CN113672789A - 一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法 - Google Patents

一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，属于计算机应用技术领域，该监测方法具体步骤如下：(1)科学仪器通信连接；(2)仪器工作状态采集与分析；(3)仪器工作状态确；(4)分析结果显示；(5)仪器工作状态更改；(6)仪器相关数据分类保存；(7)使用者调用存储数据进行查看与打印；本发明能够对科学仪器的工作状态进行多次判断，减少判断误差出现的概率，保证使用者可以准确收集仪器的工作信息，提高使用者使用效率，避免了使用者无法及时更改科学仪器的工作状态导致科学仪器损坏，降低出现财产损失的概率，提高了仪器使用的安全性。

Description

一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法。
背景技术
科学仪器用途多种多样，在科学研究的实验室里、在医学研究和实践中科学仪器是非常重要的科研工具和装置；随着中国工业自动化水平的不断提高，各种新式仪器研发、制造的进步和更新非常快，在工业生产和过程控制领域被广泛应用，仪器是科学技术发展的重要前提和根本保障，人类发展史上任何一次大的飞跃都是基于工具的巨大创新和根本变革驱动的，作为“工具”的科学仪器的发展和创新往往是催生科技创新的重要要素，仪器是经济发展和国防安全的重要保障。仪器是保障经济发展、国家安全不可或缺的重要基础条件，首先，仪器是推进和谐社会建设的重要力量，现今，全球的资源枯竭、环境污染等问题成为社会健康发展的瓶颈，食品安全问题、公共突发事件、疾病诊断、易燃易爆化学危险品等给人民的生活带来了严重影响，这些重大问题的解决都离不开先进的检测技术和手段；因此，发明出一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法变得尤为重要；
经检索，中国专利号CN101122948A公开了基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，虽然该发明提高了图像匹配检测的准确度，但当使用者不在仪器附近时，无法对出现异常工作状态的仪器进行控制，容易导致仪器损坏，造成财产损失，此外，该发明对科学仪器的工作状态判断容易产生误差，导致使用者无法准确收集科学仪器的工作信息，影响使用者工作效率；为此，我们提出一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，该监测方法具体步骤如下：
(1)科学仪器通信连接：将科学仪器与监控设备以及移动智能设备构建数据连接；
(2)仪器工作状态采集与分析：对科学仪器的工作状态进行实时采集分析并处理生成监测数据；
(3)仪器工作状态确认：对监测数据真实性进行核实并对科学仪器工作状态进行二次分析判断；
(4)分析结果显示：将分析结果通过显示设备进行显示；
(5)仪器工作状态更改：使用者通过移动智能设备接受到结果数据后，并通过移动智能设备对科学仪器控制方式进行判断分析，并对其工作状态进行远程控制；
(6)仪器相关数据分类保存：科学仪器相关数据通过数据转换生成存储数据后上传至云端服务器并进行分类存储；
(7)使用者调用存储数据进行查看与打印：使用者对存储数据进行数据检索、查看与打印。
进一步地，步骤(1)中所述监控设备主要由监测模块、监控摄像头、状态分析模块、结果反馈模块以及检索显示模块组成，所述移动智能设备为智能手机或笔记本电脑中的一种；
其中，结果反馈模块通过无线连接或有线连接的方式与移动智能设备构建数据传输信道，移动智能设备通过无线连接或有线连接的方式与科学仪器构建数据传输信道。
进一步地，步骤(2)中所述科学仪器的工作状态即通过监测模块与监控摄像头进行实时采集分析，并将采集到的数据通过数据转换处理生成监测数据，其具体采集分析步骤如下：
步骤一：将科学仪器按照可以进行数据连接与无法进行数据连接分类并分别标记为A与B；
步骤二：若标记为A，使用者将科学仪器通过无线连接或有线连接的方式与监测模块连接，连接完成后监测模块开始对科学仪器工作状态进行实时监测并将其按照工作正常与工作异常分别标记为a与b；
