CN114549457B - 运输目标状态解析平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种运输目标状态解析平台，包括：参数测量机构，设置在运载煤块的货车后方车厢的底部，用于测量所述货车后方车厢当前承受的负载重量以作为当前货物重量输出；均匀分析机构，用于获取各个煤块图案分别对应的各个参考尺寸数值，并在所述各个参考尺寸数值的均方差大于等于预设均方差阈值时，发出煤块偏差信号；均值判断机构，用于在接收到的第一均值和第二均值之差超过预设差值阈值时，发出整体倾斜信号。本发明的运输目标状态解析平台运行智能、应用广泛。由于能够采用两种不同的视觉检测机制分别实现对当前运输的多个煤块目标的分布均匀性以及尺寸均匀性进行现场判断，从而保证了煤块目标运输的质量和安全。
Description
技术领域
本发明涉及煤块运输领域，尤其涉及一种运输目标状态解析平台。
背景技术
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪以来，虽然煤炭的价值大不如从前，但毕竟很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一，煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定，煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
当前，在作为道路货物运输的重要目标之一，煤块的道路运输需要进行重点监控，原因之一在于煤块的数量众多，在运输过程中容易产生一侧煤块过多而导致货车倾覆的事故，原因之二在于煤块的几何尺寸需要在一个稳定的数值区间内，这样才能保证接收方接收到高质量的煤块货物。
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种运输目标状态解析平台，能够针对煤块目标的运输特点，采用两种不同的视觉检测机制分别实现对当前运输的多个煤块目标的分布均匀性以及尺寸均匀性进行现场判断，从而为煤块目标的运输提供关键运输参数和关键质量参数。
相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下两处突出的实质性特点：
(1)针对运输多个煤块目标的货车，采用针对性的视觉识别机制对运输的多个煤块目标的颗粒均匀性执行定制识别，从而为运输的煤块的几何尺寸提供直观数据；
(2)针对运输多个煤块目标的货车，采用针对性的视觉识别机制对运输的多个煤块目标的分布平整性执行定制识别，从而为运输的煤块的分布均匀性提供判断数据，为车载负荷的稳定性提供参考信息。
根据本发明的一方面，提供了一种运输目标状态解析平台，所述平台包括：
参数测量机构，设置在运载煤块的货车后方车厢的底部，用于测量所述货车后方车厢当前承受的负载重量以作为当前货物重量输出；
数据转换机构，与所述参数测量机构连接，用于在接收到的当前货物重量大于等于预设重量阈值时，发出载货检测指令。
更具体地，在所述运输目标状态解析平台中：
所述数据转换机构还用于在接收到的当前货物重量小于所述预设重量阈值时，发出空载检测指令。
更具体地，在所述运输目标状态解析平台中，所述平台还包括：
内容提取机构，内置光电传感器，设置在货车后方车厢中央位置的正上方且位于横跨货车后方车厢左右两侧的横梁上，与所述数据转换机构连接，用于在接收到所述载货检测指令时，执行对所述内容提取机构正下方的煤块运载场景的实时图像提取，以获得相应的运载场景图像；
初次滤波部件，与所述内容提取机构连接，用于对接收到的运载场景图像执行自适应滤波式的初次滤波处理，以获得相应的初次滤波图像；
再次滤波部件，与所述初次滤波部件连接，用于对接收到的初次滤波图像执行中点滤波式的再次滤波处理，以获得相应的再次滤波图像；
信号锐化部件，与所述再次滤波部件连接，用于对接收到的再次滤波图像执行利用空域微分模式的图像信号的锐化处理，以获得相应的定制锐化图像；
煤体识别机构，与所述信号锐化部件连接，用于基于煤块对应的灰度数值区间识别所述定制锐化图像中的每一个煤体构成像素点和每一个非煤体构成像素点；
块体解析机构，与所述煤体识别机构连接，用于将所述定制锐化图像中的各个煤体构成像素点进行拟合以获得多个煤块图案；
尺寸辨认机构，与所述块体解析机构连接，用于对每一个煤块图案执行以下处理：获取所述煤块图案的几何形状，并将所述几何形状对应的最小径向半径占据的最多像素点数量作为所述煤块图案的参考尺寸数值；
均匀分析机构，与所述尺寸辨认机构连接，用于获取各个煤块图案分别对应的各个参考尺寸数值，并在所述各个参考尺寸数值的均方差大于等于预设均方差阈值时，发出煤块偏差信号；
参数提取机构，与所述煤体识别机构连接，用于获取所述定制锐化图像中左侧子图像中多个煤体构成像素点分别对应的多个景深值的均值以作为第一均值，并获取所述定制锐化图像中右侧子图像中多个煤体构成像素点分别对应的多个景深值的均值以作为第二均值；
