[发明专利]基于图像处理技术的智能卷帘机系统

摘要

本发明公开一种基于图像处理技术的智能卷帘机系统，包括：主控模块、气象站、摄像头、GPRS模块、摆杆和卷帘机电机。该系统以主控模块为数据处理和控制平台，建立了基于天气图像的智能天气识别系统，通过采集大棚外气象站中温度、湿度、光照、风速风向等气象信息，结合天气图像，能够有效判断出雨雪等恶劣天气，从而及时控制保温被的卷起与铺设。通过保温被定位技术，实现操作人员在进行远程操作或在控制室内操作时，均能够将保温被精确控制在其初始位置到终止位置之间的任意位置。同时能够实现故障智能诊断，对卷帘机电机的工作状况实时监控，当卷帘机电机发生故障时，主控模块自动切断卷帘机的电源，使整个系统安全可靠。

主权项

基于图像处理技术的智能卷帘机系统，包括：主控模块、气象站、GPRS模块、摆杆和卷帘机电机；外围设备为温室大棚；所述主控模块位于控制室内；气象站安装在温室大棚的顶部，所述气象站实时采集温室大棚外的气象信息，然后将所采集的气象信息发送给主控模块；所述气象信息包括环境温度、湿度、光照、风速和风向；所述摆杆可伸缩，其底部与固定安装的支座铰接，摆杆能够绕该铰接点摆动；所述卷帘机电机安装在摆杆的顶部，卷帘机电机的输出轴与铺设在温室大棚外保温被的卷轴相连，带动保温被的卷起或铺设；所述GPRS模块用于将温室大棚外的气象信息及保温被位置信息以彩信形式发送给操作人员，并接受操作人员的控制指令，对卷帘机进行远程监控；其特征在于，还包括摄像头；所述摄像头通过固定云台安装在控制室顶部，固定云台在主控模块的控制下对摄像头的角度进行调整；主控模块通过视频采集卡与摄像头相连，获取摄像头采集的图像或视频信息；所述摄像头具有三种工作模式，在工作模式一下，摄像头对准整个温室大棚，监控大棚安全；在工作模式二下，摄像头对准天空，采集天空图像；在工作模式三下，摄像头对准保温被安装有卷帘机电机的一侧，采集温室大棚的侧面图像；所述主控模块中预存有雨雪天气图像知识库，所述雨雪天气图像知识库指通过提取常见雨雪天气的图像特征，并依据提取的图像特征对雨雪天气进行分类后形成的图像知识库；同时所述主控模块中预存有每个分类结果对应的环境温度和湿度的范围；当主控模块依据气象站发送的环境温度、湿度和光照初步判断会出现雨雪天气时；启动智能天气判断模式：主控模块控制摄像头进入工作模式二；摄像头以设定频率采集天空图像，并将采集到的天空图像发送给主控模块；主控模块提取接收到的天空图像的图像特征，并将提取的图像特征与雨雪天气图像知识库中不同类别雨雪天气的图像特征进行比对；若该图像特征与其中一类图像特征相同，主控模块确定会出现该类别的雨雪天气，将判断结果通过GPRS模块发送给操作人员；若该图像特征与雨雪天气图像知识库中所有类别的图像特征均不同，则主控模块重新获取天空图像，直至所接收到的环境温度、湿度不在所有分类对应的环境温度和湿度的范围；所述主控模块中预存有温室大棚安装有卷帘机电机一侧的侧面轮廓中四条边的长度；主控模块控制保温被卷起或铺设前，操作人员将设定的保温被的位置预存在主控模块中；主控模块先控制摄像头进入工作模式三，然后启动卷帘机，带动保温被铺设或卷收；在此过程中，摄像头实时采集温室大棚的侧面图像，并对采集到的图像进行边缘提取处理，然后将处理得到的温室大棚的侧面轮廓发送给主控模块；所述主控模块依据该图像确定保温被的当前位置；当保温被的当前位置与预设位置一致时，关闭卷帘机电机；若从图像中得到保温被的位 置在设定时间内没有发生变化，主控模块进入故障诊断模式：主控模块在故障诊断模式下首先判断当前位置是否是系统预设的位置，如果是，则主控模块关闭卷帘机电机；如果不是，则认为卷帘机电机发生了故障，主控模块主动断开卷帘机电机的电源，并通过GPRS模块向操作人员发短信报警。