[发明专利]一种基于物联网的环境监测系统

权利要求书

1.一种基于物联网的环境监测系统，其特征在于，所述基于物联网的环境监测系统包括中央处理器(1)、温度传感器(2)、信号处理电路(3)、太阳能电池板(4)、整流稳压电路(5)、蓄电池(6)、气体监测单元(7)、无线传输单元(8)、用户手机(9)、显示单元(10)、存储单元(11)、图像采集模块(12)、图像处理模块(13)、底座(14)以及伸缩杆(15)；

其中，所述温度传感器(2)的输出端与所述信号处理电路(3)的输入端连接，所述太阳能电池板(4)的输出端与所述整流稳压电路(5)的输入端连接，所述整流稳压电路(5)的输出端与所述蓄电池(6)的输入端连接，所述信号处理电路(3)的输出端与所述蓄电池(6)的输出端均与所述中央处理器(1)的输入端连接，所述气体监测单元(7)的输出端与所述中央处理器(1)的输入端连接，所述显示单元(10)的输入端和所述存储单元(11)的输入端均与所述中央处理器(1)的I/O端口连接，所述无线传输单元(8)与所述中央处理器(1)双向连接，所述无线传输单元(8)与所述用户手机(9)双向连接，所述图像采集模块(12)的输出端与所述图像处理模块(13)的输入端连接，所述图像处理模块(13)的输出端与所述中央处理器(1)的输入端连接；

所述底座(14)用于将环境监测系统和监测点的地面或固定装置安装固定，与所述底座(14)连接的所述伸缩杆(15)用于调整环境监测系统的高度，所述气体监测单元(7)设置在百叶箱内，百叶箱连接在所述伸缩杆(15)上，所述太阳能电池板(4)将采集的电能通过所述整流稳压电路(5)传输至所述蓄电池(6)以用于提供整个环境监测系统的电源，所述伸缩杆(15)顶端设置有所述温度传感器(2)、所述显示单元(10)以及所述存储单元(11)

所述气体监测单元(7)包括二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮传感器、二氧化硫传感器以及PM2.5传感器，所述二氧化碳传感器、所述一氧化碳传感器、所述二氧化氮传感器、所述二氧化硫传感器以及所述PM2.5传感器均与所述中央处理装置(1)的ADC端口连接；多个传感器共同采集外部信息，将采集的信息传递给各自连接的监测模块，每个监测模块都可单独将各自的传感器所感知的信息进行转换处理，各个模块之间相互独立且互不干涉，若其中一个模块有问题，仍不影响其它模块正常运行；

所述图像处理模块(13)包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元；

其中，所述图像采集模块(12)用于采集环境监测系统周围的图像信息，所述图像采集模块(12)的输出端与所述图像降噪单元的输入端连接，所述图像降噪单元的输出端与所述图像增强单元的输入端连接，所述图像增强单元的输出端与所述图像锐化单元的输入端连接，所述图像锐化单元的输出端与所述图像平滑单元的输入端连接，所述图像平滑单元的输出端与所述中央处理器(1)的输入端连接；

将所述图像采集模块(12)传输至所述图像处理模块(13)的道路图像定义为二维函数f(x,y)，x、y表示空间坐标，通过所述图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理，得到图像降噪处理后的图像二维函数g(x,y)，其中,

g(x,y)＝2f(x,y+1)+2f(x-1,y)-f(x+1,y)+2f(x,y)+f(x-1,y-1)；

通过所述图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，得到图像清晰度增强处理后的图像二维函数h(x,y)，其中，

通过所述图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，得到图像锐化处理后的图像二维函数d(x,y)，其中，

通过所述图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理，得到图像平滑处理后的图像二维函数s(x,y)，平滑函数为q(x,y)，

s(x,y)＝q(x,y)*d(x,y)；

其中，*为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的；

通过所述图像平滑单元将所述图像s(x,y)传输至所述中央处理器(1)。