抗风压检测装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种抗风压检测装置，包括MMC卡、高度检测仪、图像测高设备、伺服电机和DSP处理芯片，伺服电机用于调控装置高度，高度检测仪和图像测高设备都用于检测装置的当前高度，DSP处理芯片分别与MMC卡、高度检测仪、图像测高设备和伺服电机连接，用于基于高度检测仪和图像测高设备的输出确定发送给伺服电机的控制信息。通过本发明，能够在高度异常时发出相应的预警信号。
【专利说明】
抗风压检测装置
技术领域
[0001]本发明涉及预警设备领域，尤其涉及一种抗风压检测装置。
【背景技术】
[0002]建筑幕墙是现代建筑常见的结构，当幕墙安装完毕后，日积月累经受着环境因素的影响而导致其安装后的性能指标有所下降，如常有幕墙玻璃坠落等事故发生，坠落的原因除了幕墙构件自身原因(如玻璃经受高温而膨胀爆裂)外，外力的影响也是幕墙构件坠落的一个因素，如当有平行于幕墙的风时，会在幕墙构件的室内侧与室外侧造成压力差(室外压力小、室内压力大)，因此幕墙构件承受着向外的推力，且风力越大，该推力越大，从而造成幕墙构件的脱落。因此，需要先对其进行检测，检测所能承受的极限风压，才能更好的作出相应的改进。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一方面，提供了一种抗风压检测装置，所述装置包括MMC卡、高度检测仪、图像测高设备、伺服电机和DSP处理芯片，伺服电机用于调控装置高度，高度检测仪和图像测高设备都用于检测装置的当前高度，DSP处理芯片分别与MMC卡、高度检测仪、图像测高设备和伺服电机连接，用于基于高度检测仪和图像测高设备的输出确定发送给伺服电机的控制信息。
[0004]更具体地，在所述抗风压检测装置中，包括:高度检测仪，位于装置的下侧面，用于实时检测装置的当前高度并作为第二装置高度输出；高清摄像设备，位于装置的下侧面的中央位置，用于面向装置下方进行拍摄以获得高清地面图像;空域图像增强设备，与高清摄像设备连接以接收高清地面图像，包括直接灰度变换子设备和直方图修正子设备，直接灰度变换子设备与高清摄像设备连接，用于对高清地面图像执行直接灰度变换处理以获得第一增强图像，直方图修正子设备与直接灰度变换子设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像执行直方图修正处理以获得第二增强图像，其中，直接灰度变换处理采用对数函数对高清地面图像的每一个像素值进行运算，将运算后的每一个像素值组成第一增强图像，直方图修正处理通过改变直方图的形状来改变第一增强图像的灰度布局以增强第一增强图像，获得第二增强图像;维纳滤波设备，与空域图像增强设备的直方图修正子设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像执行第一滤波处理以获得第一滤波图像，其中第一滤波处理用于使得第一滤波图像与第二增强图像的均方误差最小以去除第二增强图像中的斑点噪声和白噪声；改进型中值滤波设备，与维纳滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与维纳滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与维纳滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理:以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用O代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出；标志检测设备，分别与MMC卡和改进型中值滤波设备连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在标志灰度值范围内的所有像素点组成标志子图像，将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一装置高度;MMC卡，用于预先存储了基准标志图像，基准标志图像为检测图形标志的原始图像;伺服电机，位于装置附近，与DSP处理芯片连接用于接收当前装置高度，基于当前装置高度和预设装置高度确定电机驱动信号，并基于电机驱动信号将可伸缩支架驱动到预设装置高度;可伸缩支架，位于装置的下方，与装置连接，还与伺服电机连接，用于在伺服电机的控制下进行伸缩操作以带动装置垂直移动;DSP处理芯片，分别与标志检测设备、高度检测仪、伺服电机和丽C卡连接，用于接收第一装置高度和第二装置高度，基于第一高度权重值、第一装置高度、第二高度权重值和第二装置高度确定当前装置高度，并在当前装置高度大于等于预设高度上限值时，发出装置过高信号，在当前装置高度小于等于预设高度下限值时，发出装置过低信号；显示设备，与DSP处理芯片连接，用于实时显示与装置过高信号或装置过低信号对应的文字警示内容;市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；
[0005]电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样;电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理;AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值;交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换;其中，检测图形标志设置在装置下方，检测图形标志的形状为三角形、正方形或圆形;其中，标志检测设备将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一装置高度包括:标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越大，第一装置高度的数值越小，标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越小，第一装置高度的数值越大;其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括:最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小;其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3 X 3，5 X 5，7 X 7和9 X 9;其中，MMC卡还预先存储了预设装置高度、第一高度权重值、第二高度权重值、预设高度上限值和预设高度下限值;其中，匪C卡还分别与标志检测设备、伺服电机和DSP处理芯片连接；其中，显示设备还与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。
[0006]更具体地，在所述抗风压检测装置中:噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。
