CN113822814A - 利用大数据存储的环境辨识系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用大数据存储的环境辨识系统，包括：多信号发送器，用于接收并无线发送修补请求信号、车型违规信号、车型合规信号或者路面安全信号至路面维护平台；信号增强机构，用于对接收到的设定高速路段的遥感图像执行利用直方图均衡处理，以获得对应的信号增强图像；锐化执行部件，用于对接收到的信号增强图像执行水平方向锐化处理。本发明还涉及一种利用大数据存储的环境辨识方法。本发明的利用大数据存储的环境辨识系统及方法原理可靠、资源节省。由于能够采用设定比例尺的遥感图像的采集模式以及针对性的路面裂缝面积检测机制和禁入货车检测机制对高速路段的路面执行宽广范围的状态监控，从而提升路面环境辨识的可靠性。

Description

利用大数据存储的环境辨识系统及方法

技术领域

本发明涉及大数据存储领域，尤其涉及一种利用大数据存储的环境辨识系统及方法。

背景技术

在这个快速发展的智能硬件时代，困扰应用开发者的一个重要问题就是如何在功率、覆盖范围、传输速率和成本之间找到那个微妙的平衡点。企业组织利用相关数据和分析可以帮助它们降低成本、提高效率、开发新产品、做出更明智的业务决策等，因此，大数据存在广泛的应用领域。当前，由于高速路段长度可观，为高速路段的路面监控增加了困难，如果采用路面上方的定点监控机制对高速路段的路面进行裂缝分布面积检测以及违规车辆进入检测，则需要大量的定点监控设施，同时需要对各个定点监控设施各自输出的监控数据进行融合，不仅耗费大量硬件资源而且监控效率低下。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种利用大数据存储的环境辨识系统及方法，能够采用设定比例尺的遥感图像的采集模式以及采用针对性的路面裂缝面积检测机制和禁入货车检测机制对高速路段的路面执行宽广范围的状态监控，从而使用一套硬件设施满足整个高速路段的监控需求。

相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下几处突出的实质性特点：

(1)采用包括锐化执行部件、滤波操作部件、前端解析部件、中端解析部件、末端解析部件以及信号提取机构对设定高速路段的路面上是否存在较大面积的路面裂缝以及是否存在违规进入高速路段的货车进行针对性的辨识，从而避免浪费过多的监控硬件资源；

(2)使用大数据应用节点用于存储各种禁入货车的基准俯瞰轮廓，每一种禁入货车的基准俯瞰轮廓为对对应种类禁入货车从俯瞰模式拍摄的只包括单个对应种类禁入货车的图案。

根据本发明的一方面，提供了一种利用大数据存储的环境辨识系统，所述系统包括：

多信号发送器，用于接收并无线发送修补请求信号、车型违规信号、车型合规信号或者路面安全信号至路面维护平台。

更具体地，在所述利用大数据存储的环境辨识系统中，还包括：

信号增强机构，与图像下载器件连接，用于对接收到的设定高速路段的遥感图像执行利用直方图均衡处理，以获得对应的信号增强图像。

更具体地，在所述利用大数据存储的环境辨识系统中，还包括：

锐化执行部件，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的信号增强图像执行水平方向锐化处理，以获得对应的锐化执行图像；

滤波操作部件，与所述锐化执行部件连接，用于对接收到的锐化执行图像顺序执行引导滤波以及陷阱滤波操作，以获得对应的连续操作图像；

前端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于将所述连续操作图像中具有的亮度值在路面裂缝对应的设定亮度区间内的像素点作为裂缝辨识像素点；

中端解析部件，分别与所述多信号发送器以及所述前端解析部件连接，用于统计在所述连续操作图像中裂缝辨识像素点的数目以作为裂缝解析数量，统计所述连续操作图像占据的像素点的总数，并在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例超过或者等于设定比例限量时，发出修补请求信号；

末端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于提取所述连续操作图像中的各个车体分别所在的成像画面；

