利用微机处理的状态采集系统及方法与流程

1.本发明涉及微机应用领域，更具体地，涉及一种利用微机处理的状态采集系统及方法。


背景技术：

2.微型计算机简称“微型机”、“微机”，由于其具备人脑的某些功能，所以也称其为“微电脑”。微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出(i/o)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。
3.微型计算机系统从全局到局部存在三个层次：微型计算机系统、微型计算机、微处理器(cpu)。单纯的微处理器和单纯的微型计算机都不能独立工作，只有微型计算机系统才是完整的信息处理系统，才具有实用意义。一个完整的微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统由运算器、控制器、存储器(含内存、外存和缓存)、各种输入输出设备组成，采用“指令驱动”方式工作。当前，微机应用领域较为广泛，然而仍存在一些细分领域没有得到普及。例如，在公园等场所一些较为粗大的树木在生长过程中因为风力影响或者土壤环境影响导致树木生长过于弯曲、倾斜，严重时会使得树根拔起而导致树木进入将死状态，因此需要一种微机细分应用方案，完成对树木生长状态的现场辨识。


技术实现要素：

4.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种利用微机处理的状态采集系统及方法，能够在利用微机的基础上，采用智能化检测模式对被监控树木的树体倾斜状态进行现场辨识，以在树体过于倾斜时执行需要支撑的通知操作，从而维护被监控树木的树体，保证树体生长环境的安全性和可靠性。
5.为此，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：
6.(1)采用像素行定位以及曲线拟合模式对树木与地面的倾斜角度进行智能化鉴定，从而能够现场判断被监控树木是否需要支撑；
7.(2)在树体生长曲线的解析过程中，将树体对应的成像区域经历过的每一像素行所占据的各个像素点的中间像素点作为构成树体生长曲线的单个像素点以获得所述树体生长曲线。
8.根据本发明的一方面，提供了一种利用微机处理的状态采集系统，所述系统包括：
9.当前计时机构，设置在单株树木附近，用于每隔设定时长发出一次采集执行命令；
10.地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行图像信号采集操作，以获得对应的地面采集图像；
11.一级转化部件，与所述地面采集器件连接，用于对接收到的地面采集图像执行几何校正处理，以获得对应的一级转化图像；
12.二级转化部件，与所述一级转化部件连接，用于对接收到的一级转化图像执行脉冲噪声去除处理，以获得对应的二级转化图像；
13.三级转化部件，与所述二级转化部件连接，用于对接收到的二级转化图像执行白平衡处理，以获得对应的三级转化图像，所述一级转化部件、所述二级转化部件以及所述三级转化部件分别由不同的微型计算机来实现；
14.树体辨识机构，与所述三级转化部件连接，用于识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
15.信号选取机构，与所述树体辨识机构连接，用于将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出；
16.倾斜判断机构，与所述信号选取机构连接，用于将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
17.参数鉴定器件，与所述倾斜判断机构连接，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑请求；
18.其中，所述参数鉴定器件还用于在接收到的当前解析倾角大于等于所述设定角度阈值时，发出树体偏直信号；
19.其中，将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：将所述有效成像区域经历过的每一像素行所占据的各个像素点的中间像素点作为构成所述树体生长曲线的单个像素点以获得所述树体生长曲线。
20.根据本发明的另一方面，还提供了一种利用微机处理的状态采集方法，所述方法包括：
21.使用当前计时机构，设置在单株树木附近，用于每隔设定时长发出一次采集执行命令；
22.使用地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行图像信号采集操作，以获得对应的地面采集图像；
23.使用一级转化部件，与所述地面采集器件连接，用于对接收到的地面采集图像执行几何校正处理，以获得对应的一级转化图像；
24.使用二级转化部件，与所述一级转化部件连接，用于对接收到的一级转化图像执行脉冲噪声去除处理，以获得对应的二级转化图像；
25.使用三级转化部件，与所述二级转化部件连接，用于对接收到的二级转化图像执行白平衡处理，以获得对应的三级转化图像，所述一级转化部件、所述二级转化部件以及所述三级转化部件分别由不同的微型计算机来实现；
26.使用树体辨识机构，与所述三级转化部件连接，用于识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
27.使用信号选取机构，与所述树体辨识机构连接，用于将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出；
28.使用倾斜判断机构，与所述信号选取机构连接，用于将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
29.使用参数鉴定器件，与所述倾斜判断机构连接，用于在接收到的当前解析倾角小
于设定角度阈值时，发出树体支撑请求；