[0007]更具体地，在所述抗风压检测装置中:噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备被集成在一块集成电路板上。
[0008]更具体地，在所述抗风压检测装置中:显示设备为液晶显示屏。
[0009]更具体地，在所述抗风压检测装置中:显示设备为LED显示屏。
【附图说明】
[0010]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0011]图1为根据本发明实施方案示出的抗风压检测装置的结构方框图。
[0012]附图标记:I丽C卡;2高度检测仪;3图像测高设备;4伺服电机;OTSP处理芯片
【具体实施方式】
[0013]下面将参照附图对本发明的抗风压检测装置的实施方案进行详细说明。
[0014]图1为根据本发明实施方案示出的抗风压检测装置的结构方框图，所述装置包括MMC卡、高度检测仪、图像测高设备、伺服电机和DSP处理芯片，伺服电机用于调控装置高度，高度检测仪和图像测高设备都用于检测装置的当前高度，DSP处理芯片分别与MMC卡、高度检测仪、图像测高设备和伺服电机连接，用于基于高度检测仪和图像测高设备的输出确定发送给伺服电机的控制信息。
[0015]接着，继续对本发明的抗风压检测装置的具体结构进行进一步的说明。
[0016]所述装置包括:高度检测仪，位于装置的下侧面，用于实时检测装置的当前高度并作为第二装置高度输出；高清摄像设备，位于装置的下侧面的中央位置，用于面向装置下方进行拍摄以获得高清地面图像。
[0017]所述装置包括:空域图像增强设备，与高清摄像设备连接以接收高清地面图像，包括直接灰度变换子设备和直方图修正子设备，直接灰度变换子设备与高清摄像设备连接，用于对高清地面图像执行直接灰度变换处理以获得第一增强图像，直方图修正子设备与直接灰度变换子设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像执行直方图修正处理以获得第二增强图像，其中，直接灰度变换处理采用对数函数对高清地面图像的每一个像素值进行运算，将运算后的每一个像素值组成第一增强图像，直方图修正处理通过改变直方图的形状来改变第一增强图像的灰度布局以增强第一增强图像，获得第二增强图像。
[0018]所述装置包括:维纳滤波设备，与空域图像增强设备的直方图修正子设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像执行第一滤波处理以获得第一滤波图像，其中第一滤波处理用于使得第一滤波图像与第二增强图像的均方误差最小以去除第二增强图像中的斑点噪声和白噪声。
[0019]所述装置包括:改进型中值滤波设备，与维纳滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与维纳滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与维纳滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理:以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用O代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出。
[0020]所述装置包括:标志检测设备，分别与MMC卡和改进型中值滤波设备连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在标志灰度值范围内的所有像素点组成标志子图像，将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一装置高度。
[0021]所述装置包括:MMC卡，用于预先存储了基准标志图像，基准标志图像为检测图形标志的原始图像。
[0022]所述装置包括:伺服电机，位于装置附近，与DSP处理芯片连接用于接收当前装置高度，基于当前装置高度和预设装置高度确定电机驱动信号，并基于电机驱动信号将可伸缩支架驱动到预设装置高度。
[0023]所述装置包括:可伸缩支架，位于装置的下方，与装置连接，还与伺服电机连接，用于在伺服电机的控制下进行伸缩操作以带动装置垂直移动。
[0024]所述装置包括:DSP处理芯片，分别与标志检测设备、高度检测仪、伺服电机和MMC
卡连接，用于接收第一装置高度和第二装置高度，基于第一高度权重值、第一装置高度、第二高度权重值和第二装置高度确定当前装置高度，并在当前装置高度大于等于预设高度上限值时，发出装置过高信号，在当前装置高度小于等于预设高度下限值时，发出装置过低信号。
[0025]所述装置包括:显示设备，与DSP处理芯片连接，用于实时显示与装置过高信号或装置过低信号对应的文字警示内容;市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样。
[0026]所述装置包括:电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。
[0027]所述装置包括:AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值;交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换。
[0028]其中，检测图形标志设置在装置下方，检测图形标志的形状为三角形、正方形或圆形。
[0029]其中，标志检测设备将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一装置高度包括:标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越大，第一装置高度的数值越小，标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越小，第一装置高度的数值越大。
[0030]其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括:最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小。
[0031]其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3X 3，5 X 5，7 X 7和9 X 9。
[0032]其中，MMC卡还预先存储了预设装置高度、第一高度权重值、第二高度权重值、预设高度上限值和预设高度下限值。
[0033]其中，MMC卡还分别与标志检测设备、伺服电机和DSP处理芯片连接。
[0034]其中，显示设备还与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。
[0035]可选地，在所述装置中:噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备采用不同型号的FPGA芯片来实现；噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备被集成在一块集成电路板上;显示设备为液晶显示屏；以及显示设备为LED显示屏。
