CN115935402B - 采用lcd显示屏产生彩色条纹光的系统、方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械视觉领域，涉及数据处理技术，用于解决现有的彩色条纹光产生系统无法基于条纹图像的基本参数进行加密处理的问题，具体是采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统、方法及应用，包括处理器，所述处理器通信连接有上位机软件传输压缩模块、核心控制模块、显示分析模块、异常检测模块以及存储模块；所述上位机软件传输压缩模块用于对条纹图像进行加密压缩处理：将条纹图像标记为处理对象，通过处理对象的显示参数以解密码+恢复码的形式生成密钥，将处理对象的条纹进行打乱重组；本发明可以对条纹图像进行加密压缩处理，以解密码+恢复码的形式生成密钥，从而对条纹图像进行双重加密，进一步提高条纹图像的存储安全性。
Description
技术领域
本发明属于机械视觉领域，涉及数据处理技术，具体是采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统、方法及应用。
背景技术
条纹图以一幅灰度图像的方式显示，帮助用户研究图像像素在不同混合模式下变化的规律，探讨混合模式的特点以及相互之间的区别和联系；帮助用户研究像素在不同混合模式下变化的规律。
现有的彩色条纹光产生系统仅能够通过上位机软件传输压缩工具，将需要显示的条纹图像或自定义编码图像经压缩后发送至FPGA核心控制模块中并保存，但是无法基于条纹图像的基本参数进行加密处理，导致条纹图像的存储安全性低下。
针对上述技术问题，本申请提出一种采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，可以根据条纹图像的基本参数进行加密处理并生成解密码与恢复码，使条纹图像在生成后的存储过程安全性更高。
发明内容
本发明的目的在于提供采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统、方法及应用，用于解决现有的彩色条纹光产生系统无法基于条纹图像的基本参数进行加密处理的问题；
本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以基于条纹图像的基本参数进行加密处理的采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，包括处理器，所述处理器通信连接有上位机软件传输压缩模块、核心控制模块、LCD显示模块、显示分析模块、异常检测模块以及存储模块；
所述上位机软件传输压缩模块用于对条纹图像进行加密压缩处理：将条纹图像标记为处理对象，通过处理对象的显示参数以解密码+恢复码的形式生成密钥，将处理对象的条纹进行打乱重组，将打乱重组后的处理对象进行压缩处理并发送至存储模块中进行存储；
所述核心控制模块用于调取处理对象并进行解密分析将处理对象发送至LCD显示模块进行显示；
所述显示分析模块用于对LCD显示模块的显示效果进行监测分析并得到处理对象的显示系数XS，通过显示系数XS的数值大小对分析图像的显示状态是否满足要求进行判定；
所述异常检测模块用于对LCD显示模块的运行状态进行监测分析。
作为本发明的一种优选实施方式，解密码以SL+HB+NC的形式生成，SL为条纹图像中的条纹数量；HB为处理对象的灰标值，灰标值的获取过程包括：将处理对象中的条纹进行灰度变换处理得到条纹的灰度值，将处理对象中条纹的最大灰度值与最小灰度值剔除，对剩余的条纹灰度值进行求和取平均值得到处理对象的灰标值；NC为处理对象压缩前的内存值；恢复码以PX+XL的形式生成，PX为处理对象加密时的排序码，排序码包括Kj、Mj以及Hj，加密时随机选中一个排序码并生成对应的序列号，将处理对象中的条纹按照排序码进行打乱重组。
作为本发明的一种优选实施方式，核心控制模块调取处理对象并进行解密分析的具体过程包括：通过核心控制模块输入解密码，对存储模块中的处理对象的SL、HB以及NC进行参数计算，并对SL、HB以及NC与解密码完全相同的处理对象进行调取，通过排序码与序列号对处理对象的条纹进行重组恢复，将恢复后的处理对象发送至处理器，处理器接收到处理对象后将处理对象发送至LCD显示模块。
