CN108737795A - 一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，包括主机部分和软管部分，所述主机部分和软管部分连接，主机部分的内部设有控制核心板、存储模块、身份识别读卡模块、WiFi模块和4G模块，主机部分的正面设置有LCD显示屏，主机部分的反面设置有刷卡区和电池，主机部分的左侧还设有WiFi天线，主机部分的下部设置有把手，把手的上部设置有功能键，软管部分包括有与主机部分的把手下端连接的软管，软管的另一端设置有摄像头。本发明满足摄录、存储、调用、检索功能要求，能达到管理时人机界面友好、操作便捷、数据精准直观，实现影像智能化存储功能。

Description

一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置

技术领域

本发明涉及一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置。

背景技术

内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器。一个具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置等，它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此它对医生非常有用。例如，借助内窥镜医生可以观察胃内的溃疡或肿瘤，据此制定出最佳的治疗方案。

现有的内窥镜由于通常用于医学层面，所连接的设备庞大，不适用于工业，尤其是在狭小移动空间下的便携应用。且医用软件偏重于实时图像采集也无法对工业上的部件进行分类智能存储，无法随时以按设定的检索条件和权限进行影像查阅。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，包括主机部分和软管部分，所述主机部分和软管部分连接，所述主机部分的内部设有控制核心板、存储模块、身份识别读卡模块、WiFi模块和4G模块，所述主机部分的正面设置有LCD显示屏，主机部分的反面设置有与身份识别读卡模块相对应的刷卡区和通过电池卡扣固定的电池，所述主机部分的左侧还设有外置或内置样式的与WiFi模块连接的WiFi天线以及与4G模块连接的无线天线，所述主机部分的下部设置有把手，把手的上部设置有功能键，所述软管部分包括有与主机部分的把手下端连接的软管，软管的另一端设置有摄像头；所述控制核心板分别与存储模块、身份识别读卡模块、WiFi模块、4G模块、摄像头、功能键和LCD显示屏电连接。

作为本发明进一步的方案：所述LCD显示屏的屏幕尺寸为7寸，屏幕分辨率1080P。

作为本发明进一步的方案：所述LCD显示屏的右侧设置有电量显示器。

作为本发明进一步的方案：所述摄像头和软管之间通过航空插头连接。

作为本发明进一步的方案：所述软管采用316不锈钢编制。

作为本发明进一步的方案：所述摄像头为200万硬件高清数字摄像头。

作为本发明进一步的方案：所述摄像头的直径为9mm。

一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜***，包括应用层、服务层和数据层，所述应用层用于人机交互，所述服务层用于用户业务逻辑的处理，所述数据层用于用户数据的处理。

作为本发明进一步的方案：所述服务层包括用户业务服务、用户服务管理和用户安全访问。

作为本发明进一步的方案：所述数据层包括用户信息统计、用户视频管理、用户视频缓存以及用户的操作日志记录查询。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置对工业部件检查过程进行影像采集，汇总多工位影像资料，按时间和部件编号进行分类智能存储，按设定的检索条件和权限进行影像查阅，满足摄录、存储、调用、检索功能要求，能达到管理时人机界面友好、操作便捷、数据精准直观，实现影像智能化存储功能。

附图说明

图1为本发明的硬件架构示意图。

图2为本发明的软件架构示意图。

图3为本发明的整体***架构示意图。

图4为本发明的***流程示意图。

图5为手持视频采集设备的正面结构示意图。

图6为手持视频采集设备的反面结构示意图。

图中：1-主机部分，2-软管部分，3-功能键，4-WiFi天线，5-电量显示器，6-LCD显示屏，7-软管，8-摄像头，9-刷卡区，10-电池，11-电池卡扣。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1～6，本发明实施例中，一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，其手持视频采集设备包括主机部分1和软管部分2，所述主机部分1和软管部分2连接，所述主机部分1的内部设有控制核心板、存储模块、身份识别读卡模块、WiFi模块和4G模块，所述主机部分1的正面设置有LCD显示屏6，主机部分1的反面设置有与身份识别读卡模块相对应的刷卡区9和通过电池卡扣11固定的电池10，所述主机部分1的左侧还设有可选外置或内置样式的与WiFi模块连接的WiFi天线4以及与4G模块连接的无线天线，所述主机部分1的下部设置有把手，把手的上部设置有功能键3，所述软管部分2包括有与主机部分1的把手下端连接的软管7，软管7的另一端设置有摄像头8；所述控制核心板分别与存储模块、身份识别读卡模块、WiFi模块、4G模块、摄像头8、功能键3和LCD显示屏6电连接。

