[發明專利]臥室窗戶智能化開啟控制系統

有效

• 申請號: 201610420838.5
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105971441B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 唐加勇
• 申請（專利權）人: 佛山市瑞創智能科技有限公司
• 主分類號: E05F15/70
• 分類號: E05F15/70;E05F15/71;G06T7/00
• 代理公司: 佛山市智匯聚晨專利代理有限公司44409
• 代理人: 張宏威

1.一種臥室窗戶智能化開啟控制系統，所述控制系統包括紅外熱像儀、可見光相機、圖像處理設備、窗戶開啟機構和嵌入式處理設備，所述紅外熱像儀和所述可見光相機都對臥室室內拍攝以分別獲得紅外圖像和可見光圖像，所述圖像處理設備與所述紅外熱像儀和所述可見光相機分別連接，用于對所述紅外圖像和所述可見光圖像分別進行圖像處理，所述嵌入式處理設備與所述圖像處理設備和所述窗戶開啟機構分別連接，基于所述圖像處理設備的圖像處理結果確定所述窗戶開啟機構的開啟策略；

其特征在于，所述控制系統還包括：

室內亮度傳感器，設置在臥室內，用于實時檢測并輸出臥室內部的環境亮度；

室外風速檢測儀，設置在臥室外部的外墻上，用于檢測并輸出臥室外部的實時風速；

供電設備，設置在臥室外部的外墻上，包括太陽能供電器件、市電接口、切換開關和電壓轉換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述市電接口分別連接，根據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，所述電壓轉換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓；

靜態存儲器，用于預先存儲亮度閾值、人體灰度閾值范圍和預設像素數量閾值；

所述圖像處理設備與所述紅外熱像儀和所述可見光相機分別連接，用于接收紅外圖像或可見光圖像以作為檢測圖像；所述圖像處理設備包括圖像預處理子設備、閾值選擇子設備、人體分割子設備和汗水提取子設備；所述圖像預處理子設備對所述檢測圖像依次執行邊緣增強處理、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；所述閾值選擇子設備與所述靜態存儲器和所述圖像預處理子設備分別連接，用于依次從所述人體灰度閾值范圍中選擇一個值作為預選灰度閾值，采用預選灰度閾值將灰度化圖像劃分為預選背景區域和預選目標區域，計算預選背景區域占據灰度化圖像的面積比例作為背景面積比，計算預選背景區域的像素平均灰度值作為背景平均灰度值，計算預選目標區域占據灰度化圖像的面積比例作為目標面積比，計算預選目標區域的像素平均灰度值作為目標平均灰度值，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，選擇和值最大的預選灰度閾值作為目標灰度閾值；所述人體分割子設備與所述閾值選擇子設備連接，用于采用目標灰度閾值將灰度化圖像劃分為背景圖像和人體圖像；所述汗水提取子設備與所述人體分割子設備和所述靜態存儲器分別連接，從人體圖像中提取符合汗水形態的各個汗水子圖像，累計各個汗水子圖像中的像素總和，當得到的像素總和大于預設像素數量閾值時，判斷人體存在汗水并輸出存在汗水信號，當得到的像素總和小于等于預設像素數量閾值時，判斷人體不存在汗水并輸出不存在汗水信號；

所述嵌入式處理設備與所述紅外熱像儀、所述可見光相機、所述室內亮度傳感器、所述室外風速檢測儀、所述靜態存儲器、所述圖像處理設備和所述窗戶開啟機構分別連接，當接收到的環境亮度小于等于亮度閾值時，打開所述紅外熱像儀并關閉所述可見光相機，當接收到的環境亮度大于亮度閾值時，關閉所述紅外熱像儀并打開所述可見光相機；所述嵌入式處理設備還在接收到存在汗水信號，根據接收到的實時風速確定所述窗戶開啟機構的開啟策略；

其中，在所述圖像處理設備中，在將紅外圖像作為檢測圖像前，將紅外圖像進行可見光式圖像轉換，將轉換后的圖像作為檢測圖像；

其中，所述嵌入式處理設備確定的開啟策略具體包括：所述嵌入式處理設備控制所述窗戶開啟機構，使得所述窗戶開啟機構控制窗戶的開度與實時風速成反比；

其中，所述靜態存儲器預先存儲了風速開度對照表，所述風速開度對照表給出了每一個風速范圍與窗戶開度的映射關系，所述嵌入式處理設備根據所述風速開度對照表使得所述窗戶開啟機構控制窗戶的開度與實時風速成反比；

所述圖像處理設備、所述紅外熱像儀和所述可見光相機被集成在一塊集成電路板上；

所述圖像預處理子設備、所述閾值選擇子設備、所述人體分割子設備和所述汗水提取子設備分別采用不同型號的FPGA芯片來實現。