30.其中，所述参数鉴定器件还用于在接收到的当前解析倾角大于等于所述设定角度阈值时，发出树体偏直信号；
31.其中，将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：将所述有效成像区域经历过的每一像素行所占据的各个像素点的中间像素点作为构成所述树体生长曲线的单个像素点以获得所述树体生长曲线。
32.本发明的利用微机处理的状态采集系统及方法应用广泛、安全可靠。由于能够在利用微机的基础上，采用智能化检测模式对被监控树木的树体倾斜状态进行现场辨识，以在树体过于倾斜时执行需要支撑的通知操作，从而延长每一处被监控树木的寿命。
33.附图简要说明
34.本领域技术人员通过参考附图可更好理解本发明的众多优点，其中：
35.图1为根据本发明实施方案示出的利用微机处理的状态采集系统的结构示意图。
具体实施方式
36.计算机(computer)俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。当前，微机应用领域较为广泛，然而仍存在一些细分领域没有得到普及。例如，在公园等场所一些较为粗大的树木在生长过程中因为风力影响或者土壤环境影响导致树木生长过于弯曲、倾斜，严重时会使得树根拔起而导致树木进入将死状态，因此需要一种微机细分应用方案，完成对树木生长状态的现场辨识。
37.现在，将针对公开的主题对本发明进行具体的说明。
38.图1为根据本发明实施方案示出的利用微机处理的状态采集系统的结构示意图，所述系统包括：
39.当前计时机构，设置在单株树木附近，用于每隔设定时长发出一次采集执行命令；
40.地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行图像信号采集操作，以获得对应的地面采集图像；
41.一级转化部件，与所述地面采集器件连接，用于对接收到的地面采集图像执行几何校正处理，以获得对应的一级转化图像；
42.二级转化部件，与所述一级转化部件连接，用于对接收到的一级转化图像执行脉冲噪声去除处理，以获得对应的二级转化图像；
43.三级转化部件，与所述二级转化部件连接，用于对接收到的二级转化图像执行白平衡处理，以获得对应的三级转化图像，所述一级转化部件、所述二级转化部件以及所述三级转化部件分别由不同的微型计算机来实现；
44.树体辨识机构，与所述三级转化部件连接，用于识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
45.信号选取机构，与所述树体辨识机构连接，用于将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出；
46.倾斜判断机构，与所述信号选取机构连接，用于将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
47.参数鉴定器件，与所述倾斜判断机构连接，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑请求；
48.其中，所述参数鉴定器件还用于在接收到的当前解析倾角大于等于所述设定角度阈值时，发出树体偏直信号；
49.其中，将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：将所述有效成像区域经历过的每一像素行所占据的各个像素点的中间像素点作为构成所述树体生长曲线的单个像素点以获得所述树体生长曲线。
50.接着，继续对本发明的利用微机处理的状态采集系统的具体结构进行进一步的说明。
51.在所述利用微机处理的状态采集系统中：
52.将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：所述树体生长曲线最低位置为所述有效成像区域经历过的各个像素行中最靠近所述三级转化图像底部的像素行上所述有效成像区域占据的各个像素点的中间像素点；
53.其中，将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：所述树体生长曲线最低位置左右两侧所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行形成左右两个不同夹角；
54.所述树体生长曲线最低位置左右两侧所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行形成左右两个不同夹角包括：所述左右两个不同夹角之和等于180度。
55.在所述利用微机处理的状态采集系统中：
56.识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域包括：根据树体对应的亮度数值范围识别所述三级转化图像中具有的亮度值在所述亮度数值范围内的每一个像素点以作为每一个树体构造像素点；
57.其中，识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域还包括：获取所述三级转化图像中的各个树体构造像素点，将所述各个树体构造像素点组合成所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域。
58.在所述利用微机处理的状态采集系统中：
59.将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出包括：获取每一个树体成像区域在所述三级转化图像中占据的像素点的数量以作为所述树体成像区域的面积参数；
60.其中，将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出还包括：将在所述三级转化图像中占据的像素点的数量最多的树体成像区域作为有效成
像区域输出。
61.在所述利用微机处理的状态采集系统中：
