一种基于物联网驱动的视频主动巡检系统的制作方法

本发明涉及视频巡检领域，尤其涉及一种基于物联网驱动的视频主动巡检系统。

背景技术：

1、随着信息技术的快速发展，会议室作为现代企业和机构的重要沟通空间，其设备的正常运行对于高效沟通和协作至关重要，传统的会议室设备检测方式往往依赖于人工巡检，这种方式存在诸多局限性，人工巡检成本较高，需要专门的技术人员定期对会议室设备进行检查，其次，人工巡检的周期性和随机性导致设备故障可能被遗漏或延迟发现，准确性和全面性难以保证。

2、现代会议室通常配备复杂的视频会议系统，包括许多会议设备，这些设备的正常运行对于会议的顺利进行至关重要，然而，传统检测方法难以精准、全面地监控这些设备的工作状态，导致问题不能及时发现和处理，严重影响会议的进行和企业的工作效率。

3、公开号为cn117857779a的专利文献公开了一种基于物联网的设备数字化巡检方法，该方法是通过多媒体管理后台在设定时间点向各会议室的多媒体终端输入目标视频，对监测到的各会议室音频设备和视频设备的输出参数分析，诊断出各会议室音频设备和视频设备的工作状态，筛选出各音频异常会议室和各视频异常会议室并进行维修优先级排序，将音频维修优先级排序和视频维修优先级排序在多媒体预警显示终端进行显示。

4、由此可见以下问题：现有技术中对于会议设备的巡检存在检测维度单一、检测精度不高、无法全面评估设备状态的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于物联网驱动的视频主动巡检系统，用以克服现有技术中对于会议设备的巡检存在检测维度单一、检测精度不高、无法全面评估设备状态的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网驱动的视频主动巡检系统，包括：

3、电流分析模块，用以通过开关会议室设备比对电流差值，基于电流差值确定会议室设备是否正常使用，其中，会议室设备包括信号源设备、输出设备和话筒；

4、图像输入模块，其与所述电流分析模块连接，用以在确定结果为设备正常使用时控制信号源设备开启，传递视频信号，并转化为视频流；

5、图像输入检测模块，其与所述图像输入模块连接，用以采集视频流画面，以及，将视频流画面转化为灰度图像，计算平均灰度值，根据第一阈值、第二阈值以及熵值判定视频流画面为黑屏或有画面，并在有画面时根据灰度差确定画面是否正常；

6、图像输出检测模块，其分别与所述图像输入模块与所述图像输入检测模块连接，用以在所述视频流画面正常时接收所述视频信号并传送至所述输出设备转为屏幕输出，得到测试画面，以及，根据测试画面确定测试颜色面积，并与原始颜色面积对比判断输出是否正常，并在输出异常时通过标准测试区块与原始测试区块对比获取异常区域，在输出正常时获取测试画面变化时各标准测试区块的颜色变化时间确定画面变换是否存在问题；

7、音频检测模块，其与所述图像输出检测模块连接，用以在所述视频信号转为屏幕输出时播放测试音频，以及，通过话筒接收测试音频，根据接收到的音频判断话筒收声是否存在问题；

8、储存模块，其分别与所述电流分析模块、所述图像输入检测模块、图像输出检测模块、音频检测模块连接，用以在会议室异常时生成异常日志。

9、进一步地，所述图像输入检测模块包括：

10、画面采集单元，用以采集所述视频流的视频流画面；

11、灰度转换单元，其与所述画面采集单元连接，用以将所述视频流画面转换为灰度图像；

12、画面分析单元，其与所述灰度转换单元连接，用以计算所述灰度图像的平均灰度值，根据灰度阈值与图像熵值判定视频流画面为黑屏或有画面，其中灰度阈值包括第一阈值与第二阈值；

13、画面确定单元，其与所述画面分析单元连接，用以在判定视频流有画面时根据灰度图像的最大灰度值与最小灰度值计算灰度差，与标准灰度差对比相似度确定画面是否正常。

14、进一步地，所述画面分析单元包括：

15、灰度值采集子单元，用以采集所述灰度图像每个像素点的灰度值；

16、灰度值计算子单元，其与所述灰度值采集子单元连接，用以根据每个像素点的灰度值计算得到所述平均灰度值；

17、灰度值对比子单元，其与所述灰度值计算子单元连接，用以将所述平均灰度值与所述第一阈值与第二阈值对比，得到对比结果；

18、判定子单元，其与所述灰度值对比子单元连接，用以在所述平均灰度值大于第二阈值时判定有画面，在低于第一阈值时判定为黑屏，

19、当平均灰度既不小于第一阈值也不大于第二阈值时，计算图像熵值与最小熵值对比，基于对比结果判定视频流画面为黑屏或有画面。

20、进一步地，所述图像输出检测模块包括：

21、画面输出单元，用以在判定所述视频流有画面时，将所述视频信号转换为显示设备可识别的输出信号；

22、画面生成单元，其与所述画面输出单元连接，用以根据所述输出信号生成测试画面；

23、图像判断单元，其与所述画面生成单元连接，用以获取所述测试图像并处理得到标准图像，以及，对比标准图像与原始图像判断输出是否正常，并在异常时确定异常区域，在正常时根据画面变化速度确定画面变换是否存在问题。

