztx；

判断cnfztx中包含的像素点的数量是否少于预设的数量阈值，若是，则cnfztx不需要参与下一轮的分区计算；若否，则计算cnfztx的分区指数csidx(cnfztx)：

式中，χ和δ为预设的权重参数，vofpgv₁(cnfztx)表示cnfztx中像素值小于像素值中值的所有像素点的像素值的方差，vofpgv₂(cnfztx)表示cnfztx中像素值大于像素值中值的所有像素点的像素值的方差，vaef(cnfztx)表示cnfztx中所有像素点的像素值的均值，vofgra₁(cnfztx)表示cnfztx中梯度幅值小于梯度幅值中值的所有像素点的梯度幅值的方差，vofgra₂(cnfztx)表示cnfztx中梯度幅值大于梯度幅值中值的所有像素点的梯度幅值的方差，vaeg(cnfztx)表示cnfztx中所有像素点的梯度幅值的均值；

若csidx(cnfztx)大于预设的分区指数阈值，则cnfztx需要参与下一轮的分区计算。

现有的图像分区处理，一般是直接将图像划分为面积相等的多个子图像，对这种划分方式获得的子图像进行图像分割处理时，若子图像中全为前景像素点或全为背景像素点，就会出现误分割，即将全为前景像素点或全为背景像素点硬是又分出前景像素点和背景像素点。因此，本发明采用多轮分区的方式进行子图像的获取，从而有效地避免了误分割的发生。

对于上一轮获得的子图像，本发明先是对所述子图像进行像素点数量的判断，避免最后获得的子图像的面积过小，从而导致子图像的数量过多，影响分区效率，然后，本发明通过像素值和梯度幅值方面的参数来对所述子图像中的像素点之间的差异进行综合判断，在对像素值的差异进行计算时，本发明所述子图像中的像素点分成两部分，即像素值大于像素值中值的一部分和像素值小于像素值中值的另一部分，这种设置方式，能够避免极端的像素值情况对对差异判断的影响。例如，当子图像中存在数量相同，像素值差异极大的两种像素点，这两种像素点的是数量极少，因此，在最后获得的分区指数中，并不能够很明显地体现这种情况，但是，若按照本发明的方式将像素点分成两部分，然后根据两部分像素值方差来进行分区指数的计算，则是能够有效地放大子图像中的差异情况。而梯度幅值方面的设置，原理和像素值的设置一样，能够进一步提升分区指数对子图像中的像素点之间的像素值差异的反映，从而有效地选出分区指数大，即像素点之间差异比较大的子图像参与到下一轮的分区计算中，有利于降低最红获得的子图像中像素点之间的差异，从而提升阈值分割的准确性。而对于分区指数小于阈值的子图像，其包含的像素点之间的差异已经比较小，因此对其进行阈值分割，能够获得准确的分割结果。

在一个较佳的实施例中，所述基于所述前景图像和所述脸部皮肤图像获得处理图像，包括：

删除所述前景图像中面积小于预设的面积阈值的连通域，获得筛选图像；

分别获取筛选图像中每个边缘像素点的延伸集合；

将筛选图像中所有的像素点存入集合sxpU中；

获取所有边缘像素点的延伸集合和sxpU的并集fidU；

将fidU中的像素点组成处理图像；

对于筛选图像中的边缘像素点blpix，将其在灰度图像中对应的像素点记为edgpix，则blpix的延伸集合通过下述方式获取：

在所述灰度图像中进行延伸计算：

第1轮延伸计算：

分别计算edgpix与其8邻域中的像素点之间的相似度，

获取edgpix的8邻域中与edgpix之间相似度最高的像素点sim_edgpix；

判断sim_edgpix和edgpix之间的相似度是否大于预设的相似度阈值，若是，则将sim_edgpix作为第2轮延伸计算的计算点，并将sim_edgpix存入延伸集合sppU中；

第2轮延伸计算：

对于计算点sim_edgpix，分别计算sim_edgpix与其8邻域中的像素点之间的相似度，

获取sim_edgpix的8邻域中与sim_edgpix之间相似度最高的像素点sim_edgpix,2；

判断sim_edgpix和sim_edgpix,2之间的相似度是否大于预设的相似度阈值，若是，则将sim_edgpix,2作为第3轮延伸计算的计算点，并将sim_edgpix,2存入延伸集合sppU中；若否，则结束延伸计算；

