阅读说明：本技术 自适应式随动搅拌系统及方法 (Self-adaptive follow-up stirring system and method ) 是由 李�杰 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种自适应式随动搅拌系统,包括：搅拌车辆,包括车体结构和搅拌结构,所述搅拌结构设置在所述车体结构上,所述车体结构还包括搅拌控制器和支撑架,所述搅拌控制器用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度；数据切换设备,用于在接收到实时人体景深时,计算与所述实时人体景深成反比的搅拌控制功率,并将计算的搅拌控制功率发送给所述搅拌控制器。本发明还涉及一种自适应式随动搅拌方法。本发明的自适应式随动搅拌系统及方法结构紧凑、运行稳定。由于在探知到搅拌机构附近存在较近的人体目标时,能够及时降低搅拌机构的搅拌强度,从而在保证搅拌结果的同时避免对附近人群的行走造成不必要的影响。(The invention relates to a self-adaptive follow-up stirring system, which comprises: the stirring vehicle comprises a vehicle body structure and a stirring structure, wherein the stirring structure is arranged on the vehicle body structure, the vehicle body structure further comprises a stirring controller and a support frame, and the stirring controller is used for adjusting the stirring intensity of the stirring structure based on the received stirring control power; and the data switching equipment is used for calculating the stirring control power inversely proportional to the real-time human body depth when the real-time human body depth of field is received, and sending the calculated stirring control power to the stirring controller. The invention also relates to a self-adaptive follow-up stirring method. The self-adaptive follow-up stirring system and the method have the advantages of compact structure and stable operation. Because when the near human target that exists near the rabbling mechanism is being ascertained, the stirring intensity of rabbling mechanism can be reduced in time to avoid causing unnecessary influence to near crowd's walking when guaranteeing the stirring result.)

自适应式随动搅拌系统及方法

技术领域

本发明涉及自适应控制领域，尤其涉及一种自适应式随动搅拌系统及方法。

背景技术

自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样，也是一种基于数学模型的控制方法，所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型逐步完善。具体地说，可以依据对象的输入输出数据，不断地辨识模型参数，这个过程称为系统的在线辨识。随着生产过程的不断进行，通过在线辨识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。既然模型在不断的改进，显然，基于这种模型综合出来的控制作用也将随之不断的改进。

在这个意义下，控制系统具有一定的适应能力。比如说，当系统在设计阶段，由于对象特性的初始信息比较缺乏，系统在刚开始投入运行时可能性能不理想，但是只要经过一段时间的运行，通过在线辨识和控制以后，控制系统逐渐适应，最终将自身调整到一个满意的工作状态。再比如某些控制对象，其特性可能在运行过程中要发生较大的变化，但通过在线辨识和改变控制器参数，系统也能逐渐适应。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种自适应式随动搅拌系统及方法，能够在附近人体目标比较近时，削弱搅拌设备的实时搅拌力度，从而避免给附近人体目标的衣物造成污染。

为此，本发明需要具备以下几处关键的发明点：

(1)根据最近人体目标的接近程度决定搅拌机构的搅拌强度，最近人体目标越接近，决定的搅拌强度越小，从而避免搅拌带来的泥水给人体目标的衣物造成污染；

(2)基于人体成像轮廓从图像中提取出各个景深不一的人体目标，从而为搅拌机构的搅拌强度的判断提供有价值的参考数据。

根据本发明的一方面，提供了一种自适应式随动搅拌系统，所述系统包括：

搅拌车辆，包括车体结构和搅拌结构，所述搅拌结构设置在所述车体结构上，所述车体结构还包括搅拌控制器和支撑架，所述搅拌控制器用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度，所述支撑架用于支撑所述搅拌结构，所述搅拌结构用于以旋转模式搅拌其内部的混凝土材料；

