圖像處理服務器開發(fā)指南

1、設計文件機械化頂裝煉焦爐廢氣污染物無組織排放量實時控制系統(tǒng)圖像處理服務器開發(fā)指南山西辰利自動化工程有限公司2007年3月1 引言11.1 編寫目的11.2 編寫依據(jù)12 圖像處理服務器功能描述12.1 對云臺的控制12.2 對攝像機的控制22.3 對滑行車的控制22.4 對圖像的拍攝22.5 泄漏圖形的識別22.6 運行中的自診斷22.7 運行參數(shù)的設置23 圖像處理服務器通信內(nèi)容及數(shù)據(jù)協(xié)議33.1 圖像處理服務器通信內(nèi)容33.2 圖像處理服務器通信協(xié)議44 數(shù)據(jù)流描述64.1 和通信控制服務器之間的數(shù)據(jù)流64.2 和數(shù)據(jù)庫服務器之間的數(shù)據(jù)流84.3 和數(shù)據(jù)控制服務器之間的數(shù)據(jù)流95 圖像識別

2、服務器人機界面設計115.1 圖像識別服務器人機界面功能列表115.2 主界面115.3 主菜單設計125.4 實時顯示攝像頭獲取的視頻135.5 實時顯示圖像識別服務器工作狀態(tài)135.6 對云臺、攝像頭的操作135.7 對云臺工作參數(shù)的設置135.8 對攝像頭工作參數(shù)的設置145.9 視頻服務器參數(shù)設置145.10 爐蓋、上升管的云臺、攝像頭預置點設置145.11 圖像識別工作參數(shù)145.12 系統(tǒng)參數(shù)設置155.13 幫助156 開發(fā)工具151 引言1.1 編寫目的編寫此開發(fā)指南的目的在于指導程序開發(fā)人員對圖像處理服務器程序的最終開發(fā)工作，文檔的目標讀者為圖像處理服務器程序開發(fā)人員。1.2

3、 編寫依據(jù)系統(tǒng)及中控工作站功能（CLHBJL03000000）；通信內(nèi)容及通信協(xié)議（CLHBJL13000000）；人機界面設計（CLHBJL15000000）；系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析。2 圖像處理服務器功能描述圖像處理服務器，負責系統(tǒng)對爐蓋、上升管泄漏的圖形識別工作，并負責拍攝、識別過程中對云臺、攝像機的控制，最后將識別結(jié)果送數(shù)據(jù)控制服務器。圖像處理服務器功能描述如下：2.1 對云臺的控制負責云臺的俯仰、旋轉(zhuǎn)動作控制，并負責對各測試點云臺預置點及偏移值的設置。2.2 對攝像機的控制負責攝像機的控制，包括：攝像機變焦，根據(jù)拍攝時的光照度對快門的調(diào)整，各測試點攝像機變焦預置點及偏移值的設置。2.3 對滑

4、行車的控制在對各測試位置（炭化室）云臺預置點和攝像機預置點設置時，需要將滑行車調(diào)度到各炭化室定位設置，所以圖像處理服務器要具有對滑行車調(diào)度的功能。2.4 對圖像的拍攝在攝像過程中以一定速率（暫定1秒8幀）對泄漏圖像進行抓拍。2.5 泄漏圖形的識別泄漏圖形的識別是圖像處理服務器最核心的功能。2.6 運行中的自診斷在圖像處理服務器運行中，要對發(fā)生的各種異常進行判斷，并將故障告警傳送給工程師服務器和數(shù)據(jù)控制服務器。2.7 運行參數(shù)的設置對系統(tǒng)運行的一些參數(shù)進行設置，包括其他服務器的IP地址，識別參數(shù)等。3 圖像處理服務器通信內(nèi)容及數(shù)據(jù)協(xié)議3.1 圖像處理服務器通信內(nèi)容數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)目的數(shù)據(jù)流名稱通信控制

