一种用于工厂突发事件的监控报警方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于工厂突发事件的监控报警方法，包括以下步骤：视频传感器使用平分层切片算法将当前采样图像转换成HHS集合以及初始坐标集并将上述数据发送至监控终端系统；监控终端系统利用收到HHS集合以及初始坐标集进行对比，从而实现实时监控和原始图片的还原。本发明通过水平分层切片算法在不提高硬件成本、不改变原始数据的情况下能实时监测到图像的变化，并且在出现异常时对原始图像进行无失真还原，利用其对单一的工厂环境进行监测可极大地减少数据传输量和传输能耗，提高监控设备的使用寿命。本发明作为一种用于工厂突发事件的监控报警方法可广泛应用于视频监控领域。
【专利说明】-种用于工厂突发事件的监控报警方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频监控领域，尤其是一种用于工厂突发事件的监控报警方法。
【背景技术】
[0002] 石化工厂突发事件检测现常使用无线监控技术，将视频传感器布置在特定位置， 对石化工厂中的石化装备或场景进行监控，并利用无线电波来传输视频或图像数据，将关 键位置的现场图像实时地传输到终端，并能自动地对突发事件进行报警。在无线监控系统 中，视频传感器负责对监控区域进行摄像，并将视频和图像转换成相应的电信号，利用传感 器节点进行传输。由于设备多部署在人员难以到达或线缆布设有难度的区域，且传感器节 点自身能量有限，所以需要在不改变原始视频和图像数据的前提下，尽量减少所要传输的 数据，延长监控设备的使用寿命。
[0003] 已有石化工厂无线监控方案是将视频传感器模块布置在石化装备现场，对现场视 频或图片进行采集，并对图像特征进行提取。视频传感器模块将采集到的视频和图像数据 进行处理(通常是使用数据压缩技术)，减少传输的数据量，并通过无线通信模块将数据发 送给终端系统。终端系统通过对比前后两个采样点接受到的数据，判断前后两个采样点的 图像是否有变化，从而判断石化工厂是否出现了突发事件(如泄漏、起火等）并报警。
[0004] 采用此方案，视频传感器模块的能量有限，对视频传感器模块中视频和图像数据 的处理功能要求较高。且在石化工厂中，石化设备长期处于单一状态，长时间传输相同的视 频或图像易造成数据冗余，使得能耗较高，缩短监控设备的使用寿命。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明的目的是：提供一种用于工厂突发事件的低数据 传输量的监控报警方法。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：一种用于工厂突发事件的监控报警方法，包括以下 步骤： B、 视频传感器使用水平分层切片算法将当前采样图像转换成HHS集合以及初始坐标 集并保存； C、 视频传感器将HHS集合发送至监控终端系统； D、 将当前HHS集合以及上一采样图像的初始坐标集删除； E、 监控终端系统将收到的上述HHS集合与上一采样图像的HHS集合进行对比，若数据 一致则删除上一采样图像的HHS集合并重复执行所述步骤B至步骤E，否则监控终端系统报 警并获取视频传感器中当前采样图像的初始坐标集，然后结合当前的HHS集合进行图像无 失真还原，从而得到当前采样点的图像信息。
[0007] 进一步，所述步骤B之前还包括有步骤A :若当前采样图像为第一个采样图像，视 频传感器使用水平分层切片算法将当前采样图像转换成HHS集合以及初始坐标集，并将 HHS集合以及初始坐标集发送到终端系统；发送完毕后，视频传感器将HHS集合删除；监控 终端系统利用接收到的HHS集合和初始坐标集进行原始图像无失真还原。
[0008] 进一步，所述水平分层切片算法包括以下步骤： 51、 将当前采样图像的矩阵数据按顺序重新排列，使得所有数据形成一个一维数组，并 将此一维数组数据转换为阶梯方程，按顺序绘制在二维坐标系上，形成图像的阶梯曲线图， 横坐标为数据序号，纵坐标为数据值； 52、 用边长为1的单位正方形作为基本结构元素； 53、 用此结构元素匹配子图区域中与且只与此结构元素面积大小在垂直方向上对应的 区域，并计算匹配区域的个数和匹配区域的面积，记录每个匹配区域的初始坐标； 54、 每次将基本结构元素在水平方向上增加一个单位正方形，组成一个新的结构元素， 然后重复步骤S3至步骤S4, 一直到所有的子图区域全部被结构元素所匹配； 55、 按照结构元素的长度顺序排列得到一个匹配区域的集合，此集合被称为HHS集合； 上述步骤S3中得到的所有坐标得到一个初始坐标集。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明通过水平分层切片算法在不提高硬件成本、不改变 原始数据的情况下能实时监测到图像的变化，并且在出现异常时对原始图像进行无失真还 原，利用其对单一的工厂环境进行监测可极大地减少数据传输量和传输能耗，提高监控设 备的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明方法的步骤流程图； 图2为本发明方法中水平分层切片算法的步骤流程图； 图3为一个随机矩阵的阶梯曲线图； 图4为一组随机数据的水平分层切片图。
【具体实施方式】