信号提取机构，分别与所述多信号发送器以及所述末端解析部件连接，用于基于各种禁入货车的基准俯瞰轮廓对所述连续操作图像中每一个车体所在的成像画面执行是否与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配的判断，并在所述连续操作图像中存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型违规信号；

大数据应用节点，用于存储各种禁入货车的基准俯瞰轮廓，每一种禁入货车的基准俯瞰轮廓为对对应种类禁入货车从俯瞰模式拍摄的只包括单个对应种类禁入货车的图案；

图像下载器件，设置在地面监控端，与遥感卫星连接，用于以设定比例尺获取设定高速路段的遥感图像；

其中，所述中端解析部件还用于在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例小于所述设定比例限量时，发出路面安全信号；

其中，所述信号提取机构还用于在所述连续操作图像中不存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型合规信号。

根据本发明的另一方面，还提供了一种利用大数据存储的环境辨识方法，所述方法包括：

使用多信号发送器，用于接收并无线发送修补请求信号、车型违规信号、车型合规信号或者路面安全信号至路面维护平台。

更具体地，在所述利用大数据存储的环境辨识方法中，还包括：

使用信号增强机构，与图像下载器件连接，用于对接收到的设定高速路段的遥感图像执行利用直方图均衡处理，以获得对应的信号增强图像。

更具体地，在所述利用大数据存储的环境辨识方法中，还包括：

使用锐化执行部件，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的信号增强图像执行水平方向锐化处理，以获得对应的锐化执行图像；

使用滤波操作部件，与所述锐化执行部件连接，用于对接收到的锐化执行图像顺序执行引导滤波以及陷阱滤波操作，以获得对应的连续操作图像；

使用前端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于将所述连续操作图像中具有的亮度值在路面裂缝对应的设定亮度区间内的像素点作为裂缝辨识像素点；

使用中端解析部件，分别与所述多信号发送器以及所述前端解析部件连接，用于统计在所述连续操作图像中裂缝辨识像素点的数目以作为裂缝解析数量，统计所述连续操作图像占据的像素点的总数，并在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例超过或者等于设定比例限量时，发出修补请求信号；

使用末端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于提取所述连续操作图像中的各个车体分别所在的成像画面；

使用信号提取机构，分别与所述多信号发送器以及所述末端解析部件连接，用于基于各种禁入货车的基准俯瞰轮廓对所述连续操作图像中每一个车体所在的成像画面执行是否与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配的判断，并在所述连续操作图像中存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型违规信号；

使用大数据应用节点，用于存储各种禁入货车的基准俯瞰轮廓，每一种禁入货车的基准俯瞰轮廓为对对应种类禁入货车从俯瞰模式拍摄的只包括单个对应种类禁入货车的图案；

使用图像下载器件，设置在地面监控端，与遥感卫星连接，用于以设定比例尺获取设定高速路段的遥感图像；

其中，所述中端解析部件还用于在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例小于所述设定比例限量时，发出路面安全信号；

其中，所述信号提取机构还用于在所述连续操作图像中不存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型合规信号。

本发明的利用大数据存储的环境辨识系统及方法原理可靠、资源节省。由于能够采用设定比例尺的遥感图像的采集模式以及针对性的路面裂缝面积检测机制和禁入货车检测机制对高速路段的路面执行宽广范围的状态监控，从而提升路面环境辨识的可靠性。

