利用角度判断的倾斜检测系统及方法与流程

1.本发明涉及倾角检测领域，更具体地，涉及一种利用角度判断的倾斜检测系统及方法。


背景技术：

2.倾角指的是直线或平面与水平线或水平面所成的角，或者一直线与其在平面上的射影所成的角等，都叫倾角。倾角也可以是岩石面或矿表面与水平面所成的角。倾角也可以是地磁场磁力线上各点的切线与地平面所成的角，也叫磁倾角。在地球磁极上这个角是九十度，磁针垂直于水平面。在地质学上，倾角即在垂直地质界面走向的横剖面上所测定的此界面与水平参考面之间的两面角。也就是倾斜线与其水平投影线之间的夹角。这个倾角又称“真倾角”。当前，计算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，因此需要一种计算机细分应用方案，完成对树木生长状态的现场辨识。


技术实现要素：

3.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种利用角度判断的倾斜检测系统及方法，能够在利用计算机的基础上，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。
4.相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下两处突出的实质性特点：
5.(1)引入包括内容增强部件、针对性滤波部件、清晰化处理部件、目标鉴定设备、区域验证设备、曲线判断设备的针对性视觉鉴别机制对被监控树木与地面的倾斜角度进行现场鉴定，从而判断被监控树木是否需要支撑；
6.(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。
7.根据本发明的一方面，提供了一种利用角度判断的倾斜检测系统，所述系统包括：
8.夹角识别设备，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑信号。
9.更具体地，在所述利用角度判断的倾斜检测系统中，还包括：
10.命令发生器件，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。
11.更具体地，在所述利用角度判断的倾斜检测系统中，还包括：
12.针对性滤波部件，与内容增强部件连接，用于对接收到的内容增强图像连续执行小波滤波处理以及递归滤波处理，以获得对应的针对性滤波图像；
13.清晰化处理部件，与所述针对性滤波部件连接，用于对接收到的针对性滤波图像
执行对比度提升处理和边缘增强处理，以获得对应的清晰化处理图像，所述内容增强部件、所述针对性滤波部件以及所述清晰化处理部件分别由不同的计算机处理器来实现；
14.目标鉴定设备，与所述清晰化处理部件连接，用于识别所述清晰化处理图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
15.区域验证设备，与所述目标鉴定设备连接，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.曲线判断设备，分别与所述夹角识别设备以及所述区域验证设备连接，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清晰化处理图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
17.超清摄像器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行超清摄像动作，以获得对应的即时超清画面；
18.内容增强部件，与所述超清摄像器件连接，用于对接收到的即时超清画面执行基于对数变换的图像数据增强处理，以获得对应的内容增强图像；
19.其中，所述夹角识别设备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；
20.其中，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；
21.其中，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清晰化处理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；
22.其中，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清晰化处理图像的像素行形成左右两个不同夹角；
23.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清晰化处理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；
24.其中，所述超清摄像器件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，以获得一帧即时超清画面。
25.根据本发明的另一方面，还提供了一种利用角度判断的倾斜检测方法，所述方法包括：
26.使用夹角识别设备，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑信号。
27.更具体地，在所述利用角度判断的倾斜检测方法中，还包括：
28.使用命令发生器件，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。
29.更具体地，在所述利用角度判断的倾斜检测方法中，还包括：
30.使用针对性滤波部件，与内容增强部件连接，用于对接收到的内容增强图像连续执行小波滤波处理以及递归滤波处理，以获得对应的针对性滤波图像；
31.使用清晰化处理部件，与所述针对性滤波部件连接，用于对接收到的针对性滤波图像执行对比度提升处理和边缘增强处理，以获得对应的清晰化处理图像，所述内容增强部件、所述针对性滤波部件以及所述清晰化处理部件分别由不同的计算机处理器来实现；
32.使用目标鉴定设备，与所述清晰化处理部件连接，用于识别所述清晰化处理图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