第m轮延伸计算：

对于计算点sim_edgpix,m-1，分别计算sim_edgpix,m-1与其8邻域中的像素点之间的相似度，

获取sim_edgpix,m-1的8邻域中与sim_edgpix,m-1之间相似度最高的像素点sim_edgpix,m；

判断sim_edgpix,m和sim_edgpix,m-1之间的相似度是否大于预设的相似度阈值，若是，则将sim_edgpix,m作为第m+1轮计算的计算点，并将sim_edgpix,m存入延伸集合sppU中；若否，则结束延伸计算；

两个相邻的像素点之间的相似度通过下述方式计算：

simidx(u,v)＝[f(u)-f(v)]×[tagl(u)-tagl(v)]×judg(v)

式中，simidx(u,v)表示两个相邻的像素点u和v之间的相似度，其中，u为计算点，v为u的8邻域中的像素点，f(u)和f(v)分别表示u和v在灰度图像中的像素值，tagl(u)和tagl(v)分别表示v和v在灰度图像中的梯度方向，judg(v)表示判断函数，

现有技术中，进行身份验证时，一般是通过图像分割或者肤色识别的方式获取脸部像素点组成的图像，然后对该图像进行特征信息的提取。但是，单一的图像分割或者单一的肤色识别，获得的结构并不够准确，存在误判和漏判的情况，容易导致与脸部像素点相似的背景像素点被错误地判断为脸部像素点。因此，本发明显示通过将面积过小的连通域删除，获得筛选图像，然后再获取筛选图像的每个边缘像素点的延伸集合，最后获取所有的延伸集合和筛选图像中的像素点的集合的并集，从而获得处理图像。有利于提高处理图像的获取的准确性，从而为后续的特征提取提供高质量的处理图像。

延伸集合的获取是在灰度图像中进行的，对于筛选图像来说，其中包含的所有像素点组成的集合为灰度图像中所有的像素点组成的集合的子集，因此，本发明将延伸集合的获取设置在灰度图像中进行，通过对筛选图像在灰度图像中的补集中存在的脸部像素点的进行识别，从而实现了在有效地避免背景像素点被误认为是脸部像素点的同时，更为完整且准确地获取脸部像素点。

在相似度的计算上，除了考虑像素值和梯度方向方面的差异之外，还考虑了像素点是否在皮肤图像中存在对应的像素点，若是，则表明这个像素点属于脸部像素点的概率较高，因此，判断函数的值更高，从而相似度的值更大，有利于提升相似度的准确性，使得相似度充分反映两个像素点之间的差异情况。

本发明还提供一种车载无线遥控配对系统，用于实施如上述的车载无线遥控配对方法，如图2所示，包括：

一权限判断模块1，用于判断用户是否有遥控器2的操作权限，若是，则向所述用户开放使用遥控器2的权限；

一遥控器2，用于获取所述用户的操作数据；

至少一个被控体(3a、3b…3c)，每个被控体(3a、3b…3c)分别连接一目标设备(4a、4b…4c)，被控体(3a、3b…3c)与目标设备(4a、4b…4c)一一对应；

一控制模块3，控制模块3连接遥控器2，且控制模块3与被控体(3a、3b…3c)采用一对一或一对多的方式配对，控制模块3用于接收遥控器2发送的操作数据，根据操作数据输出一控制指令发送给对应的配对成功的一个或多个被控体(3a、3b…3c)，并接收每个被控体(3a、3b…3c)发送的反馈数据。

具体的，在本实施例中，车载无线遥控配对系统具体包括控制部分和被控部分，控制部分包括权限判断模块1、遥控器2和控制模块3，被控部分包括至少一个被控体(3a、3b…3c)和目标设备(4a、4b…4c)，其中目标设备(4a、4b…4c)为起重机等工程机械设备，每个被控体(3a、3b…3c)对应于一目标设备(4a、4b…4c)，通过设置控制模块3的传输模式以调整遥控配对的方式，传输模式包括点对点模式和定点广播模式。点对点模式下，控制模块3每次仅控制一个被控体(3a、3b…3c)；定点广播模式下，控制模块3每次可同时配对多个被控体(3a、3b…3c)。