5、服務器圖像處理服務器HPLC定位成功，光照度值圖像處理服務器通信控制服務器HPLC定位指令、攝像完畢圖像處理服務器數(shù)據(jù)控制服務器測試結(jié)果、泄漏圖像圖像處理服務器數(shù)據(jù)庫服務器光照度和快門對照表、各測試點預置點及偏移3.2 圖像處理服務器通信協(xié)議3.2.1 設備編碼表設備編號設備名稱SB01通信計算機TXJSJSB02滑行車車載PLC1(HPLC1)SB03滑行車車載PLC2(HPLC2)SB04滑行車車載PLC3(HPLC3)SB05滑行車車載PLC4(HPLC4)SB06裝煤車車載PLC(ZPLC1)SB07攔焦車車載PLC(CPLC1)SB08爐門測試PLC(MPLC)SB09滑行車車載顆粒

6、物測試儀(HKLW)SB10裝煤車車載顆粒物測試儀(ZKLW)SB11攔焦車車載顆粒物測試儀(CKLW)SB12視頻服務器1(SPFWQ1)SB13視頻服務器2(SPFWQ2)SB14激光測距傳感器(JGCGQ)SB15裝煤車車載PLC(ZPLC2)SB16攔焦車車載PLC(CPLC2)3.2.2 系統(tǒng)編碼表系統(tǒng)編號系統(tǒng)名稱XT01可視化信息綜合子系統(tǒng)XT02爐頂連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)XT03裝煤時連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)XT04出焦時連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)XT05爐門小爐門連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)XT06出焦定位系統(tǒng)XT07氣象系統(tǒng)3.2.3 指令編碼表指令代碼指令內(nèi)容參數(shù)備注Z000開機（啟動）KJZ001停機（停止）TJZ002待

7、測試的炭化室編號炭化室順序號Z003攝像完畢指令WBZ004下風向閥門號（下風向炭化室號）閥門邏輯號Z005定位完畢定位的位置號Z006測試結(jié)果（顆粒物濃度等）位置號+濃度值Z007變頻器故障BPQGZZ008顆粒物測試儀開泵命令發(fā)不出KBSLZ009顆粒物測試儀采樣命令發(fā)不出CYSLZ010顆粒物測試儀采不回數(shù)據(jù)SJSLZ011顆粒物測試儀數(shù)據(jù)校驗和錯JYHCWZ012顆粒物測試儀關(guān)泵命令發(fā)不出GBSLZ013位計數(shù)器錯（區(qū)間）錯誤區(qū)間Z014移動機房溫度超限JFWDYXZ015H2S標定(SO2標定)H2SBD(SO2BD)Z016顆粒物測試儀前總閥門出錯、總閥門出錯Z017下風向閥門出錯

8、DCFiSL其中i為閥門號Z018ZLL1（CLL1）測量值超出正常范圍Z019ZLL2(CLL2)測量值超出正常范圍Z020流量計差值超限Z021顆粒物濃度炭化室號+閥門號+濃度Z022H2S(SO2)濃度炭化室號+閥門號+濃度Z023出焦定位號出焦炭化室順序號Z024測試這煙氣溫度超限（MPLC）Z025爐門泄漏溫差及炭化室號、機、焦側(cè)標志送上位機炭化室+機焦側(cè)標志+溫度差Z026取氣象參數(shù)氣象參數(shù)Z027微壓空氣壓力越限Z028下位機與上位機對時系統(tǒng)時間Z029激光傳感器錯Z030激光傳感器測量距離測量距離Z031升降機上升（下降）故障Z032本次測試失敗（機房外溫度越限）Z033治理設

9、施開停狀態(tài)治理設施編號+開停狀態(tài)Z034正轉(zhuǎn)位計數(shù)器錯錯誤區(qū)間Z035反轉(zhuǎn)位計數(shù)器錯錯誤區(qū)間Z036零點標定氣體壓力不足Z037量程標定氣體壓力不足Z038預處理氣體溫度越限Z039預處理氣體濕度越限Z040主電源故障4 數(shù)據(jù)流描述下面分別對圖像處理服務器中各數(shù)據(jù)流進行描述：4.1 和通信控制服務器之間的數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)控制服務器和通信控制服務器之間的數(shù)據(jù)流主要是HPLC2和HPLC4在定位成功后上傳的定位成功指令和光照度值，及圖像處理服務器在拍攝完畢后，向HPLC發(fā)出的拍攝完畢指令。圖像處理服務器在收到定位完畢和指令后，根據(jù)光照度值對攝像機快門進行調(diào)整，然后開始拍攝。在拍攝完畢后，圖像處理服務器向

