[發(fā)明專利]一種基于視頻的照明節(jié)能控制系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101938871A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳柯維;許松濤;魏周朝;賈子杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中科卓視科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于視頻的照明節(jié)能控制系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

“節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)”已成為時下最受關(guān)注的經(jīng)濟(jì)熱點之一。據(jù)中科院一項調(diào)查顯示，我國是全世界自然資源浪費最嚴(yán)重的國家之一，全國能源使用量一半以上在工業(yè)生產(chǎn)上。而另外一項調(diào)查又顯示，中國的能源使用效率僅為美國的26.9％，日本的11.5％。能源的高支出和使用的低效率形成了鮮明的對比。對于正在發(fā)展中的中國，在國家大力發(fā)展工業(yè)的背景下，推進(jìn)節(jié)能減排、實行低碳經(jīng)濟(jì)的策略，可謂迫在眉睫。而伴隨我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的突飛猛進(jìn)，近年來城市道路照明快速發(fā)展，相應(yīng)電費也大幅度攀升。?

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國國內(nèi)城市道路照明的總燈數(shù)約400萬只(套)，加上高速公路、工礦企業(yè)、機(jī)場、碼頭等非市政照明燈具約100萬只(套)，總數(shù)超過500多萬只，并且每年以10％以上的速度遞增。其中城市公共照明在我國照明耗電中占30％的比例，約439億kWh，以平均電價0.65元/kWh計算，一年開支達(dá)285億元，成為各地財政部門的一大負(fù)擔(dān)。?

根據(jù)2004年國家建設(shè)部的統(tǒng)計結(jié)果，我國照明耗電大體占全國發(fā)電總量的10％-12％。目前國內(nèi)全年的照明耗電量是三峽水利發(fā)電工程全年發(fā)電量能力840億度的兩倍多，可以看出照明燈的節(jié)能有很大的潛力，可以帶來相當(dāng)可觀的社會與經(jīng)濟(jì)效益。?

目前照明燈節(jié)能技術(shù)往往從以下幾個方面考慮，并已有一些有效的技術(shù)：?

1)采用新的光源技術(shù)，如LED照明燈，太陽能照明燈，其比傳統(tǒng)的高壓鈉燈或高壓水銀燈具有更高的效率，從而可以顯著階躍能源。?

2)智能感應(yīng)控制。智能感應(yīng)控制采用紅外、壓力、光敏、震動、聲音等傳感器檢測環(huán)境光照亮度或者有沒有人或者車輛經(jīng)過，一旦檢測到人或者車輛，則自動打開或者增強(qiáng)照明燈的亮度，否則自動延時后關(guān)閉或者降低照明燈的亮度。?

3)采用更合理的照明燈管理方法與開關(guān)策略。這種方法主要是借助照明燈開關(guān)策略進(jìn)行節(jié)能，例如在后半夜降低照明燈亮度等方案，其本質(zhì)是一種管理?手段，而非技術(shù)手段。?

本發(fā)明采用全新視角，提出了一種全新的照明燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其從照明燈作為照明需要的角度，給出了一種完全按需提供光源的思路，結(jié)合視頻檢測技術(shù)進(jìn)行照明控制。即對于一個照明燈覆蓋的區(qū)域，只有出現(xiàn)行人或者車輛等光源需求物時，才給予照明，否則，如果照明燈下沒有任何光源需求物的出現(xiàn)，則不提供照明，這種方式最大化了按需分配的原則，能在現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)上，更進(jìn)一步節(jié)省照明燈的耗電量。?

本發(fā)明采用現(xiàn)有技術(shù)中的智能感應(yīng)控制方法，但已有技術(shù)中紅外傳感器是借助人或者車輛經(jīng)過時能夠產(chǎn)生不可見的紅外信號，利用紅外傳感器就可以有效的檢測出有人或者車輛的經(jīng)過，但目前紅外傳感器的有效檢測器距離是8-10米，對于很多城市照明燈不太適用。而壓力傳感器則需要在地面布設(shè)大量的壓力傳感器，成本較高，而且不易維護(hù)。而震動和聲音傳感器則往往只對震動強(qiáng)度或者聲音較大的車輛產(chǎn)生反應(yīng)，而對安靜的行人則不會產(chǎn)生反應(yīng)，例如很多樓道的聲控?zé)敉枰舜舐曊f話或者擊掌才能響應(yīng)。光敏控制是目前廣泛采用的控制方法，但其往往只能感應(yīng)黑夜的來臨和離去，不能更加細(xì)致的控制照明燈的開合。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于視頻的照明節(jié)能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。?

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。?

一種基于視頻的照明節(jié)能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，通過對攝像機(jī)采集的視頻進(jìn)行視頻分析，一旦發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)進(jìn)入該照明燈覆蓋的范圍，則自動打開照明燈或者增強(qiáng)照明燈的亮度，如果沒有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)進(jìn)入該照明燈覆蓋范圍，則自動延時一定時間關(guān)閉照明燈或者降低照明燈的亮度。?

本系統(tǒng)的核心部分在于視頻分析模塊和照明燈開關(guān)與亮度控制模塊，視頻分析模塊用于通過采集攝像機(jī)的實時視頻，分析當(dāng)前視域內(nèi)是否存在有效的運動目標(biāo)，這里的目標(biāo)包含車輛和行人等任何對光源有需要的對象。一旦發(fā)現(xiàn)有效目標(biāo)，則給照明燈開光與亮度控制模塊一個信號，照明燈開關(guān)與亮度控制模塊結(jié)合其他接入的控制模塊，如光敏控制模塊等統(tǒng)一判定，決定是開關(guān)照明燈還是降低或者提高照明強(qiáng)度。?還是降低或者提高照明強(qiáng)度。?

本系統(tǒng)中視頻分析模塊采用基于幀間差分、背景差分法等智能視頻分析技術(shù)，其基本流程如下：?

第一步：獲取一幀視頻。?

第二步：利用運動目標(biāo)檢測算法提取運動目標(biāo)并進(jìn)行跟蹤。?

第三步：對跟蹤目標(biāo)進(jìn)行判斷，對目標(biāo)進(jìn)行確認(rèn)，判定是否發(fā)現(xiàn)了一個有效目標(biāo)。

第四步：利用目標(biāo)發(fā)現(xiàn)結(jié)果控制照明燈的開關(guān)或者亮度。?