步骤三：若标记为B，监控摄像头开始依据科学仪器所在位置调整监控角度并对科学仪器的工作状态进行实时监测，同时将其按照工作正常与工作异常分别标记为c与d。
进一步地，步骤(3)中所述监测数据通过状态分析模块进行数据真实性核对，同时对科学仪器工作状态进行二次分析判断，其真实性核对及分析判断的具体步骤如下：
第一步：状态分析模块接受a、b、c或d后，开始对科学仪器是否正在传输测试数据进行检测；
第二步：若科学仪器正在传输测试数据，则判断科学仪器运行正常并标记为Q；
第三步：若科学仪器已停止传输测试数据，则判断科学仪器停止工作并标记为W；
第四步：若科学仪器传输测试数据异常，则判断科学仪器运行异常并标记为U。
进一步地，步骤(4)中所述显示设备为CRT显示器、LCD显示器、LED显示器或等离子显示器中的一种，同时，分析结果经过数据转换处理生成结果数据，并通过结果反馈模块发送至使用者的移动智能设备。
进一步地，步骤(5)中对其工作状态进行远程控制的具体步骤如下：
S1：当移动智能设备接受到分析结果后，开始将科学仪器按照可以远程控制与无法远程控制进行分类并分别标记为T与F；
S2：若标记为T时，使用者则通过移动智能设备开始对科学仪器的工作状态进行远程更改；
S3：若标记为F时，使用者需要对科学仪器的工作状态进行手动更改。
进一步地，步骤(6)中所述科学仪器相关数据通过数据转换生成存储数据后进行上传存储，其中，相关数据包括测量数据以及监测数据，其具体分类存储步骤如下：
P1：将科学仪器的相关数据按照测量数据与监测数据进行分类并分类标记为J与K；
P2：分别将J与K中的数按照生成日期的先后顺序进行排列；
P3：将排列完成的J与K通过数据处理生成存储数据并进行保存。
进一步地，步骤(7)中所述存储数据通过检索显示模块进行数据检索、查看与打印。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、该基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法通过监测模块与监控摄像头收集到的科学仪器工作状态数据后，状态分析模块能够对收集到的数据进行数据真实性核对，若科学仪器正在传输测试数据，则判断科学仪器运行正常，若科学仪器已停止传输测试数据，则判断科学仪器停止工作，若科学仪器传输测试数据异常，则判断科学仪器运行异常，对科学仪器的工作状态进行多次判断，减少判断误差出现的概率，保证使用者可以准确收集仪器的工作信息，提高使用者使用效率；
2、该基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法将科学仪器与移动智能设备进行通信连接后，监控设备开始对科学仪器的工作状态进行监测，若科学仪器运行异常时，使用者可以通过移动智能设备对科学仪器进行远程控制，避免了使用者无法及时更改科学仪器的工作状态导致科学仪器损坏，降低出现财产损失的概率，提高了仪器使用的安全性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法的流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，本实施例公开了一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，该监测方法具体步骤如下：
(1)科学仪器通信连接：将科学仪器与监控设备以及移动智能设备构建数据连接；
本实施例中，监控设备主要由监测模块、监控摄像头、状态分析模块、结果反馈模块以及检索显示模块组成，移动智能设备为智能手机或笔记本电脑中的一种；
具体的，结果反馈模块通过无线连接或有线连接的方式与移动智能设备构建数据传输信道，移动智能设备通过无线连接或有线连接的方式与科学仪器构建数据传输信道。
(2)仪器工作状态采集与分析：对科学仪器的工作状态进行实时采集分析并处理生成监测数据；
本实施例中，科学仪器的工作状态即通过监测模块与监控摄像头进行实时采集分析，并将采集到的数据通过数据转换处理生成监测数据；
具体的，其采集分析步骤如下：
步骤一：将科学仪器按照可以进行数据连接与无法进行数据连接分类并分别标记为A与B；
步骤二：若标记为A，使用者将科学仪器通过无线连接或有线连接的方式与监测模块连接，连接完成后监测模块开始对科学仪器工作状态进行实时监测并将其按照工作正常与工作异常分别标记为a与b；