进一步的，控制模块3与遥控器2对码通信确立控制与被控制关系，遥控器2与控制模块3通过无线信号传输；

在一个较佳的实施例中，如图3所示，每个被控体(3a、3b…3c)分别包括：

一第一收发单元31，连接控制模块3，用于接收控制指令，以及接收目标设备(4a、4b…4c)的反馈数据，并将接收的反馈数据发送给控制模块3；

一第一处理单元32，连接第一收发单元31，用于设置第一收发单元31的工作模式，以及对第一收发单元31接收的控制指令进行处理，并将处理后的控制指令发送给目标设备(4a、4b…4c)。

具体的，在本实施例中，每个被控体(3a、3b…3c)分别包括第一收发单元31和第一处理单元32，第一收发单元31用于接收控制指令，以及接收目标设备(4a、4b…4c)的反馈数据，即目标设备(4a、4b…4c)的执行结果，并将接收的反馈数据发送给控制模块3，第一收发单元31基于Lora无线通信实现数据收发；第一处理单元32与第一收发单元31交互连接，第一处理单元32通过CAN总线连接目标设备(4a、4b…4c)的车载控制器，第一处理单元32将第一收发单元31接收的控制指令处理后，将处理后的数据通过CAN总线传输方式传输至车载控制器，进而控制目标设备(4a、4b…4c)的操作动作，随后返回执行结果，通过第一收发单元31再发送给控制模块3。

在一个较佳的实施例中，如图4所示，控制模块3包括：

一第二收发单元21，分别连接遥控器2和第一收发单元31，用于与遥控器2和第一收发单元31进行数据交互；

一第二处理单元22，连接第二收发单元21，用于设置第二收发单元21的工作模式，以及对第二收发单元21的交互数据进行处理；

一触摸屏单元23，连接第二处理单元22，用于用户输入，以及显示交互数据；

一电源单元24，分别连接第二收发单元21、第二处理单元22和触摸屏单元23。

具体的，在本实施例中，控制模块3包括第二收发单元21、第二处理单元22、触摸屏单元23和电源单元24；第二收发单元21采用Lora无线收发，第二处理单元22对第二收发单元21接收的数据进行处理后再通过第二收发单元21发送，第二处理单元22还可以设置第二收发单元21的的工作模式，可将Lora收发的工作模式设定成点对点模式或者广播模式；触摸屏单元23包括一触控面板，用户通过触控面板可查看历史操作记录，以及反馈的执行结果；电源单元24第二收发单元21、第二处理单元22和触摸屏单元23供电。

进一步的，在本实施例中，权限判断模块1、控制模块3可以和遥控器2设为一体结构，遥控器2上包括按键和触控面板，按键用于控制开关，和目标设备(4a、4b…4c)的相关操作(包括部分危险操作动作)，可通过触控面板查看历史操作记录，以及第一收发单元31的参数设定，例如收发信道、模块地址等参数设置，控制模块3与被控体(3a、3b…3c)形成组网模式时，模块地址不能重复，其他参数(例如工作频段、空中通信速率、发射功率)与被控体(3a、3b…3c)一致；定点传输模式下，控制模块3可查询在网的模块地址，通过触控面板选择并锁定一个目标设备(4a、4b…4c)的模块地址，实现点对点的通信；在定点广播模式下，控制模块3可直接对组网内相同收发信道的所有被控体(3a、3b…3c)模块发送数据，或者通过触控面板选择需要控制的模块地址，从而实现一对多的通信控制，通过这种方式可实现组网范围内遥控器2与目标设备(4a、4b…4c)的快速配对。

于上述较佳实施例中，第一收发单元31和第二收发单元21均采用Lora无线通信，第一收发单元31和第二收发单元21作为节点，共同构成星型组网模式；在星型组网模式下，各第二收发单元21之间间歇性休眠，第一收发单元31发给各第二收发单元21只需要在发送的数据(包括控制指令)的前面加入对应的第二收发单元21的地址编码(模块地址)，第二收发单元21发给第一收发单元31则是通过透明传输方式，各第二收发单元21之间不相互通讯，不会相互干扰，在广播透传模式下，只要在信号覆盖范围内，任何一个节点发出的数据，与该数据发送节点具备相同无线配置的其他节点都能接收到，且不改变用户数据和协议，所发即所收。