[0011] 参照图1，一种用于工厂突发事件的监控报警方法，包括以下步骤： B、 视频传感器使用水平分层切片（Horizontal Hierarchy Slicing, HHS)算法将当前 采样图像转换成HHS集合以及初始坐标集并保存； C、 视频传感器将HHS集合发送至监控终端系统； D、 将当前HHS集合以及上一采样图像的初始坐标集删除； E、 监控终端系统将收到的上述HHS集合与上一采样图像的HHS集合进行对比，若数据 一致则删除上一采样图像的HHS集合并重复执行所述步骤B至步骤E，否则监控终端系统报 警并获取视频传感器中当前采样图像的初始坐标集，然后结合当前的HHS集合进行图像无 失真还原，从而得到当前采样点的图像信息。
[0012] 进一步作为优选的实施例，所述步骤B之前还包括有步骤A :若当前采样图像为第 一个采样图像，视频传感器使用水平分层切片算法将当前采样图像转换成HHS集合以及初 始坐标集，并将HHS集合以及初始坐标集发送到终端系统；发送完毕后，视频传感器将HHS 集合删除；监控终端系统利用接收到的HHS集合和初始坐标集进行原始图像无失真还原。
[0013] 进一步作为优选的实施例，所述水平分层切片算法包括以下步骤： S1、将当前采样图像的矩阵数据按顺序重新排列，使得所有数据形成一个一维数组，并 将此一维数组数据转换为阶梯方程，按顺序绘制在二维坐标系上，形成图像的阶梯曲线图， 横坐标为数据序号，纵坐标为数据值； 52、 用边长为1的单位正方形作为基本结构元素； 53、 用此结构元素匹配子图区域中与且只与此结构元素面积大小在垂直方向上对应的 区域，并计算匹配区域的个数和匹配区域的面积，记录每个匹配区域的初始坐标； 54、 每次将基本结构元素在水平方向上增加一个单位正方形，组成一个新的结构元素， 然后重复步骤S3至步骤S4, 一直到所有的子图区域全部被结构元素所匹配； 55、 按照结构元素的长度顺序排列得到一个匹配区域的集合，此集合被称为HHS集合； 上述步骤S3中得到的所有坐标得到一个初始坐标集。
[0014] 以下结合图1-4具体说明本发明的【具体实施方式】： 参照图3中，将每一个采样点收集到的图像矩阵数据（图3左矩阵)按顺序重新排列，使 得所有数据形成一个一维数组（图3下方的一维数组)，并将此一维数组数据转换为阶梯方 程，按顺序绘制在二维坐标系上（X-Y坐标系)，形成图像的阶梯曲线图（图3右，虚线为原始 数据曲线，实线为阶梯曲线)，横坐标为数据序号，纵坐标为数据值。
[0015] 图4中，第1步用边长为1的单位正方形作为基本结构元素；步骤S3用此结构元 素匹配子图区域中与且只与此结构元素面积大小在垂直方向上对应的区域，并计算匹配区 域的个数和匹配区域的面积，记录每个匹配区域的初始坐标；步骤S4每次将基本结构元素 在水平方向上增加一个单位正方形，组成一个新的结构元素，然后重复步骤S3和步骤S4， 一直到所有的子图区域全部被结构元素所匹配。图4中不同的长方形代表不同长度的结构 元素的匹配区域，图4中随机数据集的HHS集合如下表1所示： 表1 :
【权利要求】
1. 一种用于工厂突发事件的监控报警方法，其特征在于：包括以下步骤： B、 视频传感器使用水平分层切片算法将当前采样图像转换成HHS集合以及初始坐标 集并保存； C、 视频传感器将HHS集合发送至监控终端系统； D、 将当前HHS集合以及上一采样图像的初始坐标集删除； E、 监控终端系统将收到的上述HHS集合与上一采样图像的HHS集合进行对比，若数据 一致则删除上一采样图像的HHS集合并重复执行所述步骤B至步骤E，否则监控终端系统报 警并获取视频传感器中当前采样图像的初始坐标集，然后结合当前的HHS集合进行图像无 失真还原，从而得到当前采样点的图像信息。
2. 根据权利要求1所述的一种用于工厂突发事件的监控报警方法，其特征在于：所述 步骤B之前还包括有步骤A :若当前采样图像为第一个采样图像，视频传感器使用水平分 层切片算法将当前采样图像转换成HHS集合以及初始坐标集，并将HHS集合以及初始坐标 集发送到终端系统；发送完毕后，视频传感器将HHS集合删除；监控终端系统利用接收到的 HHS集合和初始坐标集进行原始图像无失真还原。
3. 根据权利要求1或2所述的一种用于工厂突发事件的监控报警方法，其特征在于： 所述水平分层切片算法包括以下步骤： 51、 将当前采样图像的矩阵数据按顺序重新排列，使得所有数据形成一个一维数组，并 将此一维数组数据转换为阶梯方程，按顺序绘制在二维坐标系上，形成图像的阶梯曲线图， 横坐标为数据序号，纵坐标为数据值； 52、 用边长为1的单位正方形作为基本结构元素； 53、 用此结构元素匹配子图区域中与且只与此结构元素面积大小在垂直方向上对应的 区域，并计算匹配区域的个数和匹配区域的面积，记录每个匹配区域的初始坐标； 54、 每次将基本结构元素在水平方向上增加一个单位正方形，组成一个新的结构元素， 然后重复步骤S3至步骤S4, 一直到所有的子图区域全部被结构元素所匹配； 55、 按照结构元素的长度顺序排列得到一个匹配区域的集合，此集合被称为HHS集合； 上述步骤S3中得到的所有坐标得到一个初始坐标集。
【文档编号】H04N7/18GK104410817SQ201410655608
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】吴晓鸰, 王砚文, 陈海南 申请人:广州中国科学院先进技术研究所