数据切换设备，与所述搅拌控制器连接，用于在接收到实时人体景深时，计算与所述实时人体景深成反比的搅拌控制功率，并将计算的搅拌控制功率发送给所述搅拌控制器；

全彩摄像头，设置在所述支撑架上，用于对所述支撑架附近环境执行全彩摄像操作，以获得架体附近图像；

色阶调整设备，与所述全彩摄像头连接，用于对接收到的架体附近图像执行色彩指数提升处理，以获得色阶调整图像；

插值处理设备，与所述色阶调整设备连接，用于对接收到的色阶调整图像执行最近邻插值处理，以获得相应的最近邻插值图像；

递归滤波设备，与所述插值处理设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行自适应递归滤波，以获得递归滤波图像；

第一提取设备，设置在所述车体结构内，用于接收所述递归滤波图像，并基于人体成像轮廓从所述递归滤波图像中提取出各个景深不一的人体目标；

第二提取设备，分别与所述第一提取设备和所述数据切换设备连接，用于将各个景深不一的人体目标中景深最浅的人体目标的景深值作为实时人体景深发送给所述数据切换设备；

其中，用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度包括：接收到搅拌控制功率越小，调整的搅拌结构的搅拌强度越弱。

本发明的自适应式随动搅拌系统及方法结构紧凑、运行稳定。由于在探知到搅拌机构附近存在较近的人体目标时，能够及时降低搅拌机构的搅拌强度，从而在保证搅拌结果的同时避免对附近人群的行走造成不必要的影响。

根据本发明的另一方面，还提供了一种自适应式随动搅拌方法，所述方法包括：

使用搅拌车辆，包括车体结构和搅拌结构，所述搅拌结构设置在所述车体结构上，所述车体结构还包括搅拌控制器和支撑架，所述搅拌控制器用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度，所述支撑架用于支撑所述搅拌结构，所述搅拌结构用于以旋转模式搅拌其内部的混凝土材料；

使用数据切换设备，与所述搅拌控制器连接，用于在接收到实时人体景深时，计算与所述实时人体景深成反比的搅拌控制功率，并将计算的搅拌控制功率发送给所述搅拌控制器；

使用全彩摄像头，设置在所述支撑架上，用于对所述支撑架附近环境执行全彩摄像操作，以获得架体附近图像；

使用色阶调整设备，与所述全彩摄像头连接，用于对接收到的架体附近图像执行色彩指数提升处理，以获得色阶调整图像；

使用插值处理设备，与所述色阶调整设备连接，用于对接收到的色阶调整图像执行最近邻插值处理，以获得相应的最近邻插值图像；

使用递归滤波设备，与所述插值处理设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行自适应递归滤波，以获得递归滤波图像；

使用第一提取设备，设置在所述车体结构内，用于接收所述递归滤波图像，并基于人体成像轮廓从所述递归滤波图像中提取出各个景深不一的人体目标；

使用第二提取设备，分别与所述第一提取设备和所述数据切换设备连接，用于将各个景深不一的人体目标中景深最浅的人体目标的景深值作为实时人体景深发送给所述数据切换设备；

其中，用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度包括：接收到搅拌控制功率越小，调整的搅拌结构的搅拌强度越弱。

具体实施方式

下面将对本发明的自适应式随动搅拌系统及方法的实施方案进行详细说明。

搅拌车，是用来运送建筑用的混凝土的专用卡车；由于它的外形，也常被称为田螺车、橄榄车。这类卡车上都装置圆筒型的搅拌筒以运载混合后的混凝土。

在运输过程中会始终保持搅拌筒转动，以保证所运载的混凝土不会凝固。运送完混凝土后，通常都会用水冲洗搅拌筒内部，防止残余混凝土硬化占用空间，使搅拌筒的容积越来越少。

目前，在搅拌混凝土以为现场建筑提供材料的搅拌机在搅拌操作中只关注自身的搅拌动作，而对附近的环境的影响并不关心。实际上，在搅拌机的搅拌操作中还是会甩出部分泥水，如果附近存在人员行走，则会给这些人员带来不必要的麻烦。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种自适应式随动搅拌系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的自适应式随动搅拌系统包括：

