基于信号分析的材料补充平台的制作方法

本发明涉及信号分析领域，尤其涉及一种基于信号分析的材料补充平台。

背景技术：

信号是表示消息的物理量，如电信号可以通过幅度、频率、相位的变化来表示不同的消息。这种电信号有模拟信号和数字信号两类。信号是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。按照实际用途区分，信号包括电视信号、广播信号、雷达信号，通信信号等；按照所具有的时间特性区分，则有确定性信号和随机性信号等。

信号是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。例如，古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟，向远方军队传递敌人入侵的消息，这属于光信号；当我们说话时，声波传递到他人的耳朵，使他人了解我们的意图，这属于声信号；遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等，都可以用来向远方表达各种消息，这属电信号。人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息。

技术实现要素：

本发明具备以下两处关键的发明点：

(1)针对局部图像区域质量不佳导致炭体难以分辨的场景，采用了二次炭体检测模式以提升炭体分辨精度，同时，基于烧烤盒内的炭体数量的检测结果决定是否执行炭体自动推送动作，从而避免人工增炭对手部造成污染的情况发生；

(2)在对图像执行维纳滤波的基础上，只对滤波后图像中检测到目标的各个拼接图案的边缘执行基于kirsch算子的图像锐化处理，从而减少了图像内容处理对运算资源的不必要的占用。

根据本发明的一方面，提供了一种基于信号分析的材料补充平台，所述平台包括：炭体推送设备，用于在接收到的参考数量小于预设数量阈值时，基于二者的差值推送相应的数量的炭体进入烧烤盒内。

更具体地，在所述基于信号分析的材料补充平台中：所述炭体推送设备由机械手臂、永磁无刷电机、重量检测仪和计数器组成。

更具体地，在所述基于信号分析的材料补充平台中：所述炭体推送设备还用于在接收到的参考数量不小于预设数量阈值时，停止推送炭体进入烧烤盒内。

更具体地，在所述基于信号分析的材料补充平台中，所述平台还包括：二次检测设备，分别与炭体推送设备和同态滤波设备连接，用于基于炭体成像特征从同态滤波图像提取各个炭体分部所在的各个图像区域，并将各个炭体的数量作为参考数量输出；微型采集设备，嵌入在烧烤盒的内侧面中，用于对烧烤盒内部执行图像数据采集动作，以获得并输出盒体内部图像，所述烧烤盒上方用于架设烧烤栅格以放置烧烤食品；定向虚化设备，与所述微型采集设备连接，用于对盒体内部图像中的各个对象所在的各个区域之外的图像区域执行虚化处理，以获得并输出定向虚化图像。

本发明的基于信号分析的材料补充平台方便实用、结构紧凑。由于针对局部图像区域质量不佳导致炭体难以分辨的场景，采用了二次炭体检测模式以提升炭体分辨精度，还基于烧烤盒内的炭体数量的检测结果决定是否执行炭体自动推送动作，从而避免人工增炭对手部造成污染的情况发生。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于信号分析的材料补充平台所应用的烧烤盒的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于信号分析的材料补充平台的实施方案进行详细说明。

图像是人类视觉的基础，是自然景物的客观反映，是人类认识世界和人类本身的重要源泉。“图”是物体反射或透射光的分布，“像”是人的视觉系统所接受的图在人脑中所形成的印象或认识，照片、绘画、剪贴画、地图、书法作品、手写汉学、传真、卫星云图、影视画面、x光片、脑电图、心电图等都是图像。

图像是客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真，是人类社会活动中最常用的信息载体。或者说图像是客观对象的一种表示，它包含了被描述对象的有关信息。它是人们最主要的信息源。据统计，一个人获取的信息大约有75％来自视觉。

广义上，图像就是所有具有视觉效果的画面，它包括：纸介质上的、底片或照片上的、电视、投影仪或计算机屏幕上的。图像根据图像记录方式的不同可分为两大类：模拟图像和数字图像。模拟图像可以通过某种物理量(如光、电等)的强弱变化来记录图像亮度信息，例如模拟电视图像；而数字图像则是用计算机存储的数据来记录图像上各点的亮度信息。

当前，用于烧烤的烧烤盒处于半封闭结构，人们进行炭体补充需要执行繁琐的操作，并不可避免带来手部污染，也影响正常的烧烤进程，同时，处于燃烧状态下的各个炭体之间的分界比较模糊，人工的肉眼检测模式的精度不高。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于信号分析的材料补充平台，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于信号分析的材料补充平台所应用的烧烤盒的结构示意图。

