一种基于视频图像处理的自动化控制方法及系统与流程

本发明涉及工业领域，特别是涉及一种基于视频图像处理的自动化控制方法及系统。

背景技术：

目前，综合自动化系统在工厂中应用广泛，其特点以组态软件为平台，以可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，plc)为运行核心，以各种专用传感器信号作为运行反馈或报警信号。

但是，由于传感器的数量和功能限制，自动化系统无法对一些特殊情况做出反应，自动化系统传感器的局限性会导致漏报警或误报警事件，无法保障工作人员及设备的安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于视频图像处理的自动化控制方法及系统，实现了自动化集控子系统能够根据视频监控子系统的报警信息来实现自动化控制，避免自动化系统传感器的局限性所导致的漏报警或误报警事件，弥补自动化系统安全生产过程中的监控盲区，减少事故发生率，保障工作人员及设备的安全。

本发明第一方面提供一种基于视频图像处理的自动化控制系统，包括：

视频监控子系统、通信协议网关、自动化集控子系统及控制子系统；

视频监控子系统采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息；

视频监控子系统对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息；

视频监控子系统将通信协议信息发送至通信协议网关；

通信协议网关对通信协议信息进行解码处理，得到报警信息；

通信协议网关根据报警信息生成操作指令；

通信协议网关将操作指令发送至自动化集控子系统；

自动化集控子系统根据操作指令控制控制子系统。

进一步的，视频监控子系统包括：

视频监控器及视频管理服务器；

视频监控器用于采集图像信息；

视频管理服务器用于对图像信息进行分析，判断是否存在报警事件；

当存在报警事件时，视频管理服务器生成报警事件对应的报警信息；

视频通信服务器对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息；

视频通信服务器将通信协议信息发送至通信协议网关。

进一步的，视频监控子系统还包括：分布式控制设备及视频联动服务器；

视频联动服务器与视频监控器建立视频图像传输链路，视频联动服务器与分布式控制设备建立控制指令传输链路；

分布式控制设备获取报警信息，根据报警信息确定报警事件位置；

分布式控制设备将报警事件位置发送至视频联动服务器；

视频联动服务器根据报警事件位置确定对应的目标视频监控器；

视频联动服务器控制目标视频监控器将视频监控角度调整至报警事件位置。

进一步的，视频监控子系统还包括：视频显示界面；

当视频联动服务器确定目标视频监控器后，视频联动服务器控制视频显示界面连接目标视频监控器；

当目标视频监控器的数量超过视频显示界面的报警窗口数时，视频显示界面根据优先级原则，选择出与报警窗口数据对应的目标视频监控器，

视频显示界面通过报警窗口显示选择出的目标视频监控器采集的图像信息。

进一步的，视频监控子系统还包括：视频存储器；

视频存储器与一个或多个视频监视器连接；

视频存储器用于保存一个或多个视频监视器采集的图像信息。

进一步的，视频显示界面获取视频存储器中保存的目标视频监视器的图像信息；

视频显示界面将视频存储器中保存的目标视频监视器的图像信息进行回放。

进一步的，视频监控子系统还包括：语音报警器；

语音报警器获取预录制的报警音频信息；

当语音报警器获取到报警信息时，语音报警器根据报警信息发出预录制的报警音频信息。

进一步的，视频监控子系统还包括：视频监控客户端；

视频监控客户端与视频管理服务器连接。

本发明第二方面提供一种基于视频图像处理的自动化控制方法，应用于基于视频图像处理的自动化控制系统，基于视频图像处理的自动化控制系统包括视频监控子系统、通信协议网关、自动化集控子系统及控制子系统，方法包括：

视频监控子系统采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息；

视频监控子系统对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息；

视频监控子系统将通信协议信息发送至通信协议网关；

通信协议网关对通信协议信息进行解码处理，得到报警信息；

通信协议网关根据报警信息生成操作指令；

通信协议网关将操作指令发送至自动化集控子系统；

自动化集控子系统根据操作指令控制控制子系统。

进一步的，视频监控子系统包括视频监控器及视频管理服务器，

视频监控子系统采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息，包括：

视频管理服务器对图像信息进行分析，判断是否存在报警事件；

当不存在报警事件时，视频管理服务器不生成报警信息。

当存在报警事件时，视频管理服务器生成报警事件对应的报警信息。

以上可见，视频监控子系统采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息；视频监控子系统对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息；视频监控子系统将通信协议信息发送至通信协议网关；通信协议网关对通信协议信息进行解码处理，得到报警信息；通信协议网关根据报警信息生成操作指令；通信协议网关将操作指令发送至自动化集控子系统；自动化集控子系统根据操作指令控制控制子系统。实现了自动化集控子系统能够根据视频监控子系统的报警信息来实现自动化控制，避免自动化系统传感器的局限性所导致的漏报警或误报警事件，弥补自动化系统安全生产过程中的监控盲区，减少事故发生率，保障工作人员及设备的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于视频图像处理的自动化控制系统的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的视频监控子系统的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的视频监控子系统的另一个实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的视频监控子系统的又一个实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的视频监控子系统的再一个实施例的结构示意图；

