切削剩余长度现场播报系统及方法与流程

1.本发明涉及图像识别领域，尤其涉及一种切削剩余长度现场播报系统及方法。


背景技术：

2.图像识别的发展经历了三个阶段：文字识别、数字图像处理与识别、物体识别。文字识别的研究是从1950年开始的，一般是识别字母、数字和符号，从印刷文字识别到手写文字识别，应用非常广泛。
3.数字图像处理和识别的研究开始于1965年。数字图像与模拟图像相比具有存储，传输方便可压缩、传输过程中不易失真、处理方便等巨大优势，这些都为图像识别技术的发展提供了强大的动力。物体的识别主要指的是对三维世界的客体及环境的感知和认识，属于高级的计算机视觉范畴。它是以数字图像处理与识别为基础的结合人工智能、系统学等学科的研究方向，其研究成果被广泛应用在各种工业及探测机器人上。现代图像识别技术的一个不足就是自适应性能差，一旦目标图像被较强的噪声污染或是目标图像有较大残缺往往就得不出理想的结果。
4.现有技术中，不同类型烟体，例如卷烟和雪茄，以及不同类型的卷烟，当安装在烟头滤嘴结构前方执行烟体气体过滤动作时，适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度不同，这需要专业烟体切削人员才能辨认，而一般的吸烟人员无法辨识，自然无法执行后续相应的烟体切削操作。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种切削剩余长度现场播报系统及方法，能够对安装在烟头滤嘴结构前方的烟体类型执行视频搜索式识别处理，并基于识别到的烟体类型确定适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度以及时显示给吸烟人员，从而便于吸烟人员执行烟体切削操作。
6.相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下几处突出的实质性特点：
7.(1)采用包括小波滤波机构、边缘锐化机构、对比度提升机构、第一解析设备和第二解析设备的定制图像链路的基础上，用于基于烟体标识图案对视频信息执行烟头滤嘴结构前方安装的烟体的类型搜索操作；
8.(2)对烟头滤嘴结构前方安装的烟体进行类型识别，以基于识别到的类型确定对应的类型烟体适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度，并实时显示给吸烟人员。
9.根据本发明的一方面，提供了一种切削剩余长度现场播报系统，所述系统包括：
10.嵌入式采集设备，设置在烟头滤嘴结构的外壳上，用于在接收到第一分析信号时，执行对所述烟头滤嘴结构的顶端的前方的成像操作，以获得当前采集画面。
11.更具体地，在所述切削剩余长度现场播报系统中，还包括：
12.小波滤波机构，封闭在所述烟头滤嘴结构的外壳和所述烟头滤嘴结构的烟雾通道
之间的夹层内，与所述嵌入式采集设备连接，用于对接收到的当前采集画面执行小波滤波操作，以获得小波滤波图像。
13.更具体地，在所述切削剩余长度现场播报系统中，还包括：
14.边缘锐化机构，设置在所述夹层内，与所述小波滤波机构连接，用于对接收到的小波滤波图像执行边缘锐化操作，以获得对应的边缘锐化图像；
15.对比度提升机构，设置在所述夹层内，与所述边缘锐化机构连接，用于对接收到的边缘锐化图像执行对比度提升操作，以获得对应的对比度提升图像；
16.第一解析设备，与所述对比度提升机构连接，用于根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型；
17.第二解析设备，与所述第一解析设备连接，用于根据接收到的烟体类型确定对应的适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度；
18.语音播报设备，嵌入在所述烟头滤嘴结构的外壳内，与所述第二解析设备连接，用于实时播报当前接收到的烟体切削剩余长度；
19.第一检测设备，设置在烟头滤嘴结构的顶端，用于感应所述顶端位置的实时散发热量；
20.第二检测设备，分别与所述嵌入式采集设备和所述第一检测设备连接，用于在接收到的实时散发热量大于等于预设热量阈值时，发出第一分析信号；
21.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：基于标准烟体轮廓识别所述对比度提升图像中存在的各个烟体对象；
22.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：将所述对比度提升图像中面积最大的烟体对象作为应用烟体对象；
23.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记在所述应用烟体对象在所述对比度提升图像中的成像区域中搜索标记，并将搜索到的标记对应的烟体类型作为所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型。
24.根据本发明的另一方面，还提供了一种切削剩余长度现场播报方法，所述方法包括：
25.使用嵌入式采集设备，设置在烟头滤嘴结构的外壳上，用于在接收到第一分析信号时，执行对所述烟头滤嘴结构的顶端的前方的成像操作，以获得当前采集画面。
26.更具体地，在所述切削剩余长度现场播报方法中，还包括：
27.使用小波滤波机构，封闭在所述烟头滤嘴结构的外壳和所述烟头滤嘴结构的烟雾通道之间的夹层内，与所述嵌入式采集设备连接，用于对接收到的当前采集画面执行小波滤波操作，以获得小波滤波图像。
28.更具体地，在所述切削剩余长度现场播报方法中，还包括：
29.使用边缘锐化机构，设置在所述夹层内，与所述小波滤波机构连接，用于对接收到的小波滤波图像执行边缘锐化操作，以获得对应的边缘锐化图像；