作为本发明的一种优选实施方式，分析对象的显示系数XS的获取过程包括：将LCD进行显示的图像标记为分析图象，对分析图象进行灰度变换得到分析图象条纹的灰度值，将分析图像中条纹的最大灰度值与最小灰度值剔除，对剩余的条纹灰度值进行求和取平均值得到分析图像的灰显值，将分析图像的灰显值与对应处理对象的灰标值差值的绝对值标记为灰差值HC；获取处理对象的排序码与序列号，通过排序码与序列号与分析图像的条纹参数进行比对获取条纹的恢复值，通过存储模块获取到恢复阈值，将恢复值与恢复阈值进行比较：若恢复值小于恢复阈值，则判定条纹的显示状态满足要求，将对应的条纹标记为正常纹；若恢复值大于等于恢复阈值，则判定条纹的显示状态不满足要求，将对应的条纹标记为异常纹；将异常纹的数量标记为异纹值YW；通过灰差值HC与异纹值YW进行数值计算得到分析图像的显示系数SX。
作为本发明的一种优选实施方式，对分析图像的显示状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到显示阈值XSmax，将分析图像的显示系数XS与显示阈值XSmax进行比较：若显示系数XS小于显示阈值XSmax，则判定分析图像的显示状态满足要求；显示分析模块向处理器发送显示合格信号，处理器接收到显示合格信号后将显示合格信号发送至异常检测模块；若显示系数XS大于等于显示阈值XSmax，则判定分析图像的显示状态不满足要求，显示分析模块向处理器发送显示不合格信号，处理器接收到显示不合格信号后将显示不合格信号发送至异常检测模块。
作为本发明的一种优选实施方式，异常检测模块对LCD显示模块的运行状态进行监测分析的具体过程包括：异常检测模块接收到显示不合格信号后开启数值为L1的计数器，若异常检测模块下一次接收到的信号为显示合格信号，则计数器数值重置，并在下一次接收到显示不合格信号时再次开启；若异常检测模块下一次接收到的信号为显示不合格信号，则计数器数值减一；计数器数值归零时，异常检测模块向处理器发送显示故障信号，处理器接收到显示故障信号后将显示故障信号发送至管理人员的手机终端。
作为本发明的一种优选实施方式，采用LCD显示屏产生彩色条纹光系统的应用，用于对条纹图像进行加解密处理以及压缩存储；对LCD显示模块的显示状态进行监控以及在显示异常时进行预警反馈。
采用LCD显示屏产生彩色条纹光的方法，包括以下步骤：
步骤一：对条纹图像进行加密压缩处理：将条纹图像标记为处理对象，通过处理对象的显示参数以解密码+恢复码的形式生成密钥，对处理对象进行压缩处理后送至存储模块中进行存储；
步骤二：调取处理对象并进行解密分析：通过核心控制模块输入解密码，通过排序码与序列号对处理对象的条纹进行重组恢复并发送至LCD显示模块进行显示；
步骤三：对LCD显示模块的显示效果进行监测分析并得到分析图像的显示系数，通过显示系数的数值大小对分析图像的显示状态是否满足要求进行判定；
步骤四：对LCD显示模块的运行状态进行监测分析并在计数器归零时向处理器发送显示故障信号。
本发明具备下述有益效果：
1、通过上位机软件传输压缩模块可以对条纹图像进行加密压缩处理，以解密码+恢复码的形式生成密钥，从而对条纹图像进行双重加密，通过解密码进行解压验证，在解压之后再通过恢复码对条纹图像中的条纹进行打乱重组，得到压缩之前条纹图像，进一步提高条纹图像的存储安全性；
2、通过核心控制模块可以调取处理对象并进行解密分析，根据解密码从存储模块中调取对应的条纹图像，通过对处理对象的SL、HB以及NC等参数进行计算，从而将参数与解密码相同的处理对象进行调取，然后再进行条纹重组恢复，使条纹图像存储安全性更高；
3、通过显示分析模块可以对LCD显示模块的显示效果进行监测分析，通过对LCD显示模块中显示的分析图像的参数与压缩之前处理对象的参数进行比对得到灰差值与异纹值，从而通过对灰差值与异纹值进行数值计算得到显示系数，通过显示系数的数值大小对LCD显示模块对于分析图像的显示效果进行反馈；
