[發(fā)明專利]手機(jī)實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)狀況的智能機(jī)器人

在審

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• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107783460A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超超
• 申請（專利權(quán)）人: 張超超
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種手機(jī)實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)狀況的智能機(jī)器人，所述機(jī)器人包括煙霧數(shù)據(jù)檢測設(shè)備、灰塵濃度檢測設(shè)備、4G數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備和機(jī)器人主體，煙霧數(shù)據(jù)檢測設(shè)備、灰塵濃度檢測設(shè)備和4G數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備都設(shè)置在機(jī)器人主體上，煙霧數(shù)據(jù)檢測設(shè)備用于實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人主體所在室內(nèi)的實(shí)時(shí)煙霧濃度，灰塵濃度檢測設(shè)備用于實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人主體所在室內(nèi)的實(shí)時(shí)灰塵濃度，4G數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備用于將實(shí)時(shí)煙霧濃度和實(shí)時(shí)灰塵濃度通過4G通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的手機(jī)上。

2.如權(quán)利要求1所述的手機(jī)實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)狀況的智能機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人包括：

灰塵濃度檢測設(shè)備，設(shè)置在機(jī)器人主體上，用于實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人主體所在室內(nèi)的實(shí)時(shí)灰塵濃度；

除塵設(shè)備，設(shè)置在機(jī)器人主體上，與灰塵濃度檢測設(shè)備連接，用于基于實(shí)時(shí)灰塵濃度確定自身的操作模式；

機(jī)器人主體，與機(jī)器人授權(quán)設(shè)備連接，用于在機(jī)器人授權(quán)設(shè)備的控制下自動啟動或自動關(guān)閉；

高清攝像頭，設(shè)置在機(jī)器人主體的前方，用于對機(jī)器人主體前方的人員進(jìn)行高清圖像采集；

機(jī)器人授權(quán)設(shè)備，分別與機(jī)器人主體和特征向量比較子設(shè)備連接，用于在接收到人臉識別成功信號時(shí)，自動啟動機(jī)器人主體，還用于在接收到人臉識別失敗信號時(shí)，自動關(guān)閉機(jī)器人主體；

臉部圖像分割設(shè)備，與高清攝像頭連接，用于接收高清圖像，并從高清圖像處識別并分割出臉部圖像；

姿態(tài)調(diào)整設(shè)備，與臉部圖像分割設(shè)備連接，用于接收臉部圖像，并基于臉部圖像獲取臉部圖像中左眼位置、右眼位置、鼻尖位置和嘴部位置，左眼位置與右眼位置形成兩眼連線，鼻尖位置中心和嘴部位置中心形成中軸連線，當(dāng)兩眼連線和中軸連線構(gòu)成的T字形狀歪曲時(shí)，對臉部圖像進(jìn)行調(diào)整以糾正T字形狀呈現(xiàn)豎直狀態(tài)，并將調(diào)整后的臉部圖像作為糾正人臉圖像輸出，當(dāng)兩眼連線和中軸連線構(gòu)成的T字形狀為豎直狀態(tài)時(shí)，直接將臉部圖像作為糾正人臉圖像輸出；

圖像規(guī)范設(shè)備，與姿態(tài)調(diào)整設(shè)備連接，用于接收糾正人臉圖像，對糾正人臉圖像進(jìn)行圖像規(guī)范處理以獲得規(guī)范人臉圖像，其中，規(guī)范人臉圖像中兩眼連線的中心位置位于規(guī)范人臉圖像水平方向的中間、垂直方向的從上往下的四分之一處；