通过Lora无线通信的方式实现遥控器2的远程遥控，基于Lora无线通信技术，实现多节点通信。通过对Lora无线的模式进行设定，进而实现Lora无线点对点或者广播形式进行通信，进而实现遥控器2与目标设备(4a、4b…4c)的快速简易配对，从而实现一对一、一主多从的控制形式。该方法在设备进行集中工作或集中调试时可通过一台遥控器2对多台设备进行组网，对选择的目标设备(4a、4b…4c)进行快速简易配对，进而实现遥控远程操作，既保证了设备在进行危险动作时操作人员的安全，又节约人力资源，提高效率。

在一个较佳的实施例中，第一收发单元31和第二收发单元21均包括点对点模式和/或广播模式。

在一个较佳的实施例中，第一收发单元31和第二收发单元21之间通过配置参数实现无线通信连接，参数包括工作频段、收发信道、空中通信速率、发射功率、模块地址。

在一个较佳的实施例中，同一组网区域内，不同目标设备(4a、4b…4c)的目标设备(4a、4b…4c)的模块地址不同，即目标设备(4a、4b…4c)对应的第二收发单元21配置的模块地址不能重复。

需要说明的是，本系统用于实现上述方法的功能，装置中各模块与上述方法步骤相对应，并能够实施上述方法中的不同实施方式，具体可参见上述关于方法的描述，这里不再详细叙述。

本技术方案的有益效果在于：

本发明在对工程设备进行遥控时，先对使用遥控器2的用户进行权限判断，然后只允许具有操作权限的用户对工程设备进行遥控操作，从而避免了不具有操作资质的人员操作工程设备，有利于提高本发明的安全性。另外，本发明基于无线通信技术，操作人员通过一个遥控器2对一个或多个工程设备进行组网，对选择的工程设备进行快速简易配对，便于操作，提高了工作效率。

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 (10)

1.一种车载无线遥控方法，其特征在于，包括：

步骤S1，通过一权限判断模块判断用户是否有遥控器的操作权限，若是，则向所述用户开放使用遥控器的权限；

步骤S2，通过所述遥控器获取所述用户的操作数据；

步骤S3，控制模块根据接收的所述操作数据输出一控制指令，将所述控制指令发送给对应的配对成功的一个或多个被控体，每个所述被控体一一对应于一目标设备；

步骤S4，所述被控体根据接收的所述控制指令控制对应的所述目标设备，并将所述目标设备的执行结果反馈给所述控制模块；

所述判断用户是否有遥控器的操作权限，包括：

获取所述用户的第一头部图像；

将所述第一头部图像和目标设备的识别码传输至权限管理服务器，所述权限管理服务器用于进行权限判断，并产生权限判断结果；

接收从所述权限管理服务器返回的权限判断结果；

所述权限管理服务器通过下述方式进行权限判断：

通过所述识别码判断所述目标设备所属的第一设备类型；

使用预设的特征提取算法获取所述第一头部图像中包含的第一特征信息；

获取具有使用所述第一设备类型的设备的权限的人员的第二特征信息；

将所述第二特征信息与所述第一特征信息进行匹配，若匹配成功，则权限判断结果为所述用户具有使用遥控器的权限，若匹配失败，则所述用户不具有使用遥控器的权限；

所述使用预设的特征提取算法获取所述第一头部图像中包含的第一特征信息，包括：

对所述第一头部图像进行灰度化处理，获得灰度图像；

对所述灰度图像进行降噪处理，获得降噪图像；

对所述降噪图像进行图像分割处理，获得前景图像；

对所述第一头部图像进行肤色识别处理，获得脸部皮肤图像；

基于所述前景图像和所述脸部皮肤图像获得处理图像；

使用LBP特征提取算法获取所述处理图像中包含的第一特征信息；

所述对所述灰度图像进行降噪处理，获得降噪图像，包括：

对所述灰度图像进行中值降噪处理，获得处理图像：

对于灰度图像中的像素点pi，采用下述公式进行中值降噪处理：

afgr(pi)＝mid(neiU_pi)

式中，afgr(pi)表示中值降噪处理后pi的像素值，neiU_pi表示pi的8×8邻域中的像素点的集合，mid(neiU_pi)表示取集合neiU_pi中的像素点的像素值的中间值；