30.使用对比度提升机构，设置在所述夹层内，与所述边缘锐化机构连接，用于对接收
到的边缘锐化图像执行对比度提升操作，以获得对应的对比度提升图像；
31.使用第一解析设备，与所述对比度提升机构连接，用于根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型；
32.使用第二解析设备，与所述第一解析设备连接，用于根据接收到的烟体类型确定对应的适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度；
33.使用语音播报设备，嵌入在所述烟头滤嘴结构的外壳内，与所述第二解析设备连接，用于实时播报当前接收到的烟体切削剩余长度；
34.使用第一检测设备，设置在烟头滤嘴结构的顶端，用于感应所述顶端位置的实时散发热量；
35.使用第二检测设备，分别与所述嵌入式采集设备和所述第一检测设备连接，用于在接收到的实时散发热量大于等于预设热量阈值时，发出第一分析信号；
36.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：基于标准烟体轮廓识别所述对比度提升图像中存在的各个烟体对象；
37.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：将所述对比度提升图像中面积最大的烟体对象作为应用烟体对象；
38.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记在所述应用烟体对象在所述对比度提升图像中的成像区域中搜索标记，并将搜索到的标记对应的烟体类型作为所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型。
39.本发明的切削剩余长度现场播报系统及方法设计智能、结构简单。由于能够对安装在烟头滤嘴结构前方的烟体类型执行视频搜索式识别处理，并基于识别到的烟体类型确定适合卡接在烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度以进行现场显示，从而满足各类烟体的切削需求。
附图说明
40.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
41.图1为根据本发明实施方案示出的切削剩余长度现场播报系统及方法所使用的嵌入式采集设备的内部结构示意图。
具体实施方式
42.下面将参照附图对本发明的切削剩余长度现场播报系统及方法的实施方案进行详细说明。
43.图像识别问题的数学本质属于模式空间到类别空间的映射问题。目前，在图像识别的发展中，主要有三种识别方法：统计模式识别、结构模式识别、模糊模式识别。图像分割是图像处理中的一项关键技术，自20世纪70年代，其研究已经有几十年的历史，一直都受到人们的高度重视，至今借助于各种理论提出了数以千计的分割算法，而且这方面的研究仍然在积极地进行着。
44.现有的图像分割的方法有许多种，有阈值分割方法，边缘检测方法，区域提取方法，结合特定理论工具的分割方法等。从图像的类型来分有：灰度图像分割、彩色图像分割和纹理图像分割等。早在1965年就有人提出了检测边缘算子，使得边缘检测产生了不少经典算法。但在近二十年间，随着基于直方图和小波变换的图像分割方法的研究计算技术、vlsi技术的迅速发展，有关图像处理方面的研究取得了很大的进展。图像分割方法结合了一些特定理论、方法和工具，如基于数学形态学的图像分割、基于小波变换的分割、基于遗传算法的分割等。
45.现有技术中，不同类型烟体，例如卷烟和雪茄，以及不同类型的卷烟，当安装在烟头滤嘴结构前方执行烟体气体过滤动作时，适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度不同，这需要专业烟体切削人员才能辨认，而一般的吸烟人员无法辨识，自然无法执行后续相应的烟体切削操作。
46.为了克服上述不足，本发明搭建了一种切削剩余长度现场播报系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。
47.根据本发明实施方案示出的切削剩余长度现场播报系统包括：
48.嵌入式采集设备，如图1所示，设置在烟头滤嘴结构的外壳上，用于在接收到第一分析信号时，执行对所述烟头滤嘴结构的顶端的前方的成像操作，以获得当前采集画面。
49.接着，继续对本发明的切削剩余长度现场播报系统的具体结构进行进一步的说明。
50.所述切削剩余长度现场播报系统中还可以包括：
51.小波滤波机构，封闭在所述烟头滤嘴结构的外壳和所述烟头滤嘴结构的烟雾通道之间的夹层内，与所述嵌入式采集设备连接，用于对接收到的当前采集画面执行小波滤波操作，以获得小波滤波图像。
52.所述切削剩余长度现场播报系统中还可以包括：
53.边缘锐化机构，设置在所述夹层内，与所述小波滤波机构连接，用于对接收到的小波滤波图像执行边缘锐化操作，以获得对应的边缘锐化图像；
54.对比度提升机构，设置在所述夹层内，与所述边缘锐化机构连接，用于对接收到的边缘锐化图像执行对比度提升操作，以获得对应的对比度提升图像；
55.第一解析设备，与所述对比度提升机构连接，用于根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型；
56.第二解析设备，与所述第一解析设备连接，用于根据接收到的烟体类型确定对应的适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度；
57.语音播报设备，嵌入在所述烟头滤嘴结构的外壳内，与所述第二解析设备连接，用于实时播报当前接收到的烟体切削剩余长度；