24、进一步地，所述图像判断单元包括：

25、图像获取子单元，用以拍摄所述测试画面，以得到所述测试图像；

26、图像处理子单元，其与所述图像获取子单元连接，用以将所述测试图像进行比例变化，以得到与所述原始图像大小一致的标准图像；

27、颜色获取子单元，其与所述图像处理子单元连接，用以获取所述标准图像与所述原始图像所对应的测试颜色面积与原始颜色面积；

28、第一判定子单元，其与所述颜色获取子单元连接，用以对比任一所述测试颜色面积与对应的原始颜色面积，基于对比结果判定画面输出是否异常；

29、区块划分子单元，其与所述第一判定子单元连接，用以将所述标准图像并划分为一定数量的区块，以得到标准测试区块；

30、区域确定子单元，其与所述区块划分子单元连接，用以对比所述标准测试区块与对应的原始测试区块，基于对比结果确定异常区域；

31、第二判定子单元，其与第一判定子单元与区块划分子单元分别连接，用以确定各所述标准测试区块的颜色变化时间，与标准变化时间对比，若有任一标准测试区块的颜色变化时间大于标准变化时间，则判定画面变化存在问题。

32、进一步地，所述电流分析模块包括：

33、开关控制单元，用以控制所述会议室设备的开启与关闭；

34、电流测量单元，其与所述开关控制单元连接，用以测量开启所述会议室设备开启电流与关闭会议室设备时的会议室设备关闭电流；

35、差值计算单元，其与所述电流测量单元连接，用以计算所述开启电流与所述关闭电流的差值，得到电流差值；

36、阈值比对单元，其与所述差值计算单元连接，用以将所述电流差值与预设阈值进行比对，当所述电流差值小于预设阈值时，确定设备正常使用；当所述电流差值大于或等于预设阈值时，确定设备异常。

37、进一步地，所述音频检测模块包括：

38、音频播放单元，用以在所述视频信号转为屏幕输出时播放预设频率与响度的测试音频；

39、音频采集单元，其与所述音频播放单元连接，用以通过话筒接收采集所述测试音频，以得到接收音频；

40、音频分析单元，其与所述音频采集单元连接，用以分析所述接收音频的响度和频率，基于响度和频率的大小判定话筒收声是否存在问题。

41、进一步地，所述音频分析单元包括：

42、数据获取子单元，用以分析所述接收音频得到响度和频率；

43、计算子单元，其与所述数据获取子单元连接，用以将响度或频率分别与对应的预设响度与预设频率进行计算响度偏离值与频率偏离值；

44、判定子单元，其与所述计算子单元连接，用以将所述响度偏离值和所述频率偏离值分别与响度偏离范围与频率偏离范围对比，基于对比结果判定话筒收声是否存在问题。

45、进一步地，所述图像输入模块包括：

46、视频控制单元，用以在确定结果为所述会议室设备均正常使用时，向所述信号源设备发送开启指令；

47、信号接收单元，其与所述信号源控制单元连接，用以接收所述信号源设备产生的视频信号；

48、信号转换单元，其与所述信号接收单元连接，用以将所述视频信号转换为视频流。

49、进一步地，所述数据存储模块包括：

50、异常标记单元，用以在所述会议室设备无法正常使用，视频流画面为黑屏，输出画面输出正常，话筒收声存在问题任一异常发生时对会议室进行标记；

51、异常储存单元，其与所述异常标记单元连接，用以在对会议室标记后储存会议室序号与异常信息，以得到所述异常日志。

52、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过监测会议室设备的电流，及时发现的异常设备，实现快速故障诊断，图像输入模块与图像输入检测模块的联动，使得系统在设备正常时自动开启信号源，获取并处理视频流，对灰度图像的分析，能够有效判断视频流的有效性，确保输入画面始终处于可用状态，避免黑屏现象和画面失真，图像输出检测模块验证显示效果，确保输出画面的准确性并在异常时确定异常区域，音频检测模块通过实时播放测试音频并采集反馈，能够有效评估话筒的收音效果，本系统可周期性、自动化地对会议室设备进行主动巡检，通过持续监测和评估设备状态，可及时发现并预防潜在故障，显著降低设备突发故障风险，储存模块使得系统能够在检测到异常时生成详细的异常日志，为后续的故障排查和维护提供了重要的数据支持，有助于优化设备管理和维护策略。