33.使用区域验证设备，与所述目标鉴定设备连接，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；
34.使用曲线判断设备，分别与所述夹角识别设备以及所述区域验证设备连接，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清晰化处理图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
35.使用超清摄像器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行超清摄像动作，以获得对应的即时超清画面；
36.使用内容增强部件，与所述超清摄像器件连接，用于对接收到的即时超清画面执行基于对数变换的图像数据增强处理，以获得对应的内容增强图像；
37.其中，所述夹角识别设备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；
38.其中，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；
39.其中，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清晰化处理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；
40.其中，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清晰化处理图像的像素行形成左右两个不同夹角；
41.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清晰化处理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；
42.其中，所述超清摄像器件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，以获得一帧即时超清画面。
43.本发明的利用角度判断的倾斜检测系统及方法应用广泛、安全可靠。由于能够在利用计算机的基础上，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，从而提升对各株古树的监控效率和监控效果。
附图说明
44.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：
45.图1是依照本发明的利用角度判断的倾斜检测系统的结构示意图。
具体实施方式
46.当前，计算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，因此需要一种计算机细分应用方案，完成对树木生长状态的现场辨识。
47.现在，将针对公开的主题对本发明进行具体的说明。
48.图1为根据本发明实施方案示出的利用角度判断的倾斜检测系统的结构示意图，所述系统包括：
49.夹角识别设备，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑信号。
50.接着，继续对本发明的利用角度判断的倾斜检测系统的具体结构进行进一步的说明。
51.所述利用角度判断的倾斜检测系统中还可以包括：
52.命令发生器件，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。
53.所述利用角度判断的倾斜检测系统中还可以包括：
54.针对性滤波部件，与内容增强部件连接，用于对接收到的内容增强图像连续执行小波滤波处理以及递归滤波处理，以获得对应的针对性滤波图像；
55.清晰化处理部件，与所述针对性滤波部件连接，用于对接收到的针对性滤波图像执行对比度提升处理和边缘增强处理，以获得对应的清晰化处理图像，所述内容增强部件、所述针对性滤波部件以及所述清晰化处理部件分别由不同的计算机处理器来实现；
56.目标鉴定设备，与所述清晰化处理部件连接，用于识别所述清晰化处理图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
57.区域验证设备，与所述目标鉴定设备连接，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；
58.曲线判断设备，分别与所述夹角识别设备以及所述区域验证设备连接，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清晰化处理图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
59.超清摄像器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行超清摄像动作，以获得对应的即时超清画面；
60.内容增强部件，与所述超清摄像器件连接，用于对接收到的即时超清画面执行基于对数变换的图像数据增强处理，以获得对应的内容增强图像；
61.其中，所述夹角识别设备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；
62.其中，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；
63.其中，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清晰化处理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；
64.其中，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清晰化处理图像的像素行形成左右两个不同夹角；
65.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清晰化处理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；
