技术摘要：
本发明提供一种展览现场环境监测系统，其利用振动传感器、信号处理器、图像采集器、图像处理器、核心处理器、展板位置监测器、存储器以及显示器，其中，利用振动传感器获取展板的振动信号，并将采集的振动信号传输至信号处理器，信号处理器对接收到的振动信号进行信号  全部
背景技术：
现有技术中，对展览现场环境进行监测通常采用红外设备、摄像设备等进行监测， 但是，红外设备容易发生误判，而摄像设备所采集的图像的清晰度不高，大大降低了环境监 测的精度，且无法获取展览现场的整体环境参数，例如，展板或展柜的位置信息等，进而无 法对展览现场的环境进行有效、全面的监测。
技术实现要素：
因此，为了克服上述问题，本发明提供一种展览现场环境监测系统，其利用振动传 感器、信号处理器、图像采集器、图像处理器、核心处理器、展板位置监测器、存储器以及显 示器，其中，利用振动传感器获取展板的振动信号，并将采集的振动信号传输至信号处理 器，信号处理器对接收到的振动信号进行信号处理以滤除环境噪声信号，图像采集器用于 采集展板的图像信息，图像处理器对接收到的图像信息进行图像去噪处理，展板位置监测 器用于对展板的位置进行高精度监测，以实现对展览现场的环境进行有效、全面的监测。 本发明提供的展览现场环境监测系统包括振动传感器、信号处理器、图像采集器、 图像处理器、核心处理器、展板位置监测器、存储器以及显示器。 其中，振动传感器设置在展板上，振动传感器用于监测展板的振动信号，振动传感 器的输出端与信号处理器的输入端连接，信号处理器的输出端与核心处理器的输入端连 接，图像采集器用于采集展板的图像信息，图像采集器的输出端与图像处理器的输入端连 接，图像处理器的输出端与核心处理器的输入端连接，展板位置监测器用于监测展板的位 置信息，展板位置监测器的输出端与核心处理器的输入端连接，核心处理器的输出端与存 储器的输入端与显示器的输入端连接。 具体地，将图像采集器传输至图像处理器的图像定义为二维函数f(x,y)  ，其中x、 y是空间坐标，图像处理器对接收到的图像信息进行图像降噪处理，其中包括如下步骤： 步骤1：获取图像采集器采集的原始图像f(x,y)的中心像素点(x,y)； 步骤2：对原始图像f(x,y)的中心像素点(x,y)的邻域范围内的像素点进行提取，并将 提取的像素点与其邻域的像素点进行对比，对比后的图像为g(x,y)，则有， ； 步骤3，对上述图像g(x,y)作为背景信号，在原始图像f(x,y)中去除背景信号，得到图 像h(x,y)，则有， ； 步骤4，将上述图像h(x,y)传输至存储器进行存储，将上述图像h(x,y)传输至显示器进 行显示。 5 CN 111579000 A 说　明　书 2/7 页 具体地，振动传感器设置在展板上，振动传感器用于监测展板的振动信号，振动传 感器的输出端与信号处理器的输入端连接，信号处理器的输出端与核心处理器的输入端连 接，核心处理器内存储有振动阈值信号，若核心处理器接收到的振动信号超过振动阈值信 号，则核心处理器通过外置传输设备将振动报警信号传输至远程监控端，且核心处理器将 接收到的振动信号传输至存储器进行存储，核心处理器将接收到的振动信号传输至显示器 进行显示。 具体地，展板位置监测器用于监测展板的位置信息，展板位置监测器的输出端与 核心处理器的输入端连接，展板位置监视器将获取的位置信息传输至核心处理器，核心处 理器将接收到的位置信息传输至存储器进行存储，核心处理器将接收到的位置信息传输至 显示器进行显示。 具体地，展板位置监测器包括：二极管发光源，上述二极管发光源设置在展示背景 表面的一侧； 散光元件，相对二极管发光源设置于展示背景表面的一侧，用于在展示背景表面形成 线性光束； 位置指向件，位置指向件为镜面； 至少两个位置感测器，位置感测器设置于展板背景的两交错位置，并在感测路径上加 设接收元件，以感测出位置指向件至少两个方向的相对位置；以及 处理电路，上述处理电路与位置感测器5构成信号连接关系，而计算出位置指向件的绝 对位置。 