均值判断机构，与所述参数提取机构连接，用于在所述第一均值和所述第二均值之差超过预设差值阈值时，发出整体倾斜信号。
根据本发明的另一方面，还提供了一种运输目标状态解析方法，所述方法包括使用一种如上述的运输目标状态解析平台，用于采用智能化识别机制对货车当前运输煤块的颗粒均匀性以及分布平整性执行不同机制的同步识别。
本发明的运输目标状态解析平台运行智能、应用广泛。由于能够采用两种不同的视觉检测机制分别实现对当前运输的多个煤块目标的分布均匀性以及尺寸均匀性进行现场判断，从而保证了煤块目标运输的质量和安全。
具体实施方式
下面将对本发明的运输目标状态解析平台的实施方案进行详细说明。
煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95％以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2)，随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
当前，在作为道路货物运输的重要目标之一，煤块的道路运输需要进行重点监控，原因之一在于煤块的数量众多，在运输过程中容易产生一侧煤块过多而导致货车倾覆的事故，原因之二在于煤块的几何尺寸需要在一个稳定的数值区间内，这样才能保证接收方接收到高质量的煤块货物。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种运输目标状态解析平台，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运输目标状态解析平台包括：
参数测量机构，设置在运载煤块的货车后方车厢的底部，用于测量所述货车后方车厢当前承受的负载重量以作为当前货物重量输出；
数据转换机构，与所述参数测量机构连接，用于在接收到的当前货物重量大于等于预设重量阈值时，发出载货检测指令。
接着，继续对本发明的运输目标状态解析平台的具体结构进行进一步的说明。
在所述运输目标状态解析平台中：
所述数据转换机构还用于在接收到的当前货物重量小于所述预设重量阈值时，发出空载检测指令。
所述运输目标状态解析平台中还可以包括：
内容提取机构，内置光电传感器，设置在货车后方车厢中央位置的正上方且位于横跨货车后方车厢左右两侧的横梁上，与所述数据转换机构连接，用于在接收到所述载货检测指令时，执行对所述内容提取机构正下方的煤块运载场景的实时图像提取，以获得相应的运载场景图像；
初次滤波部件，与所述内容提取机构连接，用于对接收到的运载场景图像执行自适应滤波式的初次滤波处理，以获得相应的初次滤波图像；
再次滤波部件，与所述初次滤波部件连接，用于对接收到的初次滤波图像执行中点滤波式的再次滤波处理，以获得相应的再次滤波图像；
信号锐化部件，与所述再次滤波部件连接，用于对接收到的再次滤波图像执行利用空域微分模式的图像信号的锐化处理，以获得相应的定制锐化图像；
煤体识别机构，与所述信号锐化部件连接，用于基于煤块对应的灰度数值区间识别所述定制锐化图像中的每一个煤体构成像素点和每一个非煤体构成像素点；
块体解析机构，与所述煤体识别机构连接，用于将所述定制锐化图像中的各个煤体构成像素点进行拟合以获得多个煤块图案；
尺寸辨认机构，与所述块体解析机构连接，用于对每一个煤块图案执行以下处理：获取所述煤块图案的几何形状，并将所述几何形状对应的最小径向半径占据的最多像素点数量作为所述煤块图案的参考尺寸数值；
均匀分析机构，与所述尺寸辨认机构连接，用于获取各个煤块图案分别对应的各个参考尺寸数值，并在所述各个参考尺寸数值的均方差大于等于预设均方差阈值时，发出煤块偏差信号；
参数提取机构，与所述煤体识别机构连接，用于获取所述定制锐化图像中左侧子图像中多个煤体构成像素点分别对应的多个景深值的均值以作为第一均值，并获取所述定制锐化图像中右侧子图像中多个煤体构成像素点分别对应的多个景深值的均值以作为第二均值；
均值判断机构，与所述参数提取机构连接，用于在所述第一均值和所述第二均值之差超过预设差值阈值时，发出整体倾斜信号。
在所述运输目标状态解析平台中：
所述均值判断机构还用于在所述第一均值和所述第二均值之差未超过所述预设差值阈值时，发出整体平整信号。
在所述运输目标状态解析平台中：
所述均匀分析机构还用于在所述各个参考尺寸数值的均方差小于所述预设均方差阈值时，发出煤块均匀信号。
在所述运输目标状态解析平台中：
基于煤块对应的灰度数值区间识别所述定制锐化图像中的每一个煤体构成像素点和每一个非煤体构成像素点包括：当所述定制锐化图像中的某一个像素点的灰度值在所述煤块对应的灰度数值区间内时，将所述像素点辨识为煤体构成像素点。
在所述运输目标状态解析平台中：
所述内容提取机构还用于在接收到所述空载检测指令时，暂停执行对所述内容提取机构正下方的煤块运载场景的实时图像提取。