步骤三：若标记为B，监控摄像头开始依据科学仪器所在位置调整监控角度并对科学仪器的工作状态进行实时监测，同时将其按照工作正常与工作异常分别标记为c与d。
本实施例具体公开了采集分析的方法，其原理是现有科学仪器中部分具有记录工作状态的功能，且提供数据提交接口，另外一部分科学仪器本身自带自动记录激发源开关，且不提供数据提交接口，监测模块用于与提供数据提交接口的科学仪器进行通信连接后，可以实时收集科学仪器的工作状态并进行反馈，而不提供数据提交接口的科学仪器，则通过监控摄像头对其外部指示部件状态进行收集，并对其工作状态进行判断分析。
(3)仪器工作状态确认：对监测数据真实性进行核实并对科学仪器工作状态进行二次分析判断；
本实施例中，监测数据通过状态分析模块进行数据真实性核对，同时对科学仪器工作状态进行二次分析判断，具体的，其其真实性核对及分析判断的具体步骤如下：
第一步：状态分析模块接受a、b、c或d后，开始对科学仪器是否正在传输测试数据进行检测；
第二步：若科学仪器正在传输测试数据，则判断科学仪器运行正常并标记为Q；
第三步：若科学仪器已停止传输测试数据，则判断科学仪器停止工作并标记为W；
第四步：若科学仪器传输测试数据异常，则判断科学仪器运行异常并标记为U。
(4)分析结果显示：将分析结果通过显示设备进行显示，同时分析结果经过数据转换处理生成结果数据，并通过结果反馈模块发送至使用者的移动智能设备；
在本实施例中，显示设备为CRT显示器、LCD显示器、LED显示器或等离子显示器中的一种。
(5)仪器工作状态更改：使用者通过移动智能设备接受到结果数据后，并通过移动智能设备对科学仪器控制方式进行判断分析，并对其工作状态进行远程控制；
本实施例具体公开了对其工作状态的远程控制，其具体步骤如下：
S1：当移动智能设备接受到分析结果后，开始将科学仪器按照可以远程控制与无法远程控制进行分类并分别标记为T与F；
S2：若标记为T时，使用者则通过移动智能设备开始对科学仪器的工作状态进行远程更改；
S3：若标记为F时，使用者需要对科学仪器的工作状态进行手动更改。
(6)仪器相关数据分类保存：科学仪器相关数据通过数据转换生成存储数据后上传至云端服务器并进行分类存储；
本实施例中，相关数据包括测量数据以及监测数据；
具体的，其分类存储步骤如下：
P1：将科学仪器的相关数据按照测量数据与监测数据进行分类并分类标记为J与K；
P2：分别将J与K中的数按照生成日期的先后顺序进行排列；
P3：将排列完成的J与K通过数据处理生成存储数据并进行保存。
(7)使用者调用存储数据进行查看与打印：使用者对存储数据进行数据检索、查看与打印；
本实施例中，所述存储数据通过检索显示模块进行数据检索、查看与打印。
参照图1，本实施例公开了一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，该监测方法具体步骤如下：
(1)科学仪器通信连接：将科学仪器与监控设备以及移动智能设备构建数据连接；
(2)仪器工作状态采集与分析：对科学仪器的工作状态进行实时采集分析并处理生成监测数据；
(3)仪器工作状态确认：对监测数据真实性进行核实并对科学仪器工作状态进行二次分析判断；
(4)分析结果显示：将分析结果通过显示设备进行显示；
(5)仪器工作状态更改：使用者通过移动智能设备接受到结果数据后，并通过移动智能设备对科学仪器控制方式进行判断分析，并对其工作状态进行远程控制；
(6)仪器相关数据分类保存：科学仪器相关数据通过数据转换生成存储数据后上传至云端服务器并进行分类存储；
(7)使用者调用存储数据进行查看与打印：使用者对存储数据进行数据检索、查看与打印。
除与上述实施例相同的内容外，在本实施例中主要介绍数据检索查看，其数据检索查看具体步骤如下：
PP1：使用者在检索显示模块中输入需要查找的初级时间段X；
PP2：使用者输入初级时间段X后再次输入次级时间段x；
PP3：使用者输入完初级时间段X和次级时间段x后再次输入需要查找的数据类型L。
PP4：使用者输入完初级时间段X、次级时间段x以及数据类型L后，检索显示模块会从云端服务器中调用使用者需要的内容并进行显示，若不存在用户需要的内容，则反馈用户“数据不存在”；
本实施例中，当使用者需要打印所需数据时，使用者可以通过外部输入设备选择自己所需打印的数据，并通过外部打印机进行数据打印；
具体的，外部输入设备为键盘、鼠标以及电子笔中的一种。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，该监测方法具体步骤如下：
