[发明专利]一种沥青混合料生产质量远程监控系统及方法

权利要求书

1.一种沥青混合料生产质量远程监控方法，其特征在于，该方法是利用沥青混合料生产质量远程监控系统完成的，该监控系统包括视频信号分配模块、高清视频采集模块、监控计算机和4G无线网络模块；该方法的步骤包括如下：

(1)分离视频信号：

将视频信号分配模块安装于沥青拌合站操作室中，视频信号分配模块将生产控制视频信号均分成两路模拟视频信号，并将其中一路模拟视频信号传输给生产控制显示器，另一路模拟视频信号传输给高清视频采集模块；

(2)转换视频信号：

(2a)高清视频采集模块对模拟视频信号逐行采样，高清视频采集模块中的模数转换器将采样后的模拟视频信号转换成数字信号；

(2b)高清视频采集模块将数字信号通过串行接口USB传输给监控计算机；

(3)识别温度数据：

(3a)监控计算机将高清视频采集模块传输的数字信号转换为分辨率为1280*1024的视频；

(3b)监控计算机将视频的每一帧图像去掉颜色信息，保存为相同分辨率的黑白图像；

(3c)监控计算机利用支持向量机分类算法，对每一幅黑白图像特定区域中的每个数字生成一个字符特征编码；所述的黑白图像特定区域包括集料温度数据和拌合温度数据显示区域；

所述支持向量机分类算法的具体步骤如下：

第1步，将视频所有帧的黑白图像的数字提取出来，作为数字样本；

第2步，将数字样本按字体分类；

第3步，用每种字体的数字样本分别对支持向量机分类器进行训练，得到对应于每种字体的支持向量机分类器；

第4步，将视频每一帧对应的黑白图像分派到与其字体对应的支持向量机分类器中；

第5步，按照下式，每种字体对应的支持向量机分类器分别生成黑白图像中每个数字的字符特征编码：

g_i＝10⁵(a*b)+10³c_i+10²d_i+10e_i

其中，g_i表示黑白图像中第i个数字的字符特征编码，a表示黑白图像固有属性水平特征值，b表示黑白图像固有属性中的垂直特征值，c_i表示黑白图像中第i个数字的固有属性对比度，d_i表示黑白图像中第i个数字固有属性灰度值，e_i表示黑白图像中第i个数字固有属性中的特征像素数量；

(3d)监控计算机从字符特征编码库中，查找与字符特征编码对应的温度数据；

(4)判断字符特征编码库中是否存在温度数据，若是，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(5)；

(5)二次识别：

监控计算机对每一幅黑白图像，利用模板匹配算法，生成与黑白图像对应的温度数据；

所述模板匹配算法的具体步骤如下：

第1步，按照下式，监控计算机分别计算黑白图像与数字模板库中每一幅模板图像的匹配置信度：

其中，f_j表示黑白图像与第j幅模板图象的匹配置信度，x表示黑白图像固有属性水平边缘数量，y_j表示第j幅模板图像固有属性水平边缘数量，m表示黑白图像固有属性垂直边缘数量，n_j表示第j幅模板图像固有属性垂直边缘数量；

第2步，选出匹配置信度最高的模板图像，将所选的模板图像代表的数字做为与黑白图像对应的温度数据

(6)发送温度数据：

4G无线网络模块将与字符特征编码或黑白图像对应的温度数据，通过4G无线网络发送给生产监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种沥青混合料生产质量远程监控方法，其特征在于，步骤(2a)中所述的高清视频采集模块，对模拟视频信号进行逐行采样的采样频率为模拟视频信号频率的2倍以上。