搅拌车辆，包括车体结构和搅拌结构，所述搅拌结构设置在所述车体结构上，所述车体结构还包括搅拌控制器和支撑架，所述搅拌控制器用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度，所述支撑架用于支撑所述搅拌结构，所述搅拌结构用于以旋转模式搅拌其内部的混凝土材料；

数据切换设备，与所述搅拌控制器连接，用于在接收到实时人体景深时，计算与所述实时人体景深成反比的搅拌控制功率，并将计算的搅拌控制功率发送给所述搅拌控制器；

全彩摄像头，设置在所述支撑架上，用于对所述支撑架附近环境执行全彩摄像操作，以获得架体附近图像；

色阶调整设备，与所述全彩摄像头连接，用于对接收到的架体附近图像执行色彩指数提升处理，以获得色阶调整图像；

插值处理设备，与所述色阶调整设备连接，用于对接收到的色阶调整图像执行最近邻插值处理，以获得相应的最近邻插值图像；

递归滤波设备，与所述插值处理设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行自适应递归滤波，以获得递归滤波图像；

第一提取设备，设置在所述车体结构内，用于接收所述递归滤波图像，并基于人体成像轮廓从所述递归滤波图像中提取出各个景深不一的人体目标；

第二提取设备，分别与所述第一提取设备和所述数据切换设备连接，用于将各个景深不一的人体目标中景深最浅的人体目标的景深值作为实时人体景深发送给所述数据切换设备；

其中，用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度包括：接收到搅拌控制功率越小，调整的搅拌结构的搅拌强度越弱。

接着，继续对本发明的自适应式随动搅拌系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述自适应式随动搅拌系统中还可以包括：

湿度测量设备，设置在所述第一提取设备的外壳上，用于测量所述第一提取设备的外壳位置上的湿度。

在所述自适应式随动搅拌系统中还可以包括：

即时加湿设备，与所述湿度测量设备连接，用于基于接收到的湿度实现相应的加湿动作。

在所述自适应式随动搅拌系统中：

所述递归滤波设备与所述第一提取设备、所述第二提取设备共用同一用户控制接口，所述用户控制接口由SOC芯片来实现；

所述递归滤波设备内置有计数器，用于实时累计所述递归滤波设备的加法级别的运算次数。

在所述自适应式随动搅拌系统中还可以包括：

金属散热片，设置在所述第二提取设备的附近，用于与所述第二提取设备的外壳连接，用于实现对所述第二提取设备的散热处理。

在所述自适应式随动搅拌系统中还可以包括：

使用搅拌车辆，包括车体结构和搅拌结构，所述搅拌结构设置在所述车体结构上，所述车体结构还包括搅拌控制器和支撑架，所述搅拌控制器用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度，所述支撑架用于支撑所述搅拌结构，所述搅拌结构用于以旋转模式搅拌其内部的混凝土材料；

使用数据切换设备，与所述搅拌控制器连接，用于在接收到实时人体景深时，计算与所述实时人体景深成反比的搅拌控制功率，并将计算的搅拌控制功率发送给所述搅拌控制器；

使用全彩摄像头，设置在所述支撑架上，用于对所述支撑架附近环境执行全彩摄像操作，以获得架体附近图像；

使用色阶调整设备，与所述全彩摄像头连接，用于对接收到的架体附近图像执行色彩指数提升处理，以获得色阶调整图像；

使用插值处理设备，与所述色阶调整设备连接，用于对接收到的色阶调整图像执行最近邻插值处理，以获得相应的最近邻插值图像；

使用递归滤波设备，与所述插值处理设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行自适应递归滤波，以获得递归滤波图像；

使用第一提取设备，设置在所述车体结构内，用于接收所述递归滤波图像，并基于人体成像轮廓从所述递归滤波图像中提取出各个景深不一的人体目标；

使用第二提取设备，分别与所述第一提取设备和所述数据切换设备连接，用于将各个景深不一的人体目标中景深最浅的人体目标的景深值作为实时人体景深发送给所述数据切换设备；

其中，用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度包括：接收到搅拌控制功率越小，调整的搅拌结构的搅拌强度越弱。

