一种云能天数据采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种云能天数据采集系统，包括第一、二体感控制器、接有第二体感控制器的PC机、若干气象观测站和至少一个数据存储终端，每个气象观测站分散设置，气象观测站的数量与第一体感控制器相同且一一对应连接，所述每个数据存储终端与前述至少一个气象观测站对应用线缆连接，而每个气象观测站连接且仅连接一个数据存储终端，且所有数据存储终端均连接PC机；所述第一体感控制器接收到工作人员使用的特定手势指令，将手势指令传达给气象观测站，前述每个气象观测站接收到手势指令后进行采集数据，并将数据一起汇总至与之连接的数据存储终端，数据存储终端将数据传输给PC机，PC机显示采集得到的数据。该系统采集数据准确度高且能自动化测量。
【专利说明】一种云能天数据采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种云能天数据采集系统，具体涉及一种体感操作的云能天数据采集系统，属于人工智能的领域。
【背景技术】
[0002]地面气象观测中云的测量以及记录工作有着非常重要的作用，气象地面测报业务工作中云能天观测记录简单化问题极为普遍，为解决这一问题，采取集体观测，通过讨论，取长补短，是有效的解决方法，但是，对于一些经验不足的观测人员来说，在对云进行观测和记录的过程中难免会出现一些差错。由于集体观测需要各台站都配备观测人员，不仅耗费人力物力，而且各台站人工测报时间有误差也导致了同一时段云能天数据准确度的下降；其次，随着我国气象观测自动化业务的推进，气象观测业务正逐步摆脱人工观测的限制，提高了观测的效率。但是目前人与计算机交互的方式只局限于鼠标与键盘，正是由于这种传输方式的单一性阻碍了人机交互的进一步发展，人机交互中输入输出效率之间的差距变的越来越大，从而影响气象要素采集工作效率。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的，在于提供一种准确度高且能自动化测量的云能天数据采集系统。
[0004]为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0005]一种云能天数据采集系统，包括第一、二体感控制器、接有第二体感控制器的PC机、若干气象观测站和至少一个数据存储终端，每个气象观测站分散设置，所述气象观测站的数量与第一体感控制器相同且一一对应连接，所述每个数据存储终端与前述至少一个气象观测站对应用线缆连接，而每个气象观测站连接且仅连接一个数据存储终端，且所有数据存储终端均连接PC机；所述第一体感控制器接收到工作人员使用的特定手势指令，将手势指令传达给该第一体感控制器对应连接的气象观测站，前述每个气象观测站接收到手势指令后进行采集数据，并将数据一起汇总至与之连接的数据存储终端，数据存储终端将数据传输给PC机，所述第二体感控制器接收到工作人员使用的特定手势指令，将手势指令传达给PC机，PC机显示采集得到的数据。
[0006]进一步的,所述第一体感控制器采用Kinect体感控制器。
[0007]进一步的，所述第二体感控制器采用Kinect体感控制器。
[0008]采用上述方案后，本实用新型具有以下优点:(I)、克服云能天数据集体观测耗费人力物力的过程，以一人之力完成多人的工作，消除集体观测时由于人为因素导致的时差问题，从而提高数据采集的准确度；(2)、通过体感控制器，远程采集数据，可以增强采集过程的人机交互性，提高工作人员的直观感受，降低工作人员的易疲劳性，提升云能天气象要素数据采集的自动化能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的整体架构图。
【具体实施方式】
[0010]以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0011]如图1所示，一种云能天数据采集系统，包括第一、二体感控制器、接有第二体感控制器的PC机、若干气象观测站和至少一个数据存储终端，每个气象观测站分散设置，所述气象观测站的数量与第一体感控制器相同且一一对应连接，所述每个数据存储终端与前述至少一个气象观测站对应用线缆连接，前述每个气象观测站均对应连接一个数据存储终端，并使得每个气象观测站有且仅有一个数据存储终端与其连接。云能天数据，包括云高、云量、云状，能见度和天气现象。