58.第一检测设备，设置在烟头滤嘴结构的顶端，用于感应所述顶端位置的实时散发热量；
59.第二检测设备，分别与所述嵌入式采集设备和所述第一检测设备连接，用于在接收到的实时散发热量大于等于预设热量阈值时，发出第一分析信号；
60.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：基于标准烟体轮廓识别所述对比度提升图像中存在
的各个烟体对象；
61.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：将所述对比度提升图像中面积最大的烟体对象作为应用烟体对象；
62.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记在所述应用烟体对象在所述对比度提升图像中的成像区域中搜索标记，并将搜索到的标记对应的烟体类型作为所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型。
63.所述切削剩余长度现场播报系统中还可以包括：
64.负荷测量阵列，包括多个负荷测量元件，用于分别与小波滤波机构、边缘锐化机构、对比度提升机构、第一解析设备和第二解析设备连接；
65.其中，所述多个负荷测量元件用于分别测量小波滤波机构、边缘锐化机构、对比度提升机构、第一解析设备和第二解析设备各自的当前工作负荷。
66.所述切削剩余长度现场播报系统中还可以包括：
67.现场报警设备，分别与所述多个负荷测量元件连接，用于在小波滤波机构、边缘锐化机构、对比度提升机构、第一解析设备和第二解析设备各自的当前工作负荷中存在负荷超限的设备时，执行与负荷超限的设备相应的负荷警示操作。
68.根据本发明实施方案示出的切削剩余长度现场播报方法包括：
69.使用嵌入式采集设备，如图1所示，设置在烟头滤嘴结构的外壳上，用于在接收到第一分析信号时，执行对所述烟头滤嘴结构的顶端的前方的成像操作，以获得当前采集画面。
70.接着，继续对本发明的切削剩余长度现场播报方法的具体步骤进行进一步的说明。
71.所述切削剩余长度现场播报方法还可以包括：
72.使用小波滤波机构，封闭在所述烟头滤嘴结构的外壳和所述烟头滤嘴结构的烟雾通道之间的夹层内，与所述嵌入式采集设备连接，用于对接收到的当前采集画面执行小波滤波操作，以获得小波滤波图像。
73.所述切削剩余长度现场播报方法还可以包括：
74.使用边缘锐化机构，设置在所述夹层内，与所述小波滤波机构连接，用于对接收到的小波滤波图像执行边缘锐化操作，以获得对应的边缘锐化图像；
75.使用对比度提升机构，设置在所述夹层内，与所述边缘锐化机构连接，用于对接收到的边缘锐化图像执行对比度提升操作，以获得对应的对比度提升图像；
76.使用第一解析设备，与所述对比度提升机构连接，用于根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型；
77.使用第二解析设备，与所述第一解析设备连接，用于根据接收到的烟体类型确定对应的适合卡接在所述烟头滤嘴结构的顶端的烟体切削剩余长度；
78.使用语音播报设备，嵌入在所述烟头滤嘴结构的外壳内，与所述第二解析设备连接，用于实时播报当前接收到的烟体切削剩余长度；
79.使用第一检测设备，设置在烟头滤嘴结构的顶端，用于感应所述顶端位置的实时
散发热量；
80.使用第二检测设备，分别与所述嵌入式采集设备和所述第一检测设备连接，用于在接收到的实时散发热量大于等于预设热量阈值时，发出第一分析信号；
81.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：基于标准烟体轮廓识别所述对比度提升图像中存在的各个烟体对象；
82.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：将所述对比度提升图像中面积最大的烟体对象作为应用烟体对象；
83.其中，根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记图案识别所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型包括：根据各种类型的烟体设置在烟体上的标记在所述应用烟体对象在所述对比度提升图像中的成像区域中搜索标记，并将搜索到的标记对应的烟体类型作为所述对比度提升图像中存在的烟体对象对应的烟体类型。
84.所述切削剩余长度现场播报方法还可以包括：
85.负荷测量阵列，包括多个负荷测量元件，用于分别与小波滤波机构、边缘锐化机构、对比度提升机构、第一解析设备和第二解析设备连接；
86.其中，所述多个负荷测量元件用于分别测量小波滤波机构、边缘锐化机构、对比度提升机构、第一解析设备和第二解析设备各自的当前工作负荷。
87.所述切削剩余长度现场播报方法还可以包括：
88.现场报警设备，分别与所述多个负荷测量元件连接，用于在小波滤波机构、边缘锐化机构、对比度提升机构、第一解析设备和第二解析设备各自的当前工作负荷中存在负荷超限的设备时，执行与负荷超限的设备相应的负荷警示操作。
89.另外，在所述切削剩余长度现场播报系统及方法中，所述烟头滤嘴结构包括外壳、烟雾通道和过滤网，所述过滤网设置在所述烟雾通道内，所述烟雾通道被所述外壳包裹；
90.以及其中，将所述对比度提升图像中面积最大的烟体对象作为应用烟体对象包括：获取所述对比度提升图像中每一个烟体对象在所述对比度提升图像中占据的像素点的总数，并将占据的像素点的总数最大的烟体对象作为所述对比度提升图像中面积最大的烟体对象。
91.以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。