具体实施方式

下面将对本发明的利用大数据存储的环境辨识系统及方法的实施方案进行详细说明。

大数据的世界不只是一个单一的、巨大的计算机网络，而是一个由大量活动构件与多元参与者元素所构成的生态系统，终端设备提供商、基础设施提供商、网络服务提供商、网络接入服务提供商、数据服务使能者、数据服务提供商、触点服务、数据服务零售商等等一系列的参与者共同构建的生态系统。而今，这样一套数据生态系统的基本雏形已然形成，接下来的发展将趋向于系统内部角色的细分，也就是市场的细分；系统机制的调整，也就是商业模式的创新；系统结构的调整，也就是竞争环境的调整等等，从而使得数据生态系统复合化程度逐渐增强。当前，由于高速路段长度可观，为高速路段的路面监控增加了困难，如果采用路面上方的定点监控机制对高速路段的路面进行裂缝分布面积检测以及违规车辆进入检测，则需要大量的定点监控设施，同时需要对各个定点监控设施各自输出的监控数据进行融合，不仅耗费大量硬件资源而且监控效率低下。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种利用大数据存储的环境辨识系统及方法，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利用大数据存储的环境辨识系统包括：

多信号发送器，用于接收并无线发送修补请求信号、车型违规信号、车型合规信号或者路面安全信号至路面维护平台。

接着，继续对本发明的利用大数据存储的环境辨识系统的具体结构进行进一步的说明。

所述利用大数据存储的环境辨识系统中还可以包括：

信号增强机构，与图像下载器件连接，用于对接收到的设定高速路段的遥感图像执行利用直方图均衡处理，以获得对应的信号增强图像。

所述利用大数据存储的环境辨识系统中还可以包括：

锐化执行部件，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的信号增强图像执行水平方向锐化处理，以获得对应的锐化执行图像；

滤波操作部件，与所述锐化执行部件连接，用于对接收到的锐化执行图像顺序执行引导滤波以及陷阱滤波操作，以获得对应的连续操作图像；

前端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于将所述连续操作图像中具有的亮度值在路面裂缝对应的设定亮度区间内的像素点作为裂缝辨识像素点；

中端解析部件，分别与所述多信号发送器以及所述前端解析部件连接，用于统计在所述连续操作图像中裂缝辨识像素点的数目以作为裂缝解析数量，统计所述连续操作图像占据的像素点的总数，并在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例超过或者等于设定比例限量时，发出修补请求信号；

末端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于提取所述连续操作图像中的各个车体分别所在的成像画面；

信号提取机构，分别与所述多信号发送器以及所述末端解析部件连接，用于基于各种禁入货车的基准俯瞰轮廓对所述连续操作图像中每一个车体所在的成像画面执行是否与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配的判断，并在所述连续操作图像中存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型违规信号；

大数据应用节点，用于存储各种禁入货车的基准俯瞰轮廓，每一种禁入货车的基准俯瞰轮廓为对对应种类禁入货车从俯瞰模式拍摄的只包括单个对应种类禁入货车的图案；

图像下载器件，设置在地面监控端，与遥感卫星连接，用于以设定比例尺获取设定高速路段的遥感图像；

其中，所述中端解析部件还用于在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例小于所述设定比例限量时，发出路面安全信号；

其中，所述信号提取机构还用于在所述连续操作图像中不存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型合规信号。

所述利用大数据存储的环境辨识系统中还可以包括：

市电连接接口，用于与市电供应线路连接，用于接收市电供应线路的输入电压以为所述锐化执行部件和所述滤波操作部件提供电力支持；

电源稳压设备，与所述市电连接接口连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压提供稳压操作。

所述利用大数据存储的环境辨识系统中还可以包括：

电压转换机构，与所述电源稳压设备连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压稳压后的电压信号执行电压转换操作。

根据本发明实施方案示出的利用大数据存储的环境辨识方法包括：

使用多信号发送器，用于接收并无线发送修补请求信号、车型违规信号、车型合规信号或者路面安全信号至路面维护平台。

接着，继续对本发明的利用大数据存储的环境辨识方法的具体步骤进行进一步的说明。

所述利用大数据存储的环境辨识方法还可以包括：

使用信号增强机构，与图像下载器件连接，用于对接收到的设定高速路段的遥感图像执行利用直方图均衡处理，以获得对应的信号增强图像。

所述利用大数据存储的环境辨识方法还可以包括：

使用锐化执行部件，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的信号增强图像执行水平方向锐化处理，以获得对应的锐化执行图像；