10、HPLC發(fā)拍攝完畢指令。和通信控制服務器之間的數(shù)據(jù)流還包括在對各炭化室設置云臺、攝像機預置點時對滑行車的調(diào)度命令。4.1.1 定位完畢項目內(nèi)容數(shù)據(jù)流名稱定位完畢，可以攝像及光照度值數(shù)據(jù)流說明HPLC到達指定炭化室定位后，上傳該指令數(shù)據(jù)流來源通信控制服務器轉(zhuǎn)發(fā)HPLC2（SB03）、HPLC5（SB05）數(shù)據(jù)流目的圖像處理服務器數(shù)據(jù)描述包括如下字段：定位時間（指令到達通信控制服務器時間）、指令代碼（Z005）、定位炭化室號、光照度值數(shù)據(jù)流操作圖像處理服務器在收到此指令后，根據(jù)光照度值進行快門調(diào)整，調(diào)整完畢開始進行泄漏測試攝像。此指令的參數(shù)中包括定位位置（炭化室順序號及光照度值）4.1.2 定位炭

11、化室順序號項目內(nèi)容數(shù)據(jù)流名稱定位炭化室順序號也就是待測試炭化室順序號數(shù)據(jù)流說明圖像處理服務器在對各炭化室拍攝預置點進行設置時，將順序號通過通信控制服務器發(fā)送給相應HPLC數(shù)據(jù)流來源圖像處理服務器數(shù)據(jù)流目的通信控制服務器數(shù)據(jù)描述包括如下字段：指令時間（圖像處理服務器發(fā)送指令時間）、指令代碼（Z002）、定位炭化室號數(shù)據(jù)流操作圖像處理服務器在對各炭化室拍攝預置點進行設置時，將炭化室順序號通過通信控制服務器發(fā)送給相應HPLC，HPLC定位到指定炭化室后，對該點云臺、攝像機預置點及偏移值進行設置。4.2 和數(shù)據(jù)庫服務器之間的數(shù)據(jù)流圖像處理服務器和數(shù)據(jù)庫服務器之間的數(shù)據(jù)流主要是各爐蓋、上升管預置點及偏移

12、值的存取。4.2.1 各爐蓋上升管云臺、預置點及偏移設置表位置云臺預置點攝像機預置點炭化室序號位置號預置點上下偏移左右偏移預置點變焦偏移1111010122-10201330-13014401402111010222002-1233003024400403110010322002033300303440040100440040各爐蓋上升管云臺、預置點及偏移設置由圖像處理服務器手工設置，存儲到數(shù)據(jù)庫服務器。圖像處理服務器在初始化時將此表調(diào)入本地列表，在每次泄漏拍攝時查詢各點預置點參數(shù)。4.2.2 快門和光照度對照表光照度最小值光照度最大值快門值010固定值X81050固定值X450100固定值X

13、2100200固定值2005001/12050010001/250100020001/500200050001/10005000200001/2000以上各值可通過圖像處理服務器或工程師服務器手工輸入并存儲至數(shù)據(jù)庫服務器，由圖像處理服務器在初始化時讀入本地列表緩存。在進行泄漏拍攝時，根據(jù)此表格對攝像機快門進行調(diào)整。4.3 和數(shù)據(jù)控制服務器之間的數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)控制服務器和圖像處理服務器之間的數(shù)據(jù)流主要是圖像的泄漏識別后的結(jié)果數(shù)據(jù)。4.3.1 爐蓋、上升管泄漏圖像識別結(jié)果項目內(nèi)容數(shù)據(jù)流名稱爐蓋、上升管泄漏情況數(shù)據(jù)流說明圖像處理服務器識別完畢后，傳送識別結(jié)果數(shù)據(jù)流來源圖像處理服務器數(shù)據(jù)流目的數(shù)據(jù)控制服務