53、进一步地，通过设置画面采集单元、灰度转换单元和画面分析单元的，实现了对视频流画面的智能化判断，其中，画面采集单元能够实时获取视频流画面，灰度转换单元将彩色画面转换为灰度图像以简化计算复杂度，画面分析单元通过计算平均灰度值并与预设标准值比对来判定画面状态，并进一步根据灰度差确定画面是否正常，这种基于灰度值分析的检测方法，不仅能够准确识别黑屏故障，还可以降低系统计算负荷，提高检测效率，同时，采用预设标准灰度值作为判断依据，使得检测结果更加客观准确，有效避免了传统人工巡检中主观判断造成的误差，提高了系统的可靠性和稳定性

54、进一步地，通过灰度值采集子单元获取图像每个像素点的灰度信息，并由灰度值计算子单元计算平均灰度值，为画面状态判断提供基础数据支撑，其次，设置双阈值判定机制，通过灰度值对比子单元将平均灰度值与第一阈值、第二阈值进行比对，可以快速识别明显的正常画面和黑屏状态，最后，对于灰度值落在模糊区间的情况，创新性地引入熵值分析方法，通过计算图像熵值并与最小熵值比对，有效解决了传统单一判断方式难以准确识别的边界情况，大幅提升了画面状态判断的准确率，有效避免了误判情况的发生。

55、进一步地，通过图像获取子单元精确捕获测试画面，确保图像采集的实时性和有效性，图像处理子单元通过比例变换技术，将测试图像调整至与原始图像完全一致，消除了尺寸和分辨率可能导致的误差，区块划分子单元将图像按照统一标准分割成相同数量的区块，实现了图像的精准对比，最终，第二判定子单元通过逐区块的细致比对，能够精确定位图像输出的异常位置和程度，这种多维度、多层次的图像检测方法不仅大幅提高了检测的灵敏度和准确性，还能快速识别微小的显示异常，如局部色彩失真、轻微模糊或细微变形等传统检测方法难以发现的问题，同时具有很强的通用性和可扩展性，可广泛应用于会议室视频设备的智能化巡检，有效提升设备维护的效率和精准度。

56、进一步地，通过图像获取和处理子单元的配合，确保测试图像与原始图像在尺寸上保持一致性，为后续的精确对比分析奠定基础，颜色获取子单元和第一判定子单元能够快速识别整体画面层面的异常，提高了异常检测的效率，当发现异常时，区块划分子单元将不一致区域进行等量划分，准确定位具体的异常区域，有效提升了故障诊断的精确度，并在输出正常时进一步判定在进行画面变化时是否异常，整个检测过程既保证了检测的全面性，又提高了定位的准确性，能够及时发现并精确指出显示设备的异常部位，有利于后续的维修和处理。

57、进一步地，通过开关控制单元精确控制会议室设备的通断，并利用电流测量单元捕捉设备开启和关闭时的电流变化，通过差值计算单元计算开启电流与关闭电流的差值，并由阈值比对单元进行严格比对，能够快速、准确地判断设备的运行状态，实现设备状态的智能化、精准化诊断，大幅降低人工巡检的工作量和漏检风险。

58、进一步地，通过在视频信号输出的同时，自动播放预设频率与响度的测试音频，并通过话筒实时采集和分析音频信号，量化检测话筒的收声质量，大大提高了会议室音频设备巡检的智能化和自动化水平，提升了音频设备故障诊断的客观性和准确性。

59、进一步地，通过对话筒接收的音频信号进行多维度、精细化的定量分析，计算响度和频率的偏离值，实现了对音频设备性能的定量评估，全面捕捉话筒可能存在的异常，显著提高了音频检测的科学性和客观性，有效检测可能的设备故障。

60、进一步地，通过视频控制单元实现了对信号源设备的智能化控制，仅在确认会议室设备正常使用的前提下才发送开启指令，有效避免了不必要的设备启动，显著提高了系统的能源利用效率和设备使用的精准性，通过优化信号接收和转换的技术路径，确保了视频信号的快速、实时处理，为后续图像检测提供了及时、高效的数据支持。

61、进一步地，通过对会议室设备故障的监测和记录，显著提高了设备管理的全面性和精确性，即时、准确地标记出现问题的会议室，并将会议室序号与具体异常信息进行结构化存储，生成标准化的异常日志，为后续的维修和管理提供清晰的定位信息，大大提升了故障处理的效率。