(1)科学仪器通信连接：将科学仪器与监控设备以及移动智能设备构建数据连接；
(2)仪器工作状态采集与分析：对科学仪器的工作状态进行实时采集分析并处理生成监测数据；
(3)仪器工作状态确认：对监测数据真实性进行核实并对科学仪器工作状态进行二次分析判断；
(4)分析结果显示：将分析结果通过显示设备进行显示；
(5)仪器工作状态更改：使用者通过移动智能设备接受到结果数据后，并通过移动智能设备对科学仪器控制方式进行判断分析，并对其工作状态进行远程控制；
(6)仪器相关数据分类保存：科学仪器相关数据通过数据转换生成存储数据后上传至云端服务器并进行分类存储；
(7)使用者调用存储数据进行查看与打印：使用者对存储数据进行数据检索、查看与打印。
2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，步骤(1)中所述监控设备主要由监测模块、监控摄像头、状态分析模块、结果反馈模块以及检索显示模块组成，所述移动智能设备为智能手机或笔记本电脑中的一种；
其中，结果反馈模块通过无线连接或有线连接的方式与移动智能设备构建数据传输信道，移动智能设备通过无线连接或有线连接的方式与科学仪器构建数据传输信道。
3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，步骤(2)中所述科学仪器的工作状态即通过监测模块与监控摄像头进行实时采集分析，并将采集到的数据通过数据转换处理生成监测数据，其具体采集分析步骤如下：
步骤一：将科学仪器按照可以进行数据连接与无法进行数据连接分类并分别标记为A与B；
步骤二：若标记为A，使用者将科学仪器通过无线连接或有线连接的方式与监测模块连接，连接完成后监测模块开始对科学仪器工作状态进行实时监测并将其按照工作正常与工作异常分别标记为a与b；
步骤三：若标记为B，监控摄像头开始依据科学仪器所在位置调整监控角度并对科学仪器的工作状态进行实时监测，同时将其按照工作正常与工作异常分别标记为c与d。
4.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，步骤(3)中所述监测数据通过状态分析模块进行数据真实性核对，同时对科学仪器工作状态进行二次分析判断，其真实性核对及分析判断的具体步骤如下：
第一步：状态分析模块接受a、b、c或d后，开始对科学仪器是否正在传输测试数据进行检测；
第二步：若科学仪器正在传输测试数据，则判断科学仪器运行正常并标记为Q；
第三步：若科学仪器已停止传输测试数据，则判断科学仪器停止工作并标记为W；
第四步：若科学仪器传输测试数据异常，则判断科学仪器运行异常并标记为U。
5.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，步骤(4)中所述显示设备为CRT显示器、LCD显示器、LED显示器或等离子显示器中的一种，同时，所述分析结果经过数据转换处理生成结果数据，并通过结果反馈模块发送至使用者的移动智能设备。
6.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，步骤(5)中对其工作状态进行远程控制的具体步骤如下：
S1：当移动智能设备接受到分析结果后，开始将科学仪器按照可以远程控制与无法远程控制进行分类并分别标记为T与F；
S2：若标记为T时，使用者则通过移动智能设备开始对科学仪器的工作状态进行远程更改；
S3：若标记为F时，使用者需要对科学仪器的工作状态进行手动更改。
7.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，步骤(6)中所述相关数据包括测量数据以及监测数据，其具体分类存储步骤如下：
P1：将科学仪器的相关数据按照测量数据与监测数据进行分类并分类标记为J与K；
P2：分别将J与K中的数按照生成日期的先后顺序进行排列；
P3：将排列完成的J与K通过数据处理生成存储数据并进行保存。
8.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法，其特征在于，步骤(7)中所述存储数据通过检索显示模块进行数据检索、查看与打印。
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