具体地，展板位置监测器用于对展板位置进行监测，具体步骤如下： 步骤1：利用二极管发光源和散光元件产生线性光束； 步骤2：线性光束以平行于展板背景表面的方向照射，照射到展板上的位置指向件而反 射； 步骤3：将位置感测器设置于展板背景的两交错位置，透过接收元件接收照射到位置指 向件的反射光，以获知位置指向件的相对位置，其中，位置感测器的原理为，当光束射入受 光部时，在光的入射位置上产生与光能量成比例的电荷，产生的电荷则化为光电流通过P 层，P层为全面均等电阻值的电阻层，此光电流与电极之间的距离成反比例分割，而分别从 各电极提取出；因此，假设电极间的距离为L，总光电流为I，被分割从电极取出的电流为I1 和I2，位置感测器的中心与光速入射位置的距离为X，则有I1=I(L-2X)/2L和I2=I(L 2X)/ 2L，故I1/I2  =(L-2X)/  (L 2X)，而只要求出从电极取出的电流比，就能够知道光束的入射 位置； 步骤4：根据上述两个位置感测器对位置指向件的感测结果，由处理电路依几何原理计 算出位置指向件的绝对位置，即获知了展板的具体位置。 具体地，信号处理器包括第一滤波电路、第二滤波电路以及比较电路，第一滤波电 路包括第一运算放大器IC1、第一开关Q10、第二开关Q20以及第三开关Q30，第一运算放大器 IC1的同相输入端接收参考电压，反相输入端接收噪声信号，标准振动传感器在展览馆环境 下无振动输入时输出的信号为噪声信号，第一运算放大器IC1对该噪声信号和参考电压进 行比较，并在其输出端输出比较结果，第一开关Q10包括第一端Q11、第二端Q12和一控制端 Q13，第一端Q11接收噪声信号，第二端Q12输出第一滤波信号，控制端Q13电连接于第一运算 6 CN 111579000 A 说　明　书 3/7 页 放大器IC1的输出端，由第一运算放大器IC1输出的比较信号，以控制第一开关Q10的第一端 Q11和第二端Q12是否导通，第二开关Q20包括第一端Q21、第二端Q22以及控制端Q23，第一端 Q21电连接于第一开关Q10的第二端Q12，第二端Q22电连接于参考电压，控制端Q23电连接于 第一运算放大器IC1的输出端，根据第一运算放大器IC1输出的比较信号，以控制第一端Q21 和第二端Q22是否导通，第三开关Q30包括第一端Q31、第二端Q32以及控制端Q33，第一端Q31 电连接于第一开关Q10的第二端Q12，第二端Q32电连接于参考电压，控制端Q33接收噪声信 号，根据噪声信号控制第一端Q31和第二端Q32是否导通； 第二滤波电路包括第二运算放大器IC2、第四开关Q40、第五开关Q50以及第六开关Q60， 第二运算放大器IC2的同相输入端接收参考电压，反相输入端接收振动传感器采集的振动 信号，第二运算放大器IC2对该振动信号和参考电压进行比较，并在其输出端输出比较结 果，第四开关Q40包括第一端Q41、第二端Q42和一控制端Q43，第一端Q41接收振动信号，第二 端Q42输出第二滤波信号，控制端Q43电连接于第二运算放大器IC2的输出端，根据第二运算 放大器IC2输出的比较信号，以控制第四开关Q40的第一端Q41和第二端Q42是否导通，第五 开关Q50包括第一端Q51、第二端Q52以及控制端Q53，第一端Q51电连接于第四开关Q40的第 二端Q42，第二端Q52电连接于参考电压，控制端Q53电连接于第二运算放大器IC2的输出端， 根据第二运算放大器IC2输出的比较信号，以控制第一端Q51和第二端Q52是否导通，第六开 关Q60包括第一端Q61、第二端Q62以及控制端Q63，第一端Q61电连接于第四开关Q40的第二 端Q42，第二端Q62电连接于参考电压，控制端Q63接收振动信号，根据振动信号控制第一端 Q61和第二端Q62是否导通； 比较电路包括第三运算放大器IC3、第四运算放大器IC4、第七开关Q70、第八开关Q80、 