图6为本发明提供的视频监控子系统的又一个实施例的结构示意图；

图7为本发明提供的视频监控子系统的又一个实施例的结构示意图；

图8为本发明提供的基于视频图像处理的自动化控制方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于视频图像处理的自动化控制方法及系统，实现了自动化集控子系统能够根据视频监控子系统的报警信息来实现自动化控制，避免自动化系统传感器的局限性所导致的漏报警或误报警事件，弥补自动化系统安全生产过程中的监控盲区，减少事故发生率，保障工作人员及设备的安全。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明主要应用于企业的生产厂区的监控场景中，具体应用时，还可以应用在其他的场景，不做具体说明。本发明的实施例中均以企业的生产厂区为例进行说明。

请参阅图1，本发明实施例提供一种基于视频图像处理的自动化控制系统，包括：

视频监控子系统101、通信协议网关102、自动化集控子系统103及控制子系统104；

视频监控子系统101采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息；

视频监控子系统101对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息；

视频监控子系统101将通信协议信息发送至通信协议网关102；

通信协议网关102对通信协议信息进行解码处理，得到报警信息；

通信协议网关102根据报警信息生成操作指令；

通信协议网关102将操作指令发送至自动化集控子系统103；

自动化集控子系统103根据操作指令控制控制子系统104。

本发明实施例中，视频监控子系统101采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息，对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息，将通信协议信息发送至通信协议网关102；通信协议网关102对通信协议信息进行解码处理，得到报警信息，根据报警信息生成操作指令，将操作指令发送至自动化集控子系统103；自动化集控子系统103根据操作指令控制控制子系统104。实现了自动化集控子系统能够根据视频监控子系统的报警信息来实现自动化控制，避免自动化系统传感器的局限性所导致的漏报警或误报警事件，弥补自动化系统安全生产过程中的监控盲区，减少事故发生率，保障工作人员及设备的安全。

需要说明的是，报警事件是由用户自行定义的，具体的类型和内容不做限定，具体可以是有跨线、进入或离开区域和在区域内停留等，相应的设置报警区域的方式有划定警戒线、选定警戒区域和全画面警戒，分别针对跨线事件、进入区域事件和在区域停留事件。

可选的，如图2所示，视频监控子系统包括：

视频监控器201及视频管理服务器202；

视频监控器201用于采集图像信息；

视频管理服务器202用于对图像信息进行分析，判断是否存在报警事件；

当存在报警事件时，视频管理服务器202生成报警事件对应的报警信息；

视频通信服务器202对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息；

视频通信服务器202将通信协议信息发送至通信协议网关。

本发明实施例中，视频监控器201具体可以是独立安装的摄像机，数量是以监控现场的情况而定，具体的数量不做限定，视频监控器201与视频管理服务器202连接，视频监控器201用于采集图像信息，视频管理服务器202用于对图像信息进行分析，判断是否存在报警事件，当存在报警事件时，生成报警事件对应的报警信息，对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息，将通信协议信息发送至通信协议网关。视频管理服务器202具体可以使用视频管理软件webaccess，webaccess是由研华公司生产的一款软件，基于浏览器的组态软件、图形设备接口(graphicsdeviceinterfaceplus，gdi+)绘图、flash动画大幅度提高画面效果，支持上百种驱动协议，基本支持目前市场所需的主流协议规范。

可选的，结合图2所示的实施例，如图3所示，视频监控子系统还包括：分布式控制设备301及视频联动服务器302；

视频联动服务器302与视频监控器201建立视频图像传输链路，视频联动服务器302与分布式控制设备301建立控制指令传输链路；

分布式控制设备301获取报警信息，根据报警信息确定报警事件位置；

分布式控制设备301将报警事件位置发送至视频联动服务器302；

视频联动服务器302根据报警事件位置确定对应的目标视频监控器201；

视频联动服务器302控制目标视频监控器301将视频监控角度调整至报警事件位置。

本发明实施例中，为了保证不用业务数据的独立性和可靠性，分别建立视频图像和控制指令传输的链路，是的图像信息和控制指令是独立传输的，视频联动服务器302与视频监控器201建立视频图像传输链路，视频联动服务器302与分布式控制设备301建立控制指令传输链路。分布式控制设备301具体可以是分布式控制系统(distributedcontrolsystem，dcs)设备，分布式控制设备301获取报警信息，根据报警信息确定报警事件位置。视频联动服务器302具有用于过程控制的ole(oleforprocesscontrol，opc)功能，opc功能是基于对象连接与嵌入(objectlinkingandembedding，ole)技术所实现的。因此，视频联动服务器302可以采用opc功能将报警事件位置和对应的目标视频监控器201进行关联，并且控制目标视频监控器301将视频监控角度调整至报警事件位置。

