[發明專利]鋼卷步進移位防側翻監控系統及其監控方法

無效

• 申請號: 200910056331.6
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101625555A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 張秀彬;莫臻;焦東升;應俊豪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;H04N7/18;G06T5/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種鋼卷步進移位防側翻監控系統的監控方法，所述的鋼卷步進移位防側翻監控系統，包括：CCD攝像機、信號處理器和聲光警示器，其中：CCD攝像機安裝于步進梁中軸線的上方，CCD攝像機的光軸處于通過步進梁中軸線的垂直立面上并與步進梁的中軸線相交，CCD攝像機正對鋼卷，使得其視場角能夠覆蓋所監視的鋼卷全景，CCD攝像機的輸出接口與信號處理器的圖像信號輸入接口連接以輸出鋼卷移動實時姿態圖像，信號處理器的圖像信號輸出接口與聲光警示器的數字信號輸入接口連接以輸出監控數據和數字監控圖像；

所述的信號處理器包括：圖像信號輸入接口、模數轉換模塊、圖像處理模塊、監控指令輸出接口和數字圖像輸出接口，其中：圖像信號輸入接口的輸入端經視頻電纜與CCD攝像機輸出接口相連接收鋼卷移動實時姿態圖像，圖像信號輸入接口的輸出端與模數轉換模塊的輸入端連接，模數轉換模塊的輸出端口與圖像處理模塊的輸入端口連接以輸出數字圖像信號，圖像處理模塊的輸出端口與監控指令輸出接口和數字圖像輸出接口的輸入端口連接用以輸出監控指令和數字監控圖像，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

第一步，將CCD攝像機安裝于步進梁中軸線的上方，并設置CCD攝像機的光軸處于通過步進梁中軸線的垂直立面上并與步進梁的中軸線相交，然后開啟CCD攝像機對鋼卷區域進行實時跟蹤，并將拍攝得到的鋼卷移動實時姿態圖像傳輸至信號處理器；

第二步，信號處理器的圖像信號輸入接口將鋼卷移動實時姿態圖像傳輸至模數轉換模塊，由模數轉換模塊將圖像模擬信號轉換為圖像數字信號，再將得到的數字圖像信號輸出至圖像預處理子模塊依次進行信號增強、畸變矯正和縱向切割處理，得到增強矯正后的縱向切割圖；

第三步，預處理子模塊將縱向切割圖進行橫向切割處理，得到數字分割圖像后輸送至智能識別運算子模塊，智能識別運算子模塊根據數字分割圖像進行二值化處理后，再對二值化圖像進行深化處理；

第四步，偏移判定處理，同時等待監控指令，并將監控指令和數字監控圖像

分別輸出至聲光警示器及其圖像顯示器；?

第五步，控制人員根據聲光警示器及其圖像顯示器輸出的監控指令和數字監控圖像對鋼卷區域實現實時監控，當側向偏差超出側向安全工作范圍時根據報警信息實施鋼卷側向位置矯正；

所述的圖像處理模塊包括：圖像預處理子模塊和智能識別運算子模塊，其中：圖像預處理子模塊的輸入端口與模數轉換模塊的輸出端口連接以接收數字圖像信號，圖像預處理子模塊的第一輸出端口與智能識別運算子模塊的輸入端口連接以輸出數字分割圖像，圖像預處理子模塊的第二輸出端口與數字圖像輸出接口的輸入端口連接輸出數字監控圖像，智能識別運算子模塊的輸出端口與監控指令輸出接口的輸入端口連接輸出監控指令。

2.根據權利要求1所述的鋼卷步進移位防側翻監控系統的監控方法，其特征是，所述的圖像預處理子模塊接收來自模數轉換模塊輸出的CCD攝像機采集的鋼卷移動實時姿態圖像的數字圖像信號，圖像預處理子模塊對來自模數轉換模塊的數字圖像信號進行增強、畸變矯正和分割處理，將增強與畸變矯正后的數字圖像通過其第二輸出端口輸至數字圖像輸出接口的輸入端口，將分割處理后的數字分割圖像通過其第一輸出端口傳輸給智能識別運算子模塊。

3.根據權利要求2所述的鋼卷步進移位防側翻監控系統的監控方法，其特征是，所述的智能識別運算子模塊，根據數字分割圖像運算出當前鋼卷是否超出側向移位的安全允許范圍，并向聲光警示器發送監控指令。

4.根據權利要求1所述的鋼卷步進移位防側翻監控系統的監控方法，其特征是，所述的聲光警示器包括：監控指令輸入接口、監控圖像輸入接口、譯碼器、數字語音模塊、數模轉換器、功率放大模塊、揚聲器、圖像顯示器、電子開關器和強光燈，其中：監控指令輸入接口與信號處理器連接將接收到的監控指令輸入到譯碼器的輸入端口，譯碼器的輸出端口與數字語音模塊的輸入端口連接以傳輸解碼信號，數字語音模塊的輸出端口與數模轉換器的輸入端口連接以傳輸數字語音信號，數模轉換器的輸出端口與功率放大模塊的輸入端口連接以傳輸模擬語音信號，功率放大后的語音信號通過功率放大模塊的第一輸出端口輸至揚聲器向外播放語音警示信號，同時由功率放大模塊的第二輸出端口輸出開關控制信號至電子開關器用以開通強光燈向外發射強光警示信號；監控圖像輸入接口與信號處理器連接直接接收數字監控圖像；監控圖像輸入接口的輸出端與圖像顯示器的輸入接口連接用以顯示數字監控圖像。?