第九开关Q90以及第十开关Q100，第三运算放大器IC3的同相输入端接收第一滤波电路的第 一滤波信号，其反相输入端接收第二滤波电路的第二滤波信号，第三运算放大器IC3对第一 滤波信号和第二滤波信号进行比较，并在其输出端输出比较结果，第四运算放大器IC4的反 相输入端接收第一滤波电路的第一滤波信号，同相输入端接收第二滤波电路的第二滤波信 号，第四运算放大器IC4对第一滤波信号和第二滤波信号进行比较，并在其输出端输出比较 结果，第七开关Q70包括第一端Q71、第二端Q72以及控制端Q73，控制端Q73电连接于第四运 算放大器IC4的输出端，根据第四运算放大器IC4输出的比较信号，以控制第一端Q71和第二 端Q72是否导通，第八开关Q80包括第一端Q81、第二端Q82以及控制端Q83，第一端Q81电连接 于第七开关Q70的第二端Q72，第二端Q82电连接于参考电压，控制端Q83电连接于第三运算 放大器IC3的输出端，根据第三运算放大器IC3输出的比较信号，以控制第一端Q81和第二端 Q82是否导通，第九开关Q90包括第一端Q91、第二端Q92以及控制端Q93，第一端Q91电连接于 一低位信号，标准振动传感器在无振动状态下输出的信号为低位信号，第二端Q92电连接于 第七开关Q70的第一端Q71，并用以输出比较信号，控制端Q93电连接于第三运算放大器IC3 的输出端，根据第三运算放大器IC3输出的比较信号，以控制第一端Q91和第二端Q92是否导 通，第十开关Q10包括第一端Q101、第二端Q102以及控制端Q103，第一端Q101电连接于第九 开关Q90的第二端Q92，并用于输出比较信号，第二端Q102电连接于参考电压，控制端Q103电 连接于第四运算放大器IC4的输出端，根据第四运算放大器IC4输出的比较信号，以控制第 一端Q101和第二端Q102是否导通。 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： 7 CN 111579000 A 说　明　书 4/7 页 （1）本发明提供一种展览现场环境监测系统，其利用振动传感器、信号处理器、图像采 集器、图像处理器、核心处理器、展板位置监测器、存储器以及显示器，其中，利用振动传感 器获取展板的振动信号，并将采集的振动信号传输至信号处理器，信号处理器对接收到的 振动信号进行信号处理以滤除环境噪声信号，图像采集器用于采集展板的图像信息，图像 处理器对接收到的图像信息进行图像去噪处理，展板位置监测器用于对展板的位置进行高 精度监测，以实现对展览现场的环境进行有效、全面的监测。 （2）本发明提供的展览现场环境监测系统，本发明的发明点还在于，通过采用位置 传感器（5）对位置指向件（4）的位置进行定位，进而能够得出展板的位置信息，在此基础上， 能够实现对展板位置的精确定位，从而实现对展示场馆的有效布置和管理。而且，该展板位 置监测器利用光电流原理组建位置传感器（5），使得光束传播更加高效，同时，通过光电流 原理对光束的入射位置进行计算，大大提高了检测的精度。 （3）本发明提供的展览现场环境监测系统，本发明的发明点还在于，第一开关Q10、 第三开关Q30、第四开关Q40、第六开关Q60、第七开关Q70、第八开关Q80均为P型场效应管，第 二开关Q20、第五开关Q50、第九开关Q90、第十开关Q100均为N型场效应管，参考电压定义为 低位信号，其中，标准振动传感器在无振动状态下输出的信号为低位信号，例如0V，比较电 路所输出的比较信号为滤除噪声信号后的振动信号。 附图说明 图1为本发明的展览现场环境监测系统的示意图； 图2为本发明的展板位置监测器的示意图； 图3为本发明的位置传感器的示意图； 图4为本发明的信号处理器的电路图。 附图说明： 1-二极管发光源；2-线性光束；3-展板背景；4-位置指向件；5-位置感测器；6-接收元 件；7-处理电路；8-散光元件。