在所述自适应式随动搅拌系统中还可以包括：

湿度测量设备，设置在所述第一提取设备的外壳上，用于测量所述第一提取设备的外壳位置上的湿度。

在所述自适应式随动搅拌系统中还可以包括：

使用即时加湿设备，与所述湿度测量设备连接，用于基于接收到的湿度实现相应的加湿动作。

在所述自适应式随动搅拌系统中：

所述递归滤波设备与所述第一提取设备、所述第二提取设备共用同一用户控制接口，所述用户控制接口由SOC芯片来实现；

所述递归滤波设备内置有计数器，用于实时累计所述递归滤波设备的加法级别的运算次数。

所述自适应式随动搅拌系统中还可以包括：

使用金属散热片，设置在所述第二提取设备的附近，用于与所述第二提取设备的外壳连接，用于实现对所述第二提取设备的散热处理。

根据本发明实施方案示出的自适应式随动搅拌方法包括：

使用搅拌车辆，包括车体结构和搅拌结构，所述搅拌结构设置在所述车体结构上，所述车体结构还包括搅拌控制器和支撑架，所述搅拌控制器用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度，所述支撑架用于支撑所述搅拌结构，所述搅拌结构用于以旋转模式搅拌其内部的混凝土材料；

使用数据切换设备，与所述搅拌控制器连接，用于在接收到实时人体景深时，计算与所述实时人体景深成反比的搅拌控制功率，并将计算的搅拌控制功率发送给所述搅拌控制器；

使用全彩摄像头，设置在所述支撑架上，用于对所述支撑架附近环境执行全彩摄像操作，以获得架体附近图像；

使用色阶调整设备，与所述全彩摄像头连接，用于对接收到的架体附近图像执行色彩指数提升处理，以获得色阶调整图像；

使用插值处理设备，与所述色阶调整设备连接，用于对接收到的色阶调整图像执行最近邻插值处理，以获得相应的最近邻插值图像；

使用递归滤波设备，与所述插值处理设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行自适应递归滤波，以获得递归滤波图像；

使用第一提取设备，设置在所述车体结构内，用于接收所述递归滤波图像，并基于人体成像轮廓从所述递归滤波图像中提取出各个景深不一的人体目标；

使用第二提取设备，分别与所述第一提取设备和所述数据切换设备连接，用于将各个景深不一的人体目标中景深最浅的人体目标的景深值作为实时人体景深发送给所述数据切换设备；

其中，用于基于接收到搅拌控制功率调整搅拌结构的搅拌强度包括：接收到搅拌控制功率越小，调整的搅拌结构的搅拌强度越弱。

接着，继续对本发明的自适应式随动搅拌方法的具体步骤进行进一步的说明。

所述自适应式随动搅拌方法中还可以包括：

湿度测量设备，设置在所述第一提取设备的外壳上，用于测量所述第一提取设备的外壳位置上的湿度。

所述自适应式随动搅拌方法中还可以包括：

使用即时加湿设备，与所述湿度测量设备连接，用于基于接收到的湿度实现相应的加湿动作。

所述自适应式随动搅拌方法中：

所述递归滤波设备与所述第一提取设备、所述第二提取设备共用同一用户控制接口，所述用户控制接口由SOC芯片来实现；

所述递归滤波设备内置有计数器，用于实时累计所述递归滤波设备的加法级别的运算次数。

所述自适应式随动搅拌方法中还可以包括：

使用金属散热片，设置在所述第二提取设备的附近，用于与所述第二提取设备的外壳连接，用于实现对所述第二提取设备的散热处理。

另外，System on Chip，简称SOC，也即片上系统。从狭义角度讲，他是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义角度讲，SOC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SOC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，他通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。

SOC定义的基本内容主要在两方面：其一是他的构成，其二是他形成过程。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块，对于一个无线SOC还有射频前端模块、用户定义逻辑(他可以由FPGA或ASIC实现)以及微电子机械模块，更重要的是一个SOC芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件)模块或可载入的用户软件等。

最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。

所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。