[發(fā)明專利]臥室窗戶智能化開啟控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510534165.1
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105239875B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任紅霞
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州歐維客信息科技股份有限公司
• 主分類號: E05F15/70
• 分類號: E05F15/70;E05F15/71
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙)11548
• 代理人: 肖應(yīng)國

1.一種臥室窗戶智能化開啟控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括紅外熱相儀、可見光相機(jī)、圖像處理設(shè)備、窗戶開啟機(jī)構(gòu)和嵌入式處理設(shè)備，所述紅外熱相儀和所述可見光相機(jī)都對臥室室內(nèi)拍攝以分別獲得紅外圖像和可見光圖像，所述圖像處理設(shè)備與所述紅外熱相儀和所述可見光相機(jī)分別連接，用于對所述紅外圖像和所述可見光圖像分別進(jìn)行圖像處理，所述嵌入式處理設(shè)備與所述圖像處理設(shè)備和所述窗戶開啟機(jī)構(gòu)分別連接，基于所述圖像處理設(shè)備的圖像處理結(jié)果確定所述窗戶開啟機(jī)構(gòu)的開啟策略。

2.如權(quán)利要求1所述的臥室窗戶智能化開啟控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括：

室內(nèi)亮度傳感器，設(shè)置在臥室內(nèi)，用于實(shí)時檢測并輸出臥室內(nèi)部的環(huán)境亮度；

室外風(fēng)速檢測儀，設(shè)置在臥室外部的外墻上，用于檢測并輸出臥室外部的實(shí)時風(fēng)速；

供電設(shè)備，設(shè)置在臥室外部的外墻上，包括太陽能供電器件、市電接口、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件和所述市電接口分別連接，根據(jù)市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；

靜態(tài)存儲器，用于預(yù)先存儲亮度閾值、人體灰度閾值范圍和預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值；

所述圖像處理設(shè)備與所述紅外熱相儀和所述可見光相機(jī)分別連接，用于接收紅外圖像或可見光圖像以作為檢測圖像；所述圖像處理設(shè)備包括圖像預(yù)處理子設(shè)備、閾值選擇子設(shè)備、人體分割子設(shè)備和汗水提取子設(shè)備；所述圖像預(yù)處理子設(shè)備對所述檢測圖像依次執(zhí)行邊緣增強(qiáng)處理、小波濾波處理、圖像膨脹處理、圖像腐蝕處理和灰度化處理，以獲得灰度化圖像；所述閾值選擇子設(shè)備與所述靜態(tài)存儲器和所述圖像預(yù)處理子設(shè)備分別連接，用于依次從所述人體灰度閾值范圍中選擇一個值作為預(yù)選灰度閾值，采用預(yù)選灰度閾值將灰度化圖像劃分為預(yù)選背景區(qū)域和預(yù)選目標(biāo)區(qū)域，計(jì)算預(yù)選背景區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為背景面積比，計(jì)算預(yù)選背景區(qū)域的像素平均灰度值作為背景平均灰度值，計(jì)算預(yù)選目標(biāo)區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為目標(biāo)面積比，計(jì)算預(yù)選目標(biāo)區(qū)域的像素平均灰度值作為目標(biāo)平均灰度值，將背景平均灰度值減去灰度化圖像的總平均灰度值，獲得的差的平方乘以背景面積比以獲得第一乘積，將目標(biāo)平均灰度值減去灰度化圖像的總平均灰度值，獲得的差的平方乘以目標(biāo)面積比以獲得第二乘積，將第一乘積和第二乘積相加以獲得和值，選擇和值最大的預(yù)選灰度閾值作為目標(biāo)灰度閾值；所述人體分割子設(shè)備與所述閾值選擇子設(shè)備連接，用于采用目標(biāo)灰度閾值將灰度化圖像劃分為背景圖像和人體圖像；所述汗水提取子設(shè)備與所述人體分割子設(shè)備和所述靜態(tài)存儲器分別連接，從人體圖像中提取符合汗水形態(tài)的各個汗水子圖像，累計(jì)各個汗水子圖像中的像素總和，當(dāng)?shù)玫降南袼乜偤痛笥陬A(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值時，判斷人體存在汗水并輸出存在汗水信號，當(dāng)?shù)玫降南袼乜偤托∮诘扔陬A(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值時，判斷人體不存在汗水并輸出不存在汗水信號；

所述嵌入式處理設(shè)備與所述紅外熱相儀、所述可見光相機(jī)、所述室內(nèi)亮度傳感器、所述室外風(fēng)速檢測儀、所述靜態(tài)存儲器、所述圖像處理設(shè)備和所述窗戶開啟機(jī)構(gòu)分別連接，當(dāng)接收到的環(huán)境亮度小于等于亮度閾值時，打開所述紅外熱相儀并關(guān)閉所述可見光相機(jī)，當(dāng)接收到的環(huán)境亮度大于亮度閾值時，關(guān)閉所述紅外熱相儀并打開所述可見光相機(jī)；所述嵌入式處理設(shè)備還在接收到存在汗水信號，根據(jù)接收到的實(shí)時風(fēng)速確定所述窗戶開啟機(jī)構(gòu)的開啟策略；

其中，在所述圖像處理設(shè)備中，在將紅外圖像作為檢測圖像前，將紅外圖像進(jìn)行可見光式圖像轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的圖像作為檢測圖像；

其中，所述嵌入式處理設(shè)備確定的開啟策略具體包括：所述嵌入式處理設(shè)備控制所述窗戶開啟機(jī)構(gòu)，使得所述窗戶開啟機(jī)構(gòu)控制窗戶的開度與實(shí)時風(fēng)速成反比；

其中，所述靜態(tài)存儲器預(yù)先存儲了風(fēng)速開度對照表，所述風(fēng)速開度對照表給出了每一個風(fēng)速范圍與窗戶開度的映射關(guān)系，所述嵌入式處理設(shè)備根據(jù)所述風(fēng)速開度對照表使得所述窗戶開啟機(jī)構(gòu)控制窗戶的開度與實(shí)時風(fēng)速成反比。

3.如權(quán)利要求2所述的臥室窗戶智能化開啟控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述圖像處理設(shè)備、所述紅外熱相儀和所述可見光相機(jī)被集成在一塊集成電路板上。

4.如權(quán)利要求2所述的臥室窗戶智能化開啟控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述圖像預(yù)處理子設(shè)備、所述閾值選擇子設(shè)備、所述人體分割子設(shè)備和所述汗水提取子設(shè)備分別采用不同型號的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)。