采用上述公式对灰度图像中的每个像素点分别进行中值降噪处理，获得处理图像；

对所述处理图像进行小波分解处理，获得小波分解高频图像和小波分解低频图像；

采用预设的第一处理公式对所述小波分解高频图像进行处理，获得处理后的小波分解高频图像：

所述预设的第一处理公式包括：

式中，hv(qi)表示小波分解高频图像中的像素点qi的像素值，gb和gc分别表示预设的第一判断系数和第二判断系数，gb＝φ×gc，φ表示预设的比例参数，cofn表示选择函数，若hv(qi)大于预设的选择阈值chothre，则cofn[hv(qi)]的值为0.4，若hv(qi)小于预设的选择阈值chothre，则cofn[hv(qi)]的值为0.6，cz表示预设的控制系数，cz的取值范围为(0.1,0.8)，afhv(qi)表示使用第一处理公式对qi进行处理后qi的像素的值；

csval表示基准值，ctnum表示所述处理图像的最佳小波分解层数，

对使用上述第一处理公式分别对小波分解高频图像中的每个像素点计算，从而获得处理后的小波分解高频图像；

采用预设的第二处理公式对所述小波分解低频图像进行处理，获得处理后的小波分解低频图像：

所述预设的第二处理公式包括：

式中，aflv(ri)表示使用第二处理公式对小波分解低频图像总的像素点ri进行计算后，ri的像素值，neiU_ri表示ri的t×t大小的邻域中的像素的点的集合，s表示neiU_ri中包含的像素点，lon(ri,s)表示ri和s之间的连线所经过的像素点的数量，tagl(ri)和tagl(s)分别表示ri和s的梯度角度，

taglf表示neiU_ri中的像素点与ri之间的梯度角度的差值的方差，α和β表示预设的权重系数，nmneiU_ri表示neiU_ri中的像素点的数量，lv(s)表示述小波分解低频图像的像素点s的像素值；

采用第二处理公式分别对小波分解低频图像中的每个像素点计算，从而获得处理后的小波分解低频图像；

对所述处理后的小波分解高频图像和所述处理后的小波分解低频图像进行重构，获得降噪图像。

2.根据权利要求1所述的一种车载无线遥控方法，其特征在于，所述控制模块与所述被控体通过参数配置实现一对一或一对多的方式配对。

3.根据权利要求1所述的一种车载无线遥控方法，其特征在于，所述参数包括工作频段、收发信道、空中通信速率、发射功率、模块地址。

4.根据权利要求1所述的一种车载无线遥控方法，其特征在于，所述每个所述目标设备的模块地址不同。

5.一种车载无线遥控系统，用于实施如权利要求1-4任意一项所述的车载无线遥控方法，其特征在于，包括：

一权限判断模块，用于判断用户是否有遥控器的操作权限，若是，则向所述用户开放使用遥控器的权限；

一遥控器，用于接收用户的操作数据；

至少一个被控体，每个所述被控体分别连接一目标设备，所述被控体与所述目标设备一一对应；

一控制模块，所述控制模块连接所述遥控器，且所述控制模块与所述被控体采用一对一或一对多的方式配对，所述控制模块用于接收所述遥控器发送的所述操作数据，根据所述操作数据输出一控制指令发送给对应的配对成功的一个或多个所述被控体，并接收每个所述被控体发送的反馈数据；

所述判断用户是否有遥控器的操作权限，包括：

获取所述用户的第一头部图像；

将所述第一头部图像和目标设备的识别码传输至权限管理服务器，所述权限管理服务器用于进行权限判断，并产生权限判断结果；

接收从所述权限管理服务器返回的权限判断结果；

所述权限管理服务器通过下述方式进行权限判断：

通过所述识别码判断所述目标设备所属的第一设备类型；

使用预设的特征提取算法获取所述第一头部图像中包含的第一特征信息；

获取具有使用所述第一设备类型的设备的权限的人员的第二特征信息；

将所述第二特征信息与所述第一特征信息进行匹配，若匹配成功，则权限判断结果为所述用户具有使用遥控器的权限，若匹配失败，则所述用户不具有使用遥控器的权限；

所述使用预设的特征提取算法获取所述第一头部图像中包含的第一特征信息，包括：

对所述第一头部图像进行灰度化处理，获得灰度图像；

对所述灰度图像进行降噪处理，获得降噪图像；

对所述降噪图像进行图像分割处理，获得前景图像；

对所述第一头部图像进行肤色识别处理，获得脸部皮肤图像；

基于所述前景图像和所述脸部皮肤图像获得处理图像；

使用LBP特征提取算法获取所述处理图像中包含的第一特征信息；

所述对所述灰度图像进行降噪处理，获得降噪图像，包括：

对所述灰度图像进行中值降噪处理，获得处理图像：

对于灰度图像中的像素点pi，采用下述公式进行中值降噪处理：

afgr(pi)＝mid(neiU_pi)