进一步的，所述LCD显示屏6的屏幕尺寸为7寸，屏幕分辨率1080P，LCD显示屏6的右侧设置有电量显示器5。

进一步的，所述摄像头8采用工业顶级航空插头设计，可更换不同长度的软管7，软管7采用316不锈钢编制，耐磨、抗腐蚀，摄像头8为200万硬件高清数字摄像头，保证图片跟录像的永久保存，摄像头8的直径为9mm。

以视频影像智能管理为出发点，实现对生产工序内窥镜拍摄的影像统一管理和控制；实现统一时间、统一数据、统一管理界面、统一授权等，同时考虑将各个生产单元视频监控***资源作为信息化基础数据，满足对工业部件视频影像采集调用的需求。

工业内窥镜控制***主要包含控制中心***、视频影像采集显示***、影像存储***、影像查询检索***、智能报表***组成，整体为模块化设计。

1)控制中心***---客户端电脑通过应用控制中心***，调取保存的影像数据；控制中心同时是数据管理中心；

2)视频影像采集显示***---采用工艺内窥镜摄像装置在生产线的需影像摄录点区域进行影像摄录，实现高清视频影像采集，摄像头不低于200万像素，分辨率不低于720P；视频压缩采用H.265方式，产生的视频格式为业界标准MP4格式；连续工作不低于2小时(可更换电池增加持续工作时间)，支持无线信号传输，信号稳定传输；

3)影像存储***---将影像资料集中至***进行统一管理，并做好各种数据标签(例如按摄录时间+工位+工件编号+操作者等)进行海量存储，总存储容量满足实施实例中36个月储存总量，约摄录2000小时的影像数据；

4)影像查询检索***---***将影像与人员、事件之间建立映射关系，可多选项快速智能检索到录像资料，支持授权的第三方软件平台数据调用，在功能升级后可异地查询、检索影像信息；

5)智能报表***---检索的数据可生成报表输出，报表格式可以定制，以及发包至企业内部管理软件或导出成电子表格；报表样式可按实例方要求样式开发，电子表格格式为microsoft excel生成的xlxs格式。

操作流程如下：

1)本***具有完善的权限设置，包括但不限于***管理员(超级权限)；一般管理员(人员设置、一般权限设置)；数据库管理员；细录员(输入及变更)；一般人员(查询、浏览)，操作人员(现场使用)等，使用前对权限进行设置；

2)细录人员将工业部件基础信息通过PC机录入至控制中心***；

3)控制中心***将工业部件基础信息识别，将信息传递至工业内窥镜，工业内窥镜界面可直接调用基础信息；

4)操作者在工位上岗操作前，必须进行刷卡确认人员身份；

5)操作者核对现场实物，查看工业内窥镜屏幕显示的基础信息进行部件编号的选择确认；

6)操作者在规定的工步需录制影像时，使用工业内窥镜触发***开始影像摄录，操作完成后，触发***关闭影像摄录；

7)当日摄录的影像自动传输至控制中心***，传输机制支持断点传输，支持影像存储纠错检查；

8)控制中心***进行影像数据处理，按***设计要求实现影像存储、检索、调用、生成报表等功能；

9)操作者在当日生产任务结束或中途离岗时再次刷卡，以确认该名操作者此阶段操作结束。

一、硬件技术架构(如图1所示)

视频采集手持设备硬件架构采用工业内窥镜实现现场的视频采集，工业控制核心板对采集的视频做压缩处理，4G模块/WiFi模块将压缩后的视频发送出来；其中操作人员在操作时通过身份识别读卡模块刷工作卡即可实现实名的权限验证；移动设备自带存储模块在网络不好或者没有网络的时候本地保存数据，有网络的时候同步续传；LCD显示屏协助工人现场查看采集的视频；按键控制实现开关机和功能设定。

二、软件技术架构(如图2所示)