使用滤波操作部件，与所述锐化执行部件连接，用于对接收到的锐化执行图像顺序执行引导滤波以及陷阱滤波操作，以获得对应的连续操作图像；

使用前端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于将所述连续操作图像中具有的亮度值在路面裂缝对应的设定亮度区间内的像素点作为裂缝辨识像素点；

使用中端解析部件，分别与所述多信号发送器以及所述前端解析部件连接，用于统计在所述连续操作图像中裂缝辨识像素点的数目以作为裂缝解析数量，统计所述连续操作图像占据的像素点的总数，并在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例超过或者等于设定比例限量时，发出修补请求信号；

使用末端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于提取所述连续操作图像中的各个车体分别所在的成像画面；

使用信号提取机构，分别与所述多信号发送器以及所述末端解析部件连接，用于基于各种禁入货车的基准俯瞰轮廓对所述连续操作图像中每一个车体所在的成像画面执行是否与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配的判断，并在所述连续操作图像中存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型违规信号；

使用大数据应用节点，用于存储各种禁入货车的基准俯瞰轮廓，每一种禁入货车的基准俯瞰轮廓为对对应种类禁入货车从俯瞰模式拍摄的只包括单个对应种类禁入货车的图案；

使用图像下载器件，设置在地面监控端，与遥感卫星连接，用于以设定比例尺获取设定高速路段的遥感图像；

其中，所述中端解析部件还用于在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例小于所述设定比例限量时，发出路面安全信号；

其中，所述信号提取机构还用于在所述连续操作图像中不存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型合规信号。

所述利用大数据存储的环境辨识方法还可以包括：

使用市电连接接口，用于与市电供应线路连接，用于接收市电供应线路的输入电压以为所述锐化执行部件和所述滤波操作部件提供电力支持；

使用电源稳压设备，与所述市电连接接口连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压提供稳压操作。

所述利用大数据存储的环境辨识方法还可以包括：

使用电压转换机构，与所述电源稳压设备连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压稳压后的电压信号执行电压转换操作。

另外，所述利用大数据存储的环境辨识系统及方法中，由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

对于本领域技术人员明显的是，在不离开本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和变化。因此，所意图的是，本发明涵盖了落在所附权利要求及其等同物范围内的本发明的修改和变化。

Claims (10)

1.一种利用大数据存储的环境辨识系统，其特征在于，所述系统包括：

多信号发送器，用于接收并无线发送修补请求信号、车型违规信号、车型合规信号或者路面安全信号至路面维护平台。

2.如权利要求1所述的利用大数据存储的环境辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：

信号增强机构，与图像下载器件连接，用于对接收到的设定高速路段的遥感图像执行利用直方图均衡处理，以获得对应的信号增强图像。

3.如权利要求2所述的利用大数据存储的环境辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：

锐化执行部件，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的信号增强图像执行水平方向锐化处理，以获得对应的锐化执行图像；

滤波操作部件，与所述锐化执行部件连接，用于对接收到的锐化执行图像顺序执行引导滤波以及陷阱滤波操作，以获得对应的连续操作图像；

前端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于将所述连续操作图像中具有的亮度值在路面裂缝对应的设定亮度区间内的像素点作为裂缝辨识像素点；

中端解析部件，分别与所述多信号发送器以及所述前端解析部件连接，用于统计在所述连续操作图像中裂缝辨识像素点的数目以作为裂缝解析数量，统计所述连续操作图像占据的像素点的总数，并在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例超过或者等于设定比例限量时，发出修补请求信号；

末端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于提取所述连续操作图像中的各个车体分别所在的成像画面；

信号提取机构，分别与所述多信号发送器以及所述末端解析部件连接，用于基于各种禁入货车的基准俯瞰轮廓对所述连续操作图像中每一个车体所在的成像画面执行是否与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配的判断，并在所述连续操作图像中存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型违规信号；