根据本发明实施方案示出的基于信号分析的材料补充平台包括：

炭体推送设备，用于在接收到的参考数量小于预设数量阈值时，基于二者的差值推送相应的数量的炭体进入烧烤盒内。

接着，继续对本发明的基于信号分析的材料补充平台的具体结构进行进一步的说明。

所述基于信号分析的材料补充平台中：

所述炭体推送设备由机械手臂、永磁无刷电机、重量检测仪和计数器组成。

所述基于信号分析的材料补充平台中：

所述炭体推送设备还用于在接收到的参考数量不小于预设数量阈值时，停止推送炭体进入烧烤盒内。

所述基于信号分析的材料补充平台中还可以包括：

二次检测设备，分别与炭体推送设备和同态滤波设备连接，用于基于炭体成像特征从同态滤波图像提取各个炭体分部所在的各个图像区域，并将各个炭体的数量作为参考数量输出；

微型采集设备，嵌入在烧烤盒的内侧面中，用于对烧烤盒内部执行图像数据采集动作，以获得并输出盒体内部图像，所述烧烤盒上方用于架设烧烤栅格以放置烧烤食品；

定向虚化设备，与所述微型采集设备连接，用于对盒体内部图像中的各个对象所在的各个区域之外的图像区域执行虚化处理，以获得并输出定向虚化图像；

维纳滤波设备，与所述定向虚化设备连接，用于接收所述定向虚化图像，对所述定向虚化图像执行维纳滤波处理，以获得并输出相应的维纳滤波图像；

图案提取设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收维纳滤波图像，对所述维纳滤波图像执行预设分块大小的平均式分块处理，以获得各个图像分块，对每一个图像分块执行基于对应炭体分割阈值的炭体分割处理，以获得对应的再分块，并将所有图像分块的再分块进行拼接以获得各个拼接图案；

算子锐化设备，与所述图案拼接设备连接，用于对所述维纳滤波图像中的各个拼接图案的各个边缘进行基于kirsch算子的图像锐化处理，以获得并输出与所述维纳滤波图像对应的算子锐化图像；

盒式滤波设备，与所述算子锐化设备连接，用于接收所述算子锐化图像，并对所述算子锐化图像执行盒式滤波处理，以获得并输出对应的盒式滤波图像；

同态滤波设备，与所述盒式滤波设备连接，用于接收所述盒式滤波图像，并对所述盒式滤波图像执行同态滤波处理，以获得并输出对应的同态滤波图像；

时钟供应设备，分别与所述算子锐化设备、所述盒式滤波设备和所述同态滤波设备连接，用于分别为所述算子锐化设备、所述盒式滤波设备和所述同态滤波设备提供不同的参考时钟信号；

其中，在所述图案提取设备中，对所述维纳滤波图像执行平均式分块处理的预设分块为正方形的形状；

其中，在所述图案提取设备中，所述维纳滤波图像的信噪比越小，对所述维纳滤波图像执行平均式分块处理的预设分块越大。

所述基于信号分析的材料补充平台中还可以包括：

噪声类型检测设备，与所述同态滤波设备连接，用于接收所述同态滤波图像，对所述同态滤波图像进行噪声类型分析，以获得所述同态滤波图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值。

所述基于信号分析的材料补充平台中还可以包括：

噪声幅值测量设备，与所述噪声类型检测设备连接，用于接收所述同态滤波图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前三的三种噪声类型作为三种待处理噪声类型输出。

所述基于信号分析的材料补充平台中还可以包括：

静态存储设备，用于预先存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一个种噪声类型对二值化阈值的影响权重，还用于预先存储了初始化二值化阈值；

初值提取设备，与所述静态存储设备连接，用于获取所述初始化二值化阈值；

初值修正设备，分别与所述初值提取设备和所述噪声幅值测量设备连接，用于接收所述三种待处理噪声类型，基于所述类型权重对照表确定所述三种待处理噪声类型分别对应的三个影响权重，并采用所述三个影响权重对所述初始化二值化阈值进行按顺序的修正处理，以获得修正处理完毕后的修正化阈值，并输出所述修正化阈值。

所述基于信号分析的材料补充平台中还可以包括：

阈值执行设备，与所述初值修正设备连接，采用所述修正化阈值对所述同态滤波图像执行二值化处理，以获得处理后图像，并输出所述处理后图像；

递归滤波设备，分别与所述二次检测设备和所述阈值执行设备连接，用于接收所述处理后图像，对所述处理后图像执行递归滤波处理，以获得相应的滤波处理图像，并将所述滤波处理图像替换所述同态滤波图像发送给所述二次检测设备；

其中，所述静态存储设备还分别与所述初值修正设备和所述阈值执行设备连接，用于存储所述修正化阈值。

另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读内存(英文：read-onlymemory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：randomaccessmemory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。