软件技术架构从安全目标、保密目标、最大化的重用、简洁、灵活等目标出发，选用国际通用的spring架构，主要包括三大业务层：应用层、服务层和数据层，其中应用层主要用来实现人机交互，主要包括Web应用(PC终端：个人电脑)、手机应用(移动终端：手机或者平板)、其他应用(服务器，工作站等)；服务层主要实现用户业务逻辑的处理，主要包括用户业务服务、用户服务管理和用户安全访问三大主要业务逻辑功能；数据层主要实现用户数据的处理，主要包括用户信息统计、用户视频管理(视频保存)、用户视频缓存以及用户的操作日志记录查询。

三、整体***架构(如图3所示)

视频采集手持设备通过读卡器鉴权通过后，将现场采集到的视频通过WiFi传输到工业无线路由器，再由工业无线路由器中转到以太网，通过TCP/IP协议发送到服务器(4G数据方案则通过4G服务由移动基站发送到服务器)。服务器对视频数据进行统一存储和管理，便于用户后期使用PC客户端(电脑)或者移动客户端(手机或者平板电脑)调取记录和查看。

内窥镜检测***详细方案如下：

1)工业内窥镜产品功能方案(如图4所示)

产品采用稳定的工业安卓***，***经过深度定制满足工业标准应用。***开机直接进入logo主页(logo图像可定制)，logo页展示完毕之后进入员工刷卡界面，刷卡直接进入***操作页面。录入工业部件信息之后才可执行录制和拍摄照片的操作，通过无线网络直接传输到后台服务器存储。视频和图片的传输可以展示进度。整个产品操作简单，人性化设计，提高操作人员的工作效率。

其中拍照，录像界面展示以下信息：操作人员头像，操作人员信息，工业部件信息，日期信息，时间信息，电量信息，MIC状态，视频传输进度信息，4G或WiFi信号状态(其中包括WiFi设置按钮)，操作人员通过按钮一键启动视频录制，录制期间可以随时在工业内窥镜***LCD显示屏上观察部件的测试情况，测试完毕之后再次点击录制按钮，停止录制，视频开始同步传输，并显示传输进度，如果有多条视频，则逐条显示上传信息，直到全部上传完毕。

2)员工操作权限管理方案

将提供的操作员工信息数据同步到工业内窥镜***中，采用刷工作卡的方式实现鉴权，员工通过刷工作卡鉴权之后即可使用工业内窥镜***，刷卡同时员工的使用信息，用户头像，用户身份信息，时间信息，操作信息都会记录到***中方便后续的实名制追踪和任务管理。

3)权限设定

a)用户权限---建立用户并设定用户的分组、基础信息、登陆密码。用户登陆名和密码将作为后续用户登陆的账号凭证。用户的Mail地址将作为***通过邮件***发布通知的邮箱地址。当用户离职后可通过设定用户禁用来关闭用户，默认保存用户在***中的所有操作履历；

b)人员权限---权限是以角色的方式来控制。一个用户可以有多种角色。一个角色控制多个菜单的操作权限。通过上述关系，用户可以通过增加或减少拥有的角色来定义可操作的菜单、功能键的功能；

c)作业权限---用于维护各个各作业岗位有资质操作的人员，用于上岗时进行人员资质防错。

4)部件编号输入方案

将提供的工业部件信息数据同步到工业内窥镜***中，员工通过在LCD显示屏上选择或者输入检索的方式获取所检测工业部件信息，并与操作人员的信息，时间录制的视频等信息同步存储到后台服务器中，便于后期的随时查询。

5)视频存储管理方案

视频通过手持采集设备采集到之后在网络正常的情况下通过无线网络将数据传输到制定的服务器，服务器将数据根据不同的操作人员和不同的时间建立文档保存到硬盘里面。如果网络状态差，无法传输视频数据，此部分视频会保存到本地的SD卡中存储起来，再次有网络的时候就会主动上传到服务器做统一的保存管理视频的传输支持断点续传，自动监测网络状态，实现稳定的视频录播和分类保存，保证视频传输的正确性和可靠性。服务器具体数据检索，查看，存储的功能，通过关键信息可以对存储的视频查找出来，并实时查看。

