[发明专利]基于计算机视觉的仪器设备状态在线监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于计算机视觉的仪器设备在线监测方法及系统。方法包含以下步骤：步骤一，利用视频采集设备实时采集仪器设备的视频数据，并将采集到的视频数据传输给服务器；步骤二，服务器将视频采集设备传送来的视频数据进行预处理得到视频帧；步骤三，利用计算机视觉处理技术将视频帧与预设标准图像进行相似度比较，如相似度不符合预设条件，则判断仪器设备在线。本发明利用计算机视觉技术能准确判断仪器设备是否在线，降低人工管理监测的成本。

技术领域

本发明涉及仪器设备管理的技术领域，特别是涉及一种基于计算机视觉的仪器设备状态在线监测方法及系统。

背景技术

目前，对于部分持有小型贵重仪器设备的公司、单位，小型贵重仪器大都存放在固定位置，在日常应用中，设备会被公司内部员工或外部人员借用，一旦出现一些小型贵重仪器设备未按照仪器管理规范要求办理出借使用，而借方忘记归还或者设备管理者忘记登记借方的信息，就无法确定仪器设备是否存在以及是否被借出，严重时就会造成设备丢失，精密贵重设备的丢失就会给公司或单位的资产带来无谓的损失。

为了避免这种情况发生，需要规范仪器设备的出借制度，但是单一从人工制度进行监管容易造成遗漏，因此需要研究利用其他的技术手段实现仪器设备状态在线的自动监测，减少人工登记的监管。

计算机视觉技术，是一种用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。该技术使用计算机和相关设备模拟了生物视觉，包含了图像处理、模式识别、图像理解等诸多分支。计算机视觉技术提供了一系列目标检测、目标检测的方案。通过计算机视觉技术，可以使用非人工的方法来检测仪器设备是否在线，检测效率高、准确率高，能够有效降低人工成本。基于该技术，本发明提出了一种基于计算机视觉的仪器设备状态在线监测方法及系统。

发明内容

本发明公开了一种基于计算机视觉的仪器设备状态在线监测方法。该方法采用前端视频采集设备获取实时视频数据、后端服务器进行图像处理和计算相似度，最终经过相似度判别器，比较视频图像和标准图像的相似度来判别仪器设备是否在线，实现实时监测仪器设备在线功能。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案。

一种基于计算机视觉的仪器设备状态在线监测方法，该方法包含以下步骤：

步骤一，利用视频采集设备实时采集仪器设备的视频数据，并将采集到的视频数据传输给服务器；

步骤二，服务器将视频采集设备传送来的视频数据进行预处理得到视频帧；

步骤三，利用计算机视觉处理技术将视频帧与预设标准图像进行相似度比较，如相似度不符合预设条件，则判断仪器设备在线。

作为一种优选的技术方案，所述步骤二具体为，所述服务器将视频采集设备传输的视频信号通过图像处理软件进行格式化处理得到视频帧。

作为一种优选的技术方案，所述步骤三中预设条件为设定一个异常区间；如相似度落在异常区间外则判断仪器设备在线，如相似度落在异常区间内则判断仪器设备异常。

作为一种优选的技术方案，所述步骤三中视频帧像素为W*Hpix，W为图像的横向宽度，H为图像的纵向高度，视频帧像素的取值范围为[0,255]。

作为一种优选的技术方案，所述步骤三具体为：

S31、利用帧差法逐帧与标准图像比较，首先将视频帧和标准图像转变成灰度图M1、M2，对灰度图矩阵做差分并取绝对值，得到差分矩阵D＝|M1-M2|；

S32、对差分矩阵D采用(0,1)标准归一化：