4、通过异常检测模块可以对LCD显示模块的运行状态进行监测分析，通过对异常检测模块接收到的信号对计数器进行不同的操作，从而对显示异常的连续性进行监控，在连续出现显示异常现象时进行预警。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的系统框图；
图2为本发明实施例二的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，包括处理器，处理器通信连接有上位机软件传输压缩模块、核心控制模块、LCD显示模块、显示分析模块、异常检测模块以及存储模块。
上位机软件传输压缩模块用于对条纹图像进行加密压缩处理：将条纹图像标记为处理对象，通过处理对象的显示参数以解密码+恢复码的形式生成密钥，其中解密码以SL+HB+NC的形式生成，SL为条纹图像中的条纹数量；HB为处理对象的灰标值，灰标值的获取过程包括：将处理对象中的条纹进行灰度变换处理得到条纹的灰度值，将处理对象中条纹的最大灰度值与最小灰度值剔除，对剩余的条纹灰度值进行求和取平均值得到处理对象的灰标值；NC为处理对象压缩前的内存值；恢复码以PX+XL的形式生成，PX为处理对象加密时的排序码，排序码包括Kj、Mj以及Hj；排序码表示处理对象的排序规则，Kj表示将条纹按照宽度值由大到小的顺序进行排列重组，Mj表示将条纹按照面积值由大到小的顺序进行排列重组，Hj表示将条纹按照灰度值由大到小的顺序进行排列重组；加密时随机选中一个排序码并生成对应的序列号，序列号为加密前的处理对象的排序码对应参数值的数据集，即排序码选用Mj时，序列号为第一个条纹的面积值、第二个条纹的面积值，…，最后一个条纹的面积值组成的数据集；将处理对象中的条纹按照排序码进行打乱重组，将打乱重组后的处理对象进行压缩处理并发送至存储模块中进行存储；对条纹图像进行加密压缩处理，以解密码+恢复码的形式生成密钥，从而对条纹图像进行双重加密，通过解密码进行解压验证，在解压之后再通过恢复码对条纹图像中的条纹进行打乱重组，得到压缩之前条纹图像，进一步提高条纹图像的存储安全性。
核心控制模块用于调取处理对象并进行解密分析：通过核心控制模块输入解密码，对存储模块中的处理对象的SL、HB以及NC进行参数计算，并对SL、HB以及NC与解密码完全相同的处理对象进行调取，通过排序码与序列号对处理对象的条纹进行重组恢复，即排序码为Mj时，将面积值与序列号第一个数值相同的条纹排列在第一位，将面积值与序列号第二个数值相同的条纹排列在第二位，以此类推，直至所有的条纹全部完成恢复重组；将恢复后的处理对象发送至处理器，处理器接收到处理对象后将处理对象发送至LCD显示模块进行显示；调取处理对象并进行解密分析，根据解密码从存储模块中调取对应的条纹图像，通过对处理对象的SL、HB以及NC等参数进行计算，从而将参数与解密码相同的处理对象进行调取，然后再进行条纹重组恢复，使条纹图像存储安全性更高。
显示分析模块用于对LCD显示模块的显示效果进行监测分析：将LCD进行显示的图像标记为分析图象，对分析图象进行灰度变换得到分析图象条纹的灰度值，将分析图像中条纹的最大灰度值与最小灰度值剔除，对剩余的条纹灰度值进行求和取平均值得到分析图像的灰显值，将分析图像的灰显值与对应处理对象的灰标值差值的绝对值标记为灰差值HC；获取处理对象的排序码与序列号，通过排序码与序列号与分析图像的条纹参数进行比对获取条纹的恢复值，通过存储模块获取到恢复阈值，将恢复值与恢复阈值进行比较：若恢复值小于恢复阈值，则判定条纹的显示状态满足要求，将对应的条纹标记为正常纹；若恢复值大于等于恢复阈值，则判定条纹的显示状态不满足要求，将对应的条纹标记为异常纹；将异常纹的数量标记为异纹值YW；通过公式XS=α1*HC+α2*YW得到分析图像的显示系数SX，其中α1与α2均为比例系数，且α1＞α2＞1；通过存储模块获取到显示阈值XSmax，将分析图像的显示系数XS与显示阈值XSmax进行比较：若显示系数XS小于显示阈值XSmax，则判定分析图像的显示状态满足要求；显示分析模块向处理器发送显示合格信号，处理器接收到显示合格信号后将显示合格信号发送至异常检测模块；若显示系数XS大于等于显示阈值XSmax，则判定分析图像的显示状态不满足要求，显示分析模块向处理器发送显示不合格信号，处理器接收到显示不合格信号后将显示不合格信号发送至异常检测模块；对LCD显示模块的显示效果进行监测分析，通过对LCD显示模块中显示的分析图像的参数与压缩之前处理对象的参数进行比对得到灰差值与异纹值，从而通过对灰差值与异纹值进行数值计算得到显示系数，通过显示系数的数值大小对LCD显示模块对于分析图像的显示效果进行反馈。