6)内窥镜检测***施工走线方案

a)厂区有网络施工方案---厂区有网络的情况下，直接使用工业路由器方案实施，多台视频采集手持设备使用无线WiFi的形式将视频数据发送给路由器，路由器通过有线以太网的形式将视频数据传输给服务器。路由器和服务器通信的局域网带宽保证在100Mbps以上。视频采集手持设备与无线路由器之间的距离空旷场地保证在30米以内，有障碍物的场地保证在20米以内；

b)厂区无网络施工方案---厂区无网络的情况指的是厂区没有WiFi网络或者以太网，或者布置WiFi或者以太网比较麻烦的情况下使用4G版的视频采集手持设备，通过4G流量数据将采集压缩后的视频发送到4G基站，再通过4G基站中转到服务器。无网络的厂区要求4G信号能很好的覆盖到，且需要每台视频采集手持设备上面需要配备一张4G流量卡。

采用影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置对部件检查过程进行影像采集，汇总多工位影像资料，按检修时间和部件编号进行分类智能存储，按设定的检索条件和权限进行影像查阅，满足摄录、存储、调用、检索等功能要求。

工业内窥镜需具备影像***本地预览、智能存储、按设置要求进行检索调用，能达到管理时人机界面友好、操作便捷、数据精准直观，实现影像智能化存储等功能，具体如下：

1)实现检修电机基础数据(检修时间、工位、工件编号)通过无线传输至工业内窥镜操作界面；

2)实现刷卡记录操作人员姓名；

3)实现工业内窥镜对工件编号的选取，对编号不符现象可进行后台修改；

4)实现工业内窥镜控制拍照、影像录制时间开始及终止；

5)实现当日影像在传输时能同时存在内窥镜内12h，在内窥镜上即时显示操作过程拍摄影像画面；

6)实现内窥镜影像无线传递至控制中心***，控制中心***对影像数据进行识别分类，按逻辑关系(摄录时间、工位、工件编号、操作者等)建立单台检修电机影像数据存储文件包；

7)实现影像数据(如摄录时间、工件编号、工位、操作者等)便捷检索、查询、调用；

8)实时展示必要的***信息；

9)在以后信息***扩展过程中需开放接口或需配合，***制作方无条件支持；

10)具有可靠的影像数据存储及纠错机制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，包括主机部分(1)和软管部分(2)，其特征在于，所述主机部分(1)和软管部分(2)连接，所述主机部分(1)的内部设有控制核心板、存储模块、身份识别读卡模块、WiFi模块和4G模块，所述主机部分(1)的正面设置有LCD显示屏(6)，主机部分(1)的反面设置有与身份识别读卡模块相对应的刷卡区(9)和通过电池卡扣(11)固定的电池(10)，所述主机部分(1)的左侧还设有外置或内置样式的与WiFi模块连接的WiFi天线(4)以及与4G模块连接的无线天线，所述主机部分(1)的下部设置有把手，把手的上部设置有功能键(3)，所述软管部分(2)包括有与主机部分(1)的把手下端连接的软管(7)，软管(7)的另一端设置有摄像头(8)；所述控制核心板分别与存储模块、身份识别读卡模块、WiFi模块、4G模块、摄像头(8)、功能键(3)和LCD显示屏(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，其特征在于，所述LCD显示屏(6)的屏幕尺寸为7寸，屏幕分辨率1080P。

3.根据权利要求1或2所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，其特征在于，所述LCD显示屏(6)的右侧设置有电量显示器(5)。

4.根据权利要求1所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，其特征在于，所述摄像头(8)和软管(7)之间通过航空插头连接。

5.根据权利要求1或4所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，其特征在于，所述软管(7)采用316不锈钢编制。

6.根据权利要求5所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，其特征在于，所述摄像头(8)为200万硬件高清数字摄像头。

7.根据权利要求6所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜装置，其特征在于，所述摄像头(8)的直径为9mm。

8.一种影像化智能采集存储控制工业内窥镜***，包括应用层、服务层和数据层，其特征在于，所述应用层用于人机交互，所述服务层用于用户业务逻辑的处理，所述数据层用于用户数据的处理。

9.根据权利要求8所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜***，其特征在于，所述服务层包括用户业务服务、用户服务管理和用户安全访问。

10.根据权利要求9所述的影像化智能采集存储控制工业内窥镜***，其特征在于，所述数据层包括用户信息统计、用户视频管理、用户视频缓存以及用户的操作日志记录查询。