[0012]本实施例的第一、二体感控制器采用微软公司Kinect体感控制器,Kinect体感控制器比一般的摄像头更为智能。首先它采用RGB摄像头，用来捕获640X480的彩色图像，每秒钟最多获取30帧图像，根据在Kinect体感控制器视野范围内移动的一个或两个人的图像进行骨骼追踪。配合高端软件，可以对人体的48个部位进行实时追踪。其次它采用3D深度传感器，分别为红外发射器和红外线COMS摄像机，用来侦测3D影像，从而对整个空间进行立体定位。
[0013]在集体观测时，工作人员通过特定手势下达观测命令，第一 Kinect体感控制器接收到手势指令后，依据不同的手势指令向气象观测站发出采集云能天数据的命令。由于采用多台第一 Kinect体感控制器连接的气象观测站同时接收手势指令，所以各气象观测站会同时进行采集工作，不会出现时间误差，同时段采集数据的准确度提高。
[0014]当气象观测站采集到数据后，将这些数据通过传输系统保存至数据存储终端。数据存储终端中有相应的软件，支持远程操作，可控制气象观测站依照命令采集云能天数据。
[0015]通过第二 Kinect体感控制器与PC机进行人机交互工作。在待机状态下，PC机的显示器显示欢迎界面，当第二 Kinect体感控制器中内置的摄像头捕捉到工作人员有效手势动作时，显示器迅速切换到国家地图界面。工作人员在看到地图画面后，可通过拇指和食指的张开和闭合来放大或缩小地图来选择所要观测的省市地区，通过轻点手势选定。选择好地区后，显示器切换到云能天要素界面。工作人员在看到气象要素界面时，伸出双手，当第二 Kinect体感控制器的摄像头检测到工作人员的手后，在显示器中显示出与其动作同步的手模型，随后工作人员可以通过双手做出抓，捏，挥动，画圈圈等手势来控制各个气象要素的采集，如:需要测量云量时，只需要工作人员将手移动到显示器中云模型的位置做抓的手势，此时显示器中的手模型便会抓住云模型，做出抓捏的效果后显示出云量值，从而达到采集数据的目的。
[0016]一台PC机可以连接若干个数据存储终端，通过远程操作来控制其下属的气象观测站进行数据观测与采集，从而扩大了气象工作人员的活动空间，提高了云能天数据采集的效率。需要注意的是随着我国气象观测自动化业务的推进，气象观测业务正逐步摆脱人工观测的限制，本实用新型的一种云能天数据采集系统既可以实现远程体感操作，亦可作为教学培训设备来进行气象观测人员的实地集体观测之用。通过体感技术增强了观测人员与设备之间的人机交互作用，同时也使气象观测人员对云能天气象要素的观测技能得以熟练与提升。
[0017]本实用新型采用第一、二 Kinect体感控制器与气象观测系统相结合，利用即时动态捕捉、影像辨识、社群互动等功能让观测员摆脱传统输入设备的束缚，通过自己的肢体控制多个终端，同时采集多个气象观测站的云能天气象要素，避免由于集体观测存在的时间误差而导致数据准确度下降。利用第一、二 Kinect体感控制器与远程PC机连接，可以实现远程体感要素采集与观测，用这种最自然的方式与终端进行交互的特点贴近了人机交互对自然性的要求。需要说明的是，本实用新型中尽管存在程序，但数据存储终端和PC机等是现有技术中十分成熟的硬件模块，无需对其程序进行改进即可实现，不涉及对于方法的改进，故仍属于实用新型的保护客体。
[0018]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种云能天数据采集系统，其特征在于:包括第一、二体感控制器、接有第二体感控制器的PC机、若干气象观测站和至少一个数据存储终端，每个气象观测站分散设置，所述气象观测站的数量与第一体感控制器相同且一一对应连接，所述每个数据存储终端与前述至少一个气象观测站对应用线缆连接，而每个气象观测站连接且仅连接一个数据存储终端，且所有数据存储终端均连接PC机；所述第一体感控制器接收到工作人员使用的特定手势指令，将手势指令传达给该第一体感控制器对应连接的气象观测站，前述每个气象观测站接收到手势指令后进行采集数据，并将数据一起汇总至与之连接的数据存储终端，数据存储终端将数据传输给PC机，所述第二体感控制器接收到工作人员使用的特定手势指令，将手势指令传达给PC机，PC机显示采集得到的数据。
2.如权利要求1所述的一种云能天数据采集系统，其特征在于:所述第一体感控制器采用Kinect体感控制器。
3.如权利要求1或2所述的一种云能天数据采集系统，其特征在于:所述第二体感控制器采用Kinect体感控制器。
【文档编号】G06F17/40GK203930831SQ201420047426
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】李涛, 范文波, 邱忠洋, 李娟 , 周欢乐 申请人:南京信息工程大学