异常检测模块用于对LCD显示模块的运行状态进行监测分析：异常检测模块接收到显示不合格信号后开启数值为L1的计数器，L1为数值常量，L1的数值由管理人员自行设置；若异常检测模块下一次接收到的信号为显示合格信号，则计数器数值重置，并在下一次接收到显示不合格信号时再次开启；若异常检测模块下一次接收到的信号为显示不合格信号，则计数器数值减一；计数器数值归零时，异常检测模块向处理器发送显示故障信号，处理器接收到显示故障信号后将显示故障信号发送至管理人员的手机终端；对LCD显示模块的运行状态进行监测分析，通过对异常检测模块接收到的信号对计数器进行不同的操作，从而对显示异常的连续性进行监控，在连续出现显示异常现象时进行预警。
实施例二
如图2所示，采用LCD显示屏产生彩色条纹光的方法，包括以下步骤：
步骤一：对条纹图像进行加密压缩处理：将条纹图像标记为处理对象，通过处理对象的显示参数以解密码+恢复码的形式生成密钥，对处理对象进行压缩处理后送至存储模块中进行存储；
步骤二：调取处理对象并进行解密分析：通过核心控制模块输入解密码，通过排序码与序列号对处理对象的条纹进行重组恢复并发送至LCD显示模块进行显示；
步骤三：对LCD显示模块的显示效果进行监测分析并得到分析图像的显示系数，通过显示系数的数值大小对分析图像的显示状态是否满足要求进行判定；
步骤四：对LCD显示模块的运行状态进行监测分析并在计数器归零时向处理器发送显示故障信号。
采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统、方法及应用，工作时，对条纹图像进行加密压缩处理：将条纹图像标记为处理对象，通过处理对象的显示参数以解密码+恢复码的形式生成密钥，对处理对象进行压缩处理后送至存储模块中进行存储；调取处理对象并进行解密分析：通过核心控制模块输入解密码，通过排序码与序列号对处理对象的条纹进行重组恢复并发送至LCD显示模块进行显示；对LCD显示模块的显示效果进行监测分析并得到分析图像的显示系数，通过显示系数的数值大小对分析图像的显示状态是否满足要求进行判定；对LCD显示模块的运行状态进行监测分析并在计数器归零时向处理器发送显示故障信号。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式XS=α1*HC+α2*YW；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的显示系数；将设定的显示系数和采集的样本数据代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1以及α2的取值分别为3.54和2.16；
系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的显示系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如显示系数与灰差值的数值成正比。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，其特征在于，包括处理器，所述处理器通信连接有上位机软件传输压缩模块、核心控制模块、LCD显示模块、显示分析模块、异常检测模块以及存储模块；
所述上位机软件传输压缩模块用于对条纹图像进行加密压缩处理：将条纹图像标记为处理对象，通过处理对象的显示参数以解密码+恢复码的形式生成密钥，将处理对象的条纹进行打乱重组，将打乱重组后的处理对象进行压缩处理并发送至存储模块中进行存储；
所述核心控制模块用于调取处理对象并进行解密分析将处理对象发送至LCD显示模块进行显示；
所述显示分析模块用于对LCD显示模块的显示效果进行监测分析并得到处理对象的显示系数XS，通过显示系数XS的数值大小对分析图像的显示状态是否满足要求进行判定；
