Chemical_Window_Manage_System
化学实验橱窗管理系统
针对于化学实验室中人员离开时忘记关闭实验橱窗的情况，利用图像处理技术对橱窗开闭情况进行实时检测，并上传相应截图。
管理系统界面：
需求概述
在上班时间段内，每隔一定时间对实验室的橱窗进行开闭检测，并将检测结果实时上传到中控程序的接口供其分析使用。
主要功能如下：
- 1）实验室摄像头通道的添加、编辑、连接、删除。
- 2）每个通道下橱窗的添加、编辑、删除。
- 3）上层数据接口的地址配置
- 4）检测间隔时间的设置
- 5）保存所有配置到文件、加载所有配置到程序
- 6）橱窗开闭检测并返回结果到上层数据接口
软件架构图
模块说明
- 1）摄像头配置：配置摄像头通道的信息，包含两个参数。
参数一：通道名称，用于表明该摄像头所属实验室。
参数二：通道的RSTP地址，用于与摄像头进行连接。例如：rtsp://root:wo2016017@192.168.1.40/axis-media/media.amp。 配置完摄像头后进行连接，应能显示出摄像头画面。 - 2）橱窗配置：配置橱窗的信息，包含两个参数以及橱窗红色贴条出现的位置。
参数一：橱窗名称
参数二：橱窗id，其具有唯一性，是与数据接口进行检测结果的上传数据中的一个参数。
红色贴条出现的位置：使用矩形框表示红色贴条出现的位置，分别为矩形的左上顶点的x，y坐标以及矩形的长和宽。 - 3）接口配置：配置检测结果上传的数据接口。
例如：http://111.196.111.169:8023/APIdemo/DemoData - 4）时间间隔配置：填写实际需要的检测时间间隔。
例如：5分钟 - 5）保存与加载配置：当配置完1）至4）步骤之后，可以选择保存当前所有配置，配置文件采用json的数据格式，并可以在重新打开程序时进行加载，方便用户使用。
- 6）橱窗开闭检测： 核心**：通过检测红色贴条是否在矩形框中来判断橱窗的开闭状态。在传统的RGB颜色空间中，判断泛红系的误差较大，因此采用HSV颜色空间进行泛红系的识别，然后对场景中红色贴条的像素点数量进行不断实验，找到一个合适的阈值来有效排除非红色贴条的红色物体的干扰。
- 7）结果上传：将结果上传至配置好的接口。上传的结果采用json数据格式，其包含4个参数。
参数一：橱窗id
参数二：橱窗的开闭状态，开为0，关为1
参数三：当前的视频帧，采用base64编码方式上传
参数四：上传的时间戳
程序依赖配置
- 1）Jdk
- 2）OpenCv 3.0以上
- 3）OkHttp
- 4）JsonJava
如果你想要运行该程序，请下载示例视频进行使用。链接：https://pan.baidu.com/s/1cfH_i5CPJ4DAnIx_a5ovWQ 提取码：4v1y
思路说明
- 1）绘制出整个GUI界面（组件化的**）：整个界面由MMenuBar（菜单栏）、PicPanel（视频框）、TreePanel（树结点）、MessagePanel（信息框）组成。菜单栏包括“修改检测间隔时间”，“修改数据接口Url”，“保存配置”，“加载配置”4个选项。视频框由两个绘图层组成，底层显示视频帧，上层用于绘制橱窗矩形框。树结点用于存储每个实验室的信息以及每扇橱窗的信息。信息框用于显示检测结果。
- 2）实现窗体矩形区域的绘制：通过重写Swing中Label控件的一系列Graphics方法来进行实现。
- 3）橱窗检测方法：读取当前监控视频帧，颜色空间从RGB转为HSV，然后采用Opencv中的HSV颜色检测函数，判断该矩形区域中H分量属于（0-20）的像素点数量，如果大于设定的阈值，就认为检测到红色贴条，即橱窗是关闭状态。实际应用过程中，当光照正常时，所有红色像素点的H分量都是在0-20之间的，如果光照过暗，红色像素点的H分量将不在0-20之间。因此目前用于白天正常上班的时间内是没有问题的。
- 4）因为在使用过程中，需要人工设置：每个实验室的名称和对应摄像头的IP地址，每个橱窗的名称以及人工绘制的矩形框区域，每次检测的间隔时间，检测结果上传的接口IP地址。因此，需要人工设置的东西比较多，如果每次都重新配置一次，工作量太大。所以使用了Json格式来存储和解析这些配置。
- 5）检测结果上传：和接口的通信也是通过传送Json格式的数据来进行的。
管理系统使用方法
详见管理系统使用说明