大数据应用节点，用于存储各种禁入货车的基准俯瞰轮廓，每一种禁入货车的基准俯瞰轮廓为对对应种类禁入货车从俯瞰模式拍摄的只包括单个对应种类禁入货车的图案；

图像下载器件，设置在地面监控端，与遥感卫星连接，用于以设定比例尺获取设定高速路段的遥感图像；

其中，所述中端解析部件还用于在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例小于所述设定比例限量时，发出路面安全信号；

其中，所述信号提取机构还用于在所述连续操作图像中不存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型合规信号。

4.如权利要求3所述的利用大数据存储的环境辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：

市电连接接口，用于与市电供应线路连接，用于接收市电供应线路的输入电压以为所述锐化执行部件和所述滤波操作部件提供电力支持；

电源稳压设备，与所述市电连接接口连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压提供稳压操作。

5.如权利要求4所述的利用大数据存储的环境辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：

电压转换机构，与所述电源稳压设备连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压稳压后的电压信号执行电压转换操作。

6.一种利用大数据存储的环境辨识方法，其特征在于，所述方法包括：

使用多信号发送器，用于接收并无线发送修补请求信号、车型违规信号、车型合规信号或者路面安全信号至路面维护平台。

7.如权利要求6所述的利用大数据存储的环境辨识方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用信号增强机构，与图像下载器件连接，用于对接收到的设定高速路段的遥感图像执行利用直方图均衡处理，以获得对应的信号增强图像。

8.如权利要求7所述的利用大数据存储的环境辨识方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用锐化执行部件，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的信号增强图像执行水平方向锐化处理，以获得对应的锐化执行图像；

使用滤波操作部件，与所述锐化执行部件连接，用于对接收到的锐化执行图像顺序执行引导滤波以及陷阱滤波操作，以获得对应的连续操作图像；

使用前端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于将所述连续操作图像中具有的亮度值在路面裂缝对应的设定亮度区间内的像素点作为裂缝辨识像素点；

使用中端解析部件，分别与所述多信号发送器以及所述前端解析部件连接，用于统计在所述连续操作图像中裂缝辨识像素点的数目以作为裂缝解析数量，统计所述连续操作图像占据的像素点的总数，并在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例超过或者等于设定比例限量时，发出修补请求信号；

使用末端解析部件，与所述滤波操作部件连接，用于提取所述连续操作图像中的各个车体分别所在的成像画面；

使用信号提取机构，分别与所述多信号发送器以及所述末端解析部件连接，用于基于各种禁入货车的基准俯瞰轮廓对所述连续操作图像中每一个车体所在的成像画面执行是否与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配的判断，并在所述连续操作图像中存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型违规信号；

使用大数据应用节点，用于存储各种禁入货车的基准俯瞰轮廓，每一种禁入货车的基准俯瞰轮廓为对对应种类禁入货车从俯瞰模式拍摄的只包括单个对应种类禁入货车的图案；

使用图像下载器件，设置在地面监控端，与遥感卫星连接，用于以设定比例尺获取设定高速路段的遥感图像；

其中，所述中端解析部件还用于在所述裂缝解析数量占据所述总数的比例小于所述设定比例限量时，发出路面安全信号；

其中，所述信号提取机构还用于在所述连续操作图像中不存在某一个车体所在的成像画面与某一种禁入货车的基准俯瞰轮廓匹配时，发出车型合规信号。

9.如权利要求8所述的利用大数据存储的环境辨识方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用市电连接接口，用于与市电供应线路连接，用于接收市电供应线路的输入电压以为所述锐化执行部件和所述滤波操作部件提供电力支持；

使用电源稳压设备，与所述市电连接接口连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压提供稳压操作。

10.如权利要求9所述的利用大数据存储的环境辨识方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用电压转换机构，与所述电源稳压设备连接，用于为输入所述锐化执行部件或所述滤波操作部件的市电供应线路的输入电压稳压后的电压信号执行电压转换操作。