式中，afgr(pi)表示中值降噪处理后pi的像素值，neiU_pi表示pi的8×8邻域中的像素点的集合，mid(neiU_pi)表示取集合neiU_pi中的像素点的像素值的中间值；

采用上述公式对灰度图像中的每个像素点分别进行中值降噪处理，获得处理图像；

对所述处理图像进行小波分解处理，获得小波分解高频图像和小波分解低频图像；

采用预设的第一处理公式对所述小波分解高频图像进行处理，获得处理后的小波分解高频图像：

所述预设的第一处理公式包括：

式中，hv(qi)表示小波分解高频图像中的像素点qi的像素值，gb和gc分别表示预设的第一判断系数和第二判断系数，gb＝φ×gc，φ表示预设的比例参数，cofn表示选择函数，若hv(qi)大于预设的选择阈值chothre，则cofn[hv(qi)]的值为0.4，若hv(qi)小于预设的选择阈值chothre，则cofn[hv(qi)]的值为0.6，cz表示预设的控制系数，cz的取值范围为(0.1,0.8)，afhv(qi)表示使用第一处理公式对qi进行处理后qi的像素的值；

csval表示基准值，ctnum表示所述处理图像的最佳小波分解层数，

对使用上述第一处理公式分别对小波分解高频图像中的每个像素点计算，从而获得处理后的小波分解高频图像；

采用预设的第二处理公式对所述小波分解低频图像进行处理，获得处理后的小波分解低频图像：

所述预设的第二处理公式包括：

式中，aflv(ri)表示使用第二处理公式对小波分解低频图像总的像素点ri进行计算后，ri的像素值，neiU_ri表示ri的t×t大小的邻域中的像素的点的集合，s表示neiU_ri中包含的像素点，lon(ri,s)表示ri和s之间的连线所经过的像素点的数量，tagl(ri)和tagl(s)分别表示ri和s的梯度角度，

taglf表示neiU_ri中的像素点与ri之间的梯度角度的差值的方差，α和β表示预设的权重系数，nmneiU_ri表示neiU_ri中的像素点的数量，lv(s)表示述小波分解低频图像的像素点s的像素值；

采用第二处理公式分别对小波分解低频图像中的每个像素点计算，从而获得处理后的小波分解低频图像；

对所述处理后的小波分解高频图像和所述处理后的小波分解低频图像进行重构，获得降噪图像。

6.根据权利要求5所述的一种车载无线遥控系统，其特征在于，每个所述被控体分别包括：

一第一收发单元，连接所述控制模块，用于接收所述控制指令，以及接收所述目标设备的反馈数据，并将接收的所述反馈数据发送给所述控制模块；

一第一处理单元，连接所述第一收发单元，用于设置所述第一收发单元的工作模式，以及对所述第一收发单元接收的所述控制指令进行处理，并将处理后的所述控制指令发送给所述目标设备。

7.根据权利要求6所述的一种车载无线遥控系统，其特征在于，所述控制模块包括：

一第二收发单元，分别连接所述遥控器和所述第一收发单元，用于与所述遥控器和所述第一收发单元进行数据交互；

一第二处理单元，连接所述第二收发单元，用于设置所述第二收发单元的工作模式，以及对所述第二收发单元的交互数据进行处理；

一触摸屏单元，连接所述第二处理单元，用于所述用户输入，以及显示所述交互数据；

一电源单元，分别连接所述第二收发单元、所述第二处理单元和所述触摸屏单元。

8.根据权利要求7所述的一种车载无线遥控系统，其特征在于，所述第一收发单元和所述第二收发单元均包括点对点模式和/或广播模式。

9.根据权利要求7所述的一种车载无线遥控系统，其特征在于，所述第一收发单元和所述第二收发单元之间通过配置参数实现无线通信连接，所述参数包括工作频段、收发信道、空中通信速率、发射功率、模块地址。

10.根据权利要求9所述的一种车载无线遥控系统，其特征在于，每个所述目标设备的模块地址不同。

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