66.其中，所述超清摄像器件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，以获得一帧即时超清画面。
67.所述利用角度判断的倾斜检测系统中：
68.所述曲线判断设备与一参数配置接口连接，用于接收来自所述参数配置接口发送的各项参数控制命令。
69.所述利用角度判断的倾斜检测系统中还可以包括：
70.语音播控器件，设置在所述目标鉴定设备的左侧并与所述目标鉴定设备连接，用于接收用户输入的、对所述目标鉴定设备的语音控制信号；
71.信号转化器件，与所述语音播控器件连接，用于对接收到的语音控制信号执行语音内容分析以将其转换为相应的现场控制指令；
72.其中，所述语音播控器件还与所述区域验证设备连接，用于接收用户输入的、对所述区域验证设备的语音控制信号。
73.根据本发明实施方案示出的利用角度判断的倾斜检测方法包括：
74.使用夹角识别设备，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑信号。
75.接着，继续对本发明的利用角度判断的倾斜检测方法的具体步骤进行进一步的说明。
76.所述利用角度判断的倾斜检测方法还可以包括：
77.使用命令发生器件，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。
78.所述利用角度判断的倾斜检测方法还可以包括：
79.使用针对性滤波部件，与内容增强部件连接，用于对接收到的内容增强图像连续执行小波滤波处理以及递归滤波处理，以获得对应的针对性滤波图像；
80.使用清晰化处理部件，与所述针对性滤波部件连接，用于对接收到的针对性滤波图像执行对比度提升处理和边缘增强处理，以获得对应的清晰化处理图像，所述内容增强部件、所述针对性滤波部件以及所述清晰化处理部件分别由不同的计算机处理器来实现；
81.使用目标鉴定设备，与所述清晰化处理部件连接，用于识别所述清晰化处理图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；
82.使用区域验证设备，与所述目标鉴定设备连接，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；
83.使用曲线判断设备，分别与所述夹角识别设备以及所述区域验证设备连接，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清晰化处理图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；
84.使用超清摄像器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行超清摄像动作，以获得对应的即时超清画面；
85.使用内容增强部件，与所述超清摄像器件连接，用于对接收到的即时超清画面执行基于对数变换的图像数据增强处理，以获得对应的内容增强图像；
86.其中，所述夹角识别设备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；
87.其中，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；
88.其中，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
靠近所述清晰化处理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；
89.其中，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清晰化处理图像的像素行形成左右两个不同夹角；
90.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清晰化处理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；
91.其中，所述超清摄像器件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，以获得一帧即时超清画面。
92.所述利用角度判断的倾斜检测方法中：
93.所述曲线判断设备与一参数配置接口连接，用于接收来自所述参数配置接口发送的各项参数控制命令。
94.所述利用角度判断的倾斜检测方法还可以包括：
95.使用语音播控器件，设置在所述目标鉴定设备的左侧并与所述目标鉴定设备连接，用于接收用户输入的、对所述目标鉴定设备的语音控制信号；
96.使用信号转化器件，与所述语音播控器件连接，用于对接收到的语音控制信号执行语音内容分析以将其转换为相应的现场控制指令；
97.其中，所述语音播控器件还与所述区域验证设备连接，用于接收用户输入的、对所述区域验证设备的语音控制信号。
98.另外，在所述利用角度判断的倾斜检测系统及方法中，所述超清摄像器件内置有被动式像素传感器。所述被动式像素传感器(passive pixelsensor，简称pps)，又叫无源式像素传感器，他由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由p型半导体和n型半导体组成的pn结，他可等效为一个反向偏置的二极管和一个mos电容并联。当开关管开启时，光敏二极管与垂直的列线(column bus)连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(charge integrating amplifier)保持列线电压为一常数，当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压水平，与此同时，与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。
99.本发明的各部分结构并不限于上述实施例，可在权利要求书所记载的技术范围内进行各种变形。