可选的，基于图3所示的实施例，如图4所示，视频监控子系统还包括：视频显示界面401；

当视频联动服务器302确定目标视频监控器201后，视频联动服务器302控制视频显示界面401连接目标视频监控器201；

当目标视频监控器201的数量超过视频显示界面401的报警窗口数时，视频显示界面401根据优先级原则，选择出与报警窗口数据对应的目标视频监控器201；

视频显示界面401通过报警窗口显示选择出的目标视频监控器201采集的图像信息。

本发明实施例中，视频显示界面401可以显示目标视频监控器201的监控图像画面，但是视频显示界面401显示的报警窗口数量是有限的，例如可以显示5个窗口，那么最大支持同时弹出五个视频窗口，如果同一时刻超过五个报警信息，那么可以按报警优先级覆盖显示。

进一步的，基于图4所示的实施例，如图5所示，视频监控子系统还包括：视频存储器501；

视频存储器501与一个或多个视频监视器201连接；

视频存储器501用于保存一个或多个视频监视器201采集的图像信息。

本发明实施例中，视频存储器501具体可以是网络硬盘录像机(networkvideorecorder，nvr)，可存储的图像信息的持续时间与nvr的存储空间有关，当前nvr一般配置可支持存储5天的图像信息，也可根据需要扩展存储。

进一步的，基于图5所示的实施例，

视频显示界面401获取视频存储器501中保存的目标视频监视器201的图像信息；

视频显示界面401将视频存储器501中保存的目标视频监视器201的图像信息进行回放。

本发明实施例中，在确定了目标视频监视器201之后，可以对目标视频监视器201之前采集到的图像信息进行回放，需要视频显示界面401从视频存储器501中获取到保存的目标视频监视器201的图像信息，并且将视频存储器501中保存的目标视频监视器201的图像信息进行回放，回放的持续时间受到视频存储器501的存储空间有关。

进一步的，基于图5所示的实施例，如图6所示，视频监控子系统还包括：语音报警器601；

语音报警器601获取预录制的报警音频信息；

当语音报警器601获取到报警信息时，语音报警器601根据报警信息发出预录制的报警音频信息。

本发明实施例中，在语音报警器601安装时，用户可以导入预录制的报警音频信息，报警音频信息具体可以是语音播报，也可以是蜂鸣，具体不做限定。在语音报警器601获取到报警信息时，语音报警器601根据报警信息发出预录制的报警音频信息。

进一步的，基于图6所示的实施例，如图7所示，视频监控子系统还包括：视频监控客户端701；

视频监控客户端701与视频管理服务器202连接。

本发明实施例中，视频监控客户端701具体可以为webaccess客户端，视频监控客户端701与视频管理服务器202是基于浏览器/服务器模式(browser/server，b/s)的架构模型，视频监控客户端701不仅支持本地浏览，还支持远程浏览器浏览，操作人员能通过浏览器进行远程的查看和管理、维护。

以上实施例中，详细描述了基于视频图像处理的自动化控制系统，下面通过实施例对应用于该系统的基于视频图像处理的自动化控制方法进行详细说明。

请参考图8，本发明实施例提供一种基于视频图像处理的自动化控制方法，包括：

801、视频监控子系统采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息；

802、视频监控子系统对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息；

803、视频监控子系统将通信协议信息发送至通信协议网关；

804、通信协议网关对通信协议信息进行解码处理，得到报警信息；

805、通信协议网关根据报警信息生成操作指令；

806、通信协议网关将操作指令发送至自动化集控子系统；

807、自动化集控子系统根据操作指令控制控制子系统。

本发明实施例中，视频监控子系统采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息，对报警信息进行编码处理，得到通信协议信息，将通信协议信息发送至通信协议网关，通信协议网关对通信协议信息进行解码处理，得到报警信息，根据报警信息生成操作指令，将操作指令发送至自动化集控子系统，自动化集控子系统根据操作指令控制控制子系统。实现了自动化集控子系统能够根据视频监控子系统的报警信息来实现自动化控制，避免自动化系统传感器的局限性所导致的漏报警或误报警事件，弥补自动化系统安全生产过程中的监控盲区，减少事故发生率，保障工作人员及设备的安全。

具体的，视频监控子系统包括视频监控器及视频管理服务器，

视频监控子系统采集图像信息，对图像信息进行分析，生成报警信息，包括：

视频管理服务器对图像信息进行分析，判断是否存在报警事件；

当不存在报警事件时，视频管理服务器不生成报警信息。

当存在报警事件时，视频管理服务器生成报警事件对应的报警信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。