所述运输目标状态解析平台中还可以包括：
中控显示屏幕，设置在货车的中控台内，分别与所述均匀分析机构以及所述均值判断机构连接，用于接收并实时显示与所述煤块均匀信号、所述煤块偏差信号、所述整体平整信号或所述整体倾斜信号对应的显示字符。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种运输目标状态解析方法，所述方法包括使用一种如上述的运输目标状态解析平台，用于采用智能化识别机制对货车当前运输煤块的颗粒均匀性以及分布平整性执行不同机制的同步识别。
另外，在所述运输目标状态解析平台中，基于煤块对应的灰度数值区间识别所述定制锐化图像中的每一个煤体构成像素点和每一个非煤体构成像素点包括：当所述定制锐化图像中的某一个像素点的灰度值在所述煤块对应的灰度数值区间外时，将所述像素点辨识为非煤体构成像素点。
虽然参照这里公开的结构说明了本发明，但它不限于所阐述的细节，并且本申请意图在于涵盖可在改进的目的或所附的权利要求的范围内的这些修改或变化。
Claims (7)
1.一种运输目标状态解析平台，其特征在于，所述平台包括：
参数测量机构，设置在运载煤块的货车后方车厢的底部，用于测量所述货车后方车厢当前承受的负载重量以作为当前货物重量输出；
数据转换机构，与所述参数测量机构连接，用于在接收到的当前货物重量大于等于预设重量阈值时，发出载货检测指令；
所述数据转换机构还用于在接收到的当前货物重量小于所述预设重量阈值时，发出空载检测指令；
内容提取机构，内置光电传感器，设置在货车后方车厢中央位置的正上方且位于横跨货车后方车厢左右两侧的横梁上，与所述数据转换机构连接，用于在接收到所述载货检测指令时，执行对所述内容提取机构正下方的煤块运载场景的实时图像提取，以获得相应的运载场景图像；
初次滤波部件，与所述内容提取机构连接，用于对接收到的运载场景图像执行自适应滤波式的初次滤波处理，以获得相应的初次滤波图像；
再次滤波部件，与所述初次滤波部件连接，用于对接收到的初次滤波图像执行中点滤波式的再次滤波处理，以获得相应的再次滤波图像；
信号锐化部件，与所述再次滤波部件连接，用于对接收到的再次滤波图像执行利用空域微分模式的图像信号的锐化处理，以获得相应的定制锐化图像；
煤体识别机构，与所述信号锐化部件连接，用于基于煤块对应的灰度数值区间识别所述定制锐化图像中的每一个煤体构成像素点和每一个非煤体构成像素点；
块体解析机构，与所述煤体识别机构连接，用于将所述定制锐化图像中的各个煤体构成像素点进行拟合以获得多个煤块图案；
尺寸辨认机构，与所述块体解析机构连接，用于对每一个煤块图案执行以下处理：获取所述煤块图案的几何形状，并将所述几何形状对应的最小径向半径占据的最多像素点数量作为所述煤块图案的参考尺寸数值；
均匀分析机构，与所述尺寸辨认机构连接，用于获取各个煤块图案分别对应的各个参考尺寸数值，并在所述各个参考尺寸数值的均方差大于等于预设均方差阈值时，发出煤块偏差信号；
参数提取机构，与所述煤体识别机构连接，用于获取所述定制锐化图像中左侧子图像中多个煤体构成像素点分别对应的多个景深值的均值以作为第一均值，并获取所述定制锐化图像中右侧子图像中多个煤体构成像素点分别对应的多个景深值的均值以作为第二均值；
均值判断机构，与所述参数提取机构连接，用于在所述第一均值和所述第二均值之差超过预设差值阈值时，发出整体倾斜信号。
2.如权利要求1所述的运输目标状态解析平台，其特征在于：
所述均值判断机构还用于在所述第一均值和所述第二均值之差未超过所述预设差值阈值时，发出整体平整信号。
3.如权利要求2所述的运输目标状态解析平台，其特征在于：
所述均匀分析机构还用于在所述各个参考尺寸数值的均方差小于所述预设均方差阈值时，发出煤块均匀信号。
4.如权利要求1所述的运输目标状态解析平台，其特征在于：
基于煤块对应的灰度数值区间识别所述定制锐化图像中的每一个煤体构成像素点和每一个非煤体构成像素点包括：当所述定制锐化图像中的某一个像素点的灰度值在所述煤块对应的灰度数值区间内时，将所述像素点辨识为煤体构成像素点。
5.如权利要求1所述的运输目标状态解析平台，其特征在于：
所述内容提取机构还用于在接收到所述空载检测指令时，暂停执行对所述内容提取机构正下方的煤块运载场景的实时图像提取。
6.如权利要求3所述的运输目标状态解析平台，其特征在于，所述平台还包括：
中控显示屏幕，设置在货车的中控台内，分别与所述均匀分析机构以及所述均值判断机构连接，用于接收并实时显示与所述煤块均匀信号、所述煤块偏差信号、所述整体平整信号或所述整体倾斜信号对应的显示字符。
7.一种运输目标状态解析方法，所述方法包括提供一种如权利要求1-6任一所述的运输目标状态解析平台，用于采用智能化识别机制对货车当前运输煤块的颗粒均匀性以及分布平整性执行不同机制的同步识别。
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