[0036]另外，DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
[0037]根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点:(I)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
[0038]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种抗风压检测装置，所述装置包括MMC卡、高度检测仪、图像测高设备、伺服电机和DSP处理芯片，伺服电机用于调控装置高度，高度检测仪和图像测高设备都用于检测装置的当前高度，DSP处理芯片分别与MMC卡、高度检测仪、图像测高设备和伺服电机连接，用于基于高度检测仪和图像测高设备的输出确定发送给伺服电机的控制信息。2.如权利要求1所述的抗风压检测装置，其特征在于，所述装置包括: 高度检测仪，位于装置的下侧面，用于实时检测装置的当前高度并作为第二装置高度输出； 高清摄像设备，位于装置的下侧面的中央位置，用于面向装置下方进行拍摄以获得高清地面图像； 空域图像增强设备，与高清摄像设备连接以接收高清地面图像，包括直接灰度变换子设备和直方图修正子设备，直接灰度变换子设备与高清摄像设备连接，用于对高清地面图像执行直接灰度变换处理以获得第一增强图像，直方图修正子设备与直接灰度变换子设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像执行直方图修正处理以获得第二增强图像，其中，直接灰度变换处理采用对数函数对高清地面图像的每一个像素值进行运算，将运算后的每一个像素值组成第一增强图像，直方图修正处理通过改变直方图的形状来改变第一增强图像的灰度布局以增强第一增强图像，获得第二增强图像； 维纳滤波设备，与空域图像增强设备的直方图修正子设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像执行第一滤波处理以获得第一滤波图像，其中第一滤波处理用于使得第一滤波图像与第二增强图像的均方误差最小以去除第二增强图像中的斑点噪声和白噪声； 改进型中值滤波设备，与维纳滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与维纳滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与维纳滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理:以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用O代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出； 标志检测设备，分别与MMC卡和改进型中值滤波设备连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在标志灰度值范围内的所有像素点组成标志子图像，将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一装置高度； MMC卡，用于预先存储了基准标志图像，基准标志图像为检测图形标志的原始图像； 伺服电机，位于装置附近，与DSP处理芯片连接用于接收当前装置高度，基于当前装置高度和预设装置高度确定电机驱动信号，并基于电机驱动信号将可伸缩支架驱动到预设装置高度； 可伸缩支架，位于装置的下方，与装置连接，还与伺服电机连接，用于在伺服电机的控制下进行伸缩操作以带动装置垂直移动； DSP处理芯片，分别与标志检测设备、高度检测仪、伺服电机和MMC卡连接，用于接收第一装置高度和第二装置高度，基于第一高度权重值、第一装置高度、第二高度权重值和第二装置高度确定当前装置高度，并在当前装置高度大于等于预设高度上限值时，发出装置过高信号，在当前装置高度小于等于预设高度下限值时，发出装置过低信号； 显示设备，与DSP处理芯片连接，用于实时显示与装置过高信号或装置过低信号对应的文字警示内容； 市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号； 电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样； 电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样； 电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理； 电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理； AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值； 交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；其中，检测图形标志设置在装置下方，检测图形标志的形状为三角形、正方形或圆形；其中，标志检测设备将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一装置高度包括:标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越大，第一装置高度的数值越小，标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越小，第一装置高度的数值越大； 其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括:最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小； 其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3 X 3，5 X 5，7 X 7和9 X 9; 其中，MMC卡还预先存储了预设装置高度、第一高度权重值、第二高度权重值、预设高度上限值和预设高度下限值； 其中，MMC卡还分别与标志检测设备、伺服电机和DSP处理芯片连接； 其中，显示设备还与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。3.如权利要求2所述的抗风压检测装置，其特征在于: 噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。4.如权利要求2所述的抗风压检测装置，其特征在于:噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备被集成在一块集成电路板上。5.如权利要求2所述的抗风压检测装置，其特征在于:显示设备为液晶显示屏。6.如权利要求2所述的抗风压检测装置，其特征在于:显示设备为LED显示屏。
【文档编号】G01B11/02GK105865744SQ201610348725
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】陈小东
【申请人】扬州市东宇环保设备有限公司