技术特征：
1.一种利用角度判断的倾斜检测系统，其特征在于，所述系统包括：夹角识别设备，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑信号。2.如权利要求1所述的利用角度判断的倾斜检测系统，其特征在于，所述系统还包括：命令发生器件，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。3.如权利要求2所述的利用角度判断的倾斜检测系统，其特征在于，所述系统还包括：针对性滤波部件，与内容增强部件连接，用于对接收到的内容增强图像连续执行小波滤波处理以及递归滤波处理，以获得对应的针对性滤波图像；清晰化处理部件，与所述针对性滤波部件连接，用于对接收到的针对性滤波图像执行对比度提升处理和边缘增强处理，以获得对应的清晰化处理图像，所述内容增强部件、所述针对性滤波部件以及所述清晰化处理部件分别由不同的计算机处理器来实现；目标鉴定设备，与所述清晰化处理部件连接，用于识别所述清晰化处理图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；区域验证设备，与所述目标鉴定设备连接，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；曲线判断设备，分别与所述夹角识别设备以及所述区域验证设备连接，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清晰化处理图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；超清摄像器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行超清摄像动作，以获得对应的即时超清画面；内容增强部件，与所述超清摄像器件连接，用于对接收到的即时超清画面执行基于对数变换的图像数据增强处理，以获得对应的内容增强图像；其中，所述夹角识别设备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；其中，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；其中，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清晰化处理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；其中，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清晰化处理图像的像素行形成左右两个不同夹角；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清晰化处理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；其中，所述超清摄像器件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，以获得一帧即时超清画面。4.如权利要求3所述的利用角度判断的倾斜检测系统，其特征在于：所述曲线判断设备与一参数配置接口连接，用于接收来自所述参数配置接口发送的各项参数控制命令。5.如权利要求3所述的利用角度判断的倾斜检测系统，其特征在于，所述系统还包括：语音播控器件，设置在所述目标鉴定设备的左侧并与所述目标鉴定设备连接，用于接
收用户输入的、对所述目标鉴定设备的语音控制信号；信号转化器件，与所述语音播控器件连接，用于对接收到的语音控制信号执行语音内容分析以将其转换为相应的现场控制指令；其中，所述语音播控器件还与所述区域验证设备连接，用于接收用户输入的、对所述区域验证设备的语音控制信号。6.一种利用角度判断的倾斜检测方法，其特征在于，所述方法包括：使用夹角识别设备，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑信号。7.如权利要求6所述的利用角度判断的倾斜检测方法，其特征在于，所述方法还包括：使用命令发生器件，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。8.如权利要求7所述的利用角度判断的倾斜检测方法，其特征在于，所述方法还包括：使用针对性滤波部件，与内容增强部件连接，用于对接收到的内容增强图像连续执行小波滤波处理以及递归滤波处理，以获得对应的针对性滤波图像；使用清晰化处理部件，与所述针对性滤波部件连接，用于对接收到的针对性滤波图像执行对比度提升处理和边缘增强处理，以获得对应的清晰化处理图像，所述内容增强部件、所述针对性滤波部件以及所述清晰化处理部件分别由不同的计算机处理器来实现；使用目标鉴定设备，与所述清晰化处理部件连接，用于识别所述清晰化处理图像中的各个树体对象分别所在的各个树体成像区域；使用区域验证设备，与所述目标鉴定设备连接，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；使用曲线判断设备，分别与所述夹角识别设备以及所述区域验证设备连接，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清晰化处理图像的像素行的最小夹角作为当前解析倾角输出；使用超清摄像器件，设置在所述单株树木的侧面并面对所述单株树木执行超清摄像动作，以获得对应的即时超清画面；使用内容增强部件，与所述超清摄像器件连接，用于对接收到的即时超清画面执行基于对数变换的图像数据增强处理，以获得对应的内容增强图像；其中，所述夹角识别设备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；其中，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；其中，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清晰化处理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；其中，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清晰化处理图像的像素行形成左右两个不同夹角；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清晰化处理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；其中，所述超清摄像器件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，以获得一帧即时超清画面。
9.如权利要求8所述的利用角度判断的倾斜检测方法，其特征在于：所述曲线判断设备与一参数配置接口连接，用于接收来自所述参数配置接口发送的各项参数控制命令。10.如权利要求8所述的利用角度判断的倾斜检测方法，其特征在于，所述方法还包括：使用语音播控器件，设置在所述目标鉴定设备的左侧并与所述目标鉴定设备连接，用于接收用户输入的、对所述目标鉴定设备的语音控制信号；使用信号转化器件，与所述语音播控器件连接，用于对接收到的语音控制信号执行语音内容分析以将其转换为相应的现场控制指令；其中，所述语音播控器件还与所述区域验证设备连接，用于接收用户输入的、对所述区域验证设备的语音控制信号。

技术总结
本发明涉及一种利用角度判断的倾斜检测系统，所述系统包括：夹角识别设备，用于在接收到的当前解析倾角小于设定角度阈值时，发出树体支撑信号；命令发生器件，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；针对性滤波部件，与内容增强部件连接，用于对接收到的内容增强图像连续执行小波滤波处理以及递归滤波处理，以获得对应的针对性滤波图像。本发明还涉及一种利用角度判断的倾斜检测方法。通过本发明，能够在利用计算机的基础上，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，从而提升对各株古树的监控效率和监控效果。效率和监控效果。效率和监控效果。


技术研发人员：刘良
受保护的技术使用者：刘良
技术研发日：2022.05.10
技术公布日：2023/10/6