14、器數(shù)據(jù)描述包括如下字段：測試時間（圖像處理服務器識別時間）、識別結(jié)果、測試位置（炭化室號+爐蓋、上升管編號）。數(shù)據(jù)流操作爐蓋上升管泄漏的圖像識別結(jié)果只有判斷為泄漏時才傳送到數(shù)據(jù)控制服務器，并由操作員進行人工確認，在確認時同時傳送泄漏圖像，并做幻燈放映，供操作員判斷。確認后寫入相關(guān)測試表存儲至數(shù)據(jù)庫服務器。4.3.2 爐蓋、上升管泄漏圖像項目內(nèi)容數(shù)據(jù)流名稱爐蓋、上升管泄漏圖像數(shù)據(jù)流說明圖像處理服務器識別完畢后，傳送識別結(jié)果數(shù)據(jù)流來源圖像處理服務器數(shù)據(jù)流目的數(shù)據(jù)控制服務器數(shù)據(jù)描述1秒8幀共5秒40幀泄漏圖像。數(shù)據(jù)流操作爐蓋上升管泄漏的圖像識別結(jié)果只有判斷為泄漏時才傳送到數(shù)據(jù)控制服務器，并由操作員進

15、行人工確認，在確認時傳送泄漏圖像到數(shù)據(jù)控制服務器，并做幻燈放映，供操作員判斷。5 圖像識別服務器人機界面設計圖像識別服務器在系統(tǒng)中主要是負責視頻的采集和視頻圖像的識別工作，它界面的主要功能也就體現(xiàn)在視頻的顯示，和對視頻子系統(tǒng)的控制上。5.1 圖像識別服務器人機界面功能列表l 實時顯示攝像頭獲取的視頻；l 實時顯示圖像識別服務器工作狀態(tài)；l 對云臺的控制及工作參數(shù)的設置；l 對攝像頭的控制及工作參數(shù)的設置；l 視頻服務器參數(shù)設置l 對每一爐蓋、上升管云臺、攝像頭預置點的設置l 圖像識別工作參數(shù)；l 系統(tǒng)運行所需其他參數(shù)的設置；5.2 主界面根據(jù)圖像識別服務器人機界面功能設計主界面如下：5.3 主

16、菜單設計根據(jù)圖像識別服務器人機界面功能設計主菜單如下：參數(shù)設置云臺參數(shù)攝像頭參數(shù)爐蓋上升管預置點圖像識別參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)運行管理退出運行界面顯示工具欄狀態(tài)欄預置點設置云臺預置點攝像頭預置點幫助幫助關(guān)于視頻服務器參數(shù)5.4 實時顯示攝像頭獲取的視頻在主界面左側(cè)設計視頻顯示區(qū)，顯示兩臺攝像頭實時視頻，用來人工監(jiān)控或配合設置其他有關(guān)云臺、攝像頭參數(shù)。5.5 實時顯示圖像識別服務器工作狀態(tài)通過狀態(tài)欄隨時顯示圖像識別服務器工作狀態(tài)，包括如下狀態(tài)：定位成功、開始攝像、攝像完畢、開始識別、輸出結(jié)果。5.6 對云臺、攝像頭的操作云臺攝像頭操作界面設計對云臺、攝像頭的操作功能部件?？蓪υ婆_、攝像頭進行如下操作。l

17、云臺俯仰；l 云臺旋轉(zhuǎn)；l 攝像頭伸縮；l 攝像頭聚焦；l 云臺位置預置點設置；l 攝像頭變焦、聚焦預置點設置。5.7 對云臺工作參數(shù)的設置包括：l 云臺解碼器控制串口RS485地址；l 云臺解碼器控制串口RS485傳輸速率、停止位、校驗位；l 云臺預置點的設置；5.8 對攝像頭工作參數(shù)的設置包括：l 攝像頭控制串口RS485地址；l 攝像頭控制串口RS485傳輸速率、停止位、校驗位；l 攝像頭變焦、聚集預置點的設置；5.9 視頻服務器參數(shù)設置視頻服務器參數(shù)設置界面設置如下參數(shù)l 視頻服務器IP地址；l 視頻服務器端口；l 視頻服務器用戶名；l 視頻服務器密碼；5.10 爐蓋、上升管的云臺、攝像頭預置點設置此界面用一個列表控件來顯示所有爐蓋、