62.所述地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行图像信号采集操作，以获得对应的地面采集图像还包括：所述地面采集器件的安装使得所述地面采集器件采集到的地面采集图像中的每一像素行与所述单株树木所在的地平面基本平行；
63.其中，所述地面采集器件与所述当前计时机构连接，用于接收每一次所述当前计时机构发送的采集执行命令。
64.根据本发明实施方案示出的利用微机处理的状态采集方法包括：
65.使用当前计时机构，设置在单株树木附近，用于每隔设定时长发出一次采集执行命令；
66.使用地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行图像信号采集操作，以获得对应的地面采集图像；
67.使用一级转化部件，与所述地面采集器件连接，用于对接收到的地面采集图像执行几何校正处理，以获得对应的一级转化图像；
68.使用二级转化部件，与所述一级转化部件连接，用于对接收到的一级转化图像执行脉冲噪声去除处理，以获得对应的二级转化图像；
69.使用三级转化部件，与所述二级转化部件连接，用于对接收到的二级转化图像执行白平衡处理，以获得对应的三级转化图像，所述一级转化部件、所述二级转化部件以及所述三级转化部件分别由不同的微型计算机来实现；
70.使用树体辨识机构，与所述三级转化部件连接，用于识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
71.使用信号选取机构，与所述树体辨识机构连接，用于将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出；
72.使用倾斜判断机构，与所述信号选取机构连接，用于将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
73.使用参数鉴定器件，与所述倾斜判断机构连接，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑请求；
74.其中，所述参数鉴定器件还用于在接收到的当前解析倾角大于等于所述设定角度阈值时，发出树体偏直信号；
75.其中，将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：将所述有效成像区域经历过的每一像素行所占据的各个像素点的中间像素点作为构成所述树体生长曲线的单个像素点以获得所述树体生长曲线。
76.接着，继续对本发明的利用微机处理的状态采集方法的具体步骤进行进一步的说明。
77.在所述利用微机处理的状态采集方法中：
78.将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：
所述树体生长曲线最低位置为所述有效成像区域经历过的各个像素行中最靠近所述三级转化图像底部的像素行上所述有效成像区域占据的各个像素点的中间像素点；
79.其中，将所述有效成像区域拟合成对应的树体生长曲线，将所述树体生长曲线最低位置所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出包括：所述树体生长曲线最低位置左右两侧所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行形成左右两个不同夹角；
80.所述树体生长曲线最低位置左右两侧所述树体生长曲线与所述三级转化图像的像素行形成左右两个不同夹角包括：所述左右两个不同夹角之和等于180度。
81.在所述利用微机处理的状态采集方法中：
82.识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域包括：根据树体对应的亮度数值范围识别所述三级转化图像中具有的亮度值在所述亮度数值范围内的每一个像素点以作为每一个树体构造像素点；
83.其中，识别所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域还包括：获取所述三级转化图像中的各个树体构造像素点，将所述各个树体构造像素点组合成所述三级转化图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域。
84.在所述利用微机处理的状态采集方法中：
85.将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出包括：获取每一个树体成像区域在所述三级转化图像中占据的像素点的数量以作为所述树体成像区域的面积参数；
86.其中，将所述各个树体成像区域中面积最大的树体成像区域作为有效成像区域输出还包括：将在所述三级转化图像中占据的像素点的数量最多的树体成像区域作为有效成像区域输出。
87.在所述利用微机处理的状态采集方法中：
88.所述地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行图像信号采集操作，以获得对应的地面采集图像还包括：所述地面采集器件的安装使得所述地面采集器件采集到的地面采集图像中的每一像素行与所述单株树木所在的地平面基本平行；
89.其中，所述地面采集器件与所述当前计时机构连接，用于接收每一次所述当前计时机构发送的采集执行命令。
90.另外，在所述利用微机处理的状态采集系统及方法中，所述地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行图像信号采集操作，以获得对应的地面采集图像包括：地面采集器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木在每接收一次采集执行命令时，执行一次图像信号采集操作，以获得一帧地面采集图像。
91.本发明不局限于上述实施例，在本发明的精神和范围内，可以做出各种改变和修改。因此，为了向公众告知本发明的范围，做出相应的权利要求。