所述异常检测模块用于对LCD显示模块的运行状态进行监测分析；
解密码以SL+HB+NC的形式生成，SL为条纹图像中的条纹数量；HB为处理对象的灰标值，灰标值的获取过程包括：将处理对象中的条纹进行灰度变换处理得到条纹的灰度值，将处理对象中条纹的最大灰度值与最小灰度值剔除，对剩余的条纹灰度值进行求和取平均值得到处理对象的灰标值；NC为处理对象压缩前的内存值；恢复码以PX+XL的形式生成，PX为处理对象加密时的排序码，排序码包括Kj、Mj以及Hj，加密时随机选中一个排序码并生成对应的序列号，将处理对象中的条纹按照排序码进行打乱重组；
排序码表示处理对象的排序规则，Kj表示将条纹按照宽度值由大到小的顺序进行排列重组，Mj表示将条纹按照面积值由大到小的顺序进行排列重组，Hj表示将条纹按照灰度值由大到小的顺序进行排列重组；序列号为加密前的处理对象的排序码对应参数值的数据集。
2.根据权利要求1所述的采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，其特征在于，核心控制模块调取处理对象并进行解密分析的具体过程包括：通过核心控制模块输入解密码，对存储模块中的处理对象的SL、HB以及NC进行参数计算，并对SL、HB以及NC与解密码完全相同的处理对象进行调取，通过排序码与序列号对处理对象的条纹进行重组恢复，将恢复后的处理对象发送至处理器，处理器接收到处理对象后将处理对象发送至LCD显示模块。
3.根据权利要求2所述的采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，其特征在于，分析对象的显示系数XS的获取过程包括：将LCD进行显示的图像标记为分析图像，对分析图像进行灰度变换得到分析图像条纹的灰度值，将分析图像中条纹的最大灰度值与最小灰度值剔除，对剩余的条纹灰度值进行求和取平均值得到分析图像的灰显值，将分析图像的灰显值与对应处理对象的灰标值差值的绝对值标记为灰差值HC；获取处理对象的排序码与序列号，通过排序码与序列号与分析图像的条纹参数进行比对获取条纹的恢复值，通过存储模块获取到恢复阈值，将恢复值与恢复阈值进行比较：若恢复值小于恢复阈值，则判定条纹的显示状态满足要求，将对应的条纹标记为正常纹；若恢复值大于等于恢复阈值，则判定条纹的显示状态不满足要求，将对应的条纹标记为异常纹；将异常纹的数量标记为异纹值YW；通过灰差值HC与异纹值YW进行数值计算得到分析图像的显示系数SX。
4.根据权利要求3所述的采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，其特征在于，对分析图像的显示状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到显示阈值XSmax，将分析图像的显示系数XS与显示阈值XSmax进行比较：若显示系数XS小于显示阈值XSmax，则判定分析图像的显示状态满足要求；显示分析模块向处理器发送显示合格信号，处理器接收到显示合格信号后将显示合格信号发送至异常检测模块；若显示系数XS大于等于显示阈值XSmax，则判定分析图像的显示状态不满足要求，显示分析模块向处理器发送显示不合格信号，处理器接收到显示不合格信号后将显示不合格信号发送至异常检测模块。
5.根据权利要求4所述的采用LCD显示屏产生彩色条纹光的系统，其特征在于，异常检测模块对LCD显示模块的运行状态进行监测分析的具体过程包括：异常检测模块接收到显示不合格信号后开启数值为L1的计数器，若异常检测模块下一次接收到的信号为显示合格信号，则计数器数值重置，并在下一次接收到显示不合格信号时再次开启；若异常检测模块下一次接收到的信号为显示不合格信号，则计数器数值减一；计数器数值归零时，异常检测模块向处理器发送显示故障信号，处理器接收到显示故障信号后将显示故障信号发送至管理人员的手机终端。
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Legal Events
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