特征提取設(shè)備，分別與圖像規(guī)范設(shè)備和IP解包設(shè)備連接，對接收到的規(guī)范人臉圖像進(jìn)行處理；特征提取設(shè)備包括波動閾值選擇子設(shè)備、像素處理子設(shè)備、矩陣拆分子設(shè)備、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換子設(shè)備、特征向量獲取子設(shè)備和特征向量比較子設(shè)備；波動閾值選擇子設(shè)備與圖像規(guī)范設(shè)備連接，用于計(jì)算規(guī)范人臉圖像的復(fù)雜度，基于規(guī)范人臉圖像的復(fù)雜度選擇波動閾值大小，規(guī)范人臉圖像的復(fù)雜度越高，選擇的波動閾值越大，波動閾值為正數(shù)；像素處理子設(shè)備分別與波動閾值選擇子設(shè)備和圖像規(guī)范設(shè)備連接，用于接收規(guī)范人臉圖像，針對規(guī)范人臉圖像的每一個像素作為對象像素執(zhí)行以下處理：以對象像素為中心像素，在規(guī)范人臉圖像中獲取3×3大小的對象像素矩陣，將對象像素矩陣內(nèi)除了對象像素之外的每一個像素作為參考像素與對象像素進(jìn)行比較，以獲得二值化矩陣，二值化矩陣為3×3大小，二值化矩陣由8個二值化像素組成，參考像素大于等于對象像素與波動閾值之和，則參考像素對應(yīng)的二值化像素的像素值為1，參考像素小于對象像素減去波動閾值后的差值，則參考像素對應(yīng)的二值化像素的像素值為﹣1，其他取值的參考像素對應(yīng)的二值化像素的像素值為0；矩陣拆分子設(shè)備與像素處理子設(shè)備連接，用于將每一個對象像素對應(yīng)的二值化矩陣轉(zhuǎn)換成一個正二值化矩陣和一個負(fù)二值化矩陣，正二值化矩陣由8個二值化像素值組成，負(fù)二值化矩陣也由8個二值化像素值組成，正二值化矩陣的每一個二值化像素值減去負(fù)二值化矩陣相應(yīng)位置的二值化像素值能夠得到對應(yīng)二值化矩陣相應(yīng)位置的二值化像素的像素值；十進(jìn)制轉(zhuǎn)換子設(shè)備與矩陣拆分子設(shè)備連接，用于將每一個對象像素對應(yīng)的正二值化矩陣的所有二值化像素值按其在正二值化矩陣中的位置以先左后右再先上后下的順序組成一個二進(jìn)制數(shù)作為目標(biāo)正二進(jìn)制數(shù)，再將目標(biāo)正二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)以作為目標(biāo)正十進(jìn)制數(shù)，還用于將每一個對象像素對應(yīng)的負(fù)二值化矩陣的所有二值化像素值按其在負(fù)二值化矩陣中的位置以先左后右再先上后下的順序組成一個二進(jìn)制數(shù)作為目標(biāo)負(fù)二進(jìn)制數(shù)，再將目標(biāo)負(fù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)以作為目標(biāo)負(fù)十進(jìn)制數(shù)；特征向量獲取子設(shè)備分別與圖像規(guī)范設(shè)備和十進(jìn)制轉(zhuǎn)換子設(shè)備連接，用于將規(guī)范人臉圖像中每一個對象像素的像素值替換成該對象像素對應(yīng)的正目標(biāo)十進(jìn)制數(shù)并按照對象像素在規(guī)范人臉圖像中的位置將所有對象像素對應(yīng)的正目標(biāo)十進(jìn)制數(shù)組成正一維特征向量，作為正目標(biāo)特征向量輸出，還用于將規(guī)范人臉圖像中每一個對象像素的像素值替換成該對象像素對應(yīng)的負(fù)目標(biāo)十進(jìn)制數(shù)并按照對象像素在規(guī)范人臉圖像中的位置將所有對象像素對應(yīng)的負(fù)目標(biāo)十進(jìn)制數(shù)組成負(fù)一維特征向量，作為負(fù)目標(biāo)特征向量輸出；特征向量比較子設(shè)備分別與特征向量獲取子設(shè)備和IP解包設(shè)備連接，用于將正目標(biāo)特征向量分別與各個基準(zhǔn)正特征向量進(jìn)行匹配，將負(fù)目標(biāo)特征向量分別與各個基準(zhǔn)負(fù)特征向量進(jìn)行匹配，二者都匹配成功且匹配到的基準(zhǔn)正特征向量對應(yīng)的授權(quán)用戶名稱與匹配到的基準(zhǔn)負(fù)特征向量對應(yīng)的授權(quán)用戶名稱相同時(shí)，則輸出人臉識別成功信號以及與匹配到的基準(zhǔn)正特征向量對應(yīng)的授權(quán)用戶名稱，否則將輸出人臉識別失敗信號；

IP解包設(shè)備，用于與遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)連接，通過網(wǎng)絡(luò)接收來自數(shù)據(jù)服務(wù)器處的IP數(shù)據(jù)包，并對IP數(shù)據(jù)包解包以獲得6LowPAN數(shù)據(jù)包；其中，IP數(shù)據(jù)包是對6LowPAN數(shù)據(jù)包進(jìn)行打IP包后而獲得的數(shù)據(jù)包，6LowPAN數(shù)據(jù)包中的負(fù)載包括數(shù)據(jù)服務(wù)器處的各個基準(zhǔn)正特征向量和各個基準(zhǔn)負(fù)特征向量，6LowPAN數(shù)據(jù)包中的頭部是壓縮數(shù)據(jù)，解壓后的6LowPAN數(shù)據(jù)包中的頭部用于對6LowPAN數(shù)據(jù)包中的負(fù)載進(jìn)行解析；其中，每一個基準(zhǔn)正特征向量為對相應(yīng)授權(quán)用戶基準(zhǔn)面部圖像預(yù)先進(jìn)行與特征提取設(shè)備相同操作的正特征向量提取而獲得的向量，每一個基準(zhǔn)負(fù)特征向量為對相應(yīng)授權(quán)用戶基準(zhǔn)面部圖像預(yù)先進(jìn)行與特征提取設(shè)備相同操作的負(fù)特征向量提取而獲得的向量；

邊緣傳感設(shè)備，與IP解包設(shè)備連接，用于接收IP解包設(shè)備輸出的6LowPAN數(shù)據(jù)包，獲得呈現(xiàn)為壓縮數(shù)據(jù)的6LowPAN數(shù)據(jù)包的頭部，對6LowPAN數(shù)據(jù)包的頭部解壓以獲得解壓后的6LowPAN數(shù)據(jù)包中的頭部；

6LowPAN解包設(shè)備，與邊緣傳感設(shè)備連接，用于接收6LowPAN數(shù)據(jù)包以獲取6LowPAN數(shù)據(jù)包中的負(fù)載，并基于解壓后的6LowPAN數(shù)據(jù)包中的頭部對6LowPAN數(shù)據(jù)包中的負(fù)載進(jìn)行解析，以獲得各個基準(zhǔn)正特征向量和各個基準(zhǔn)負(fù)特征向量；

煙霧數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，設(shè)置在機(jī)器人主體上，用于實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人主體所在室內(nèi)的實(shí)時(shí)煙霧濃度；

4G數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備，設(shè)置在機(jī)器人主體上，用于將實(shí)時(shí)煙霧濃度和實(shí)時(shí)灰塵濃度通過4G通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的手機(jī)上；

其中，除塵設(shè)備用于基于實(shí)時(shí)灰塵濃度確定自身的操作模式包括：實(shí)時(shí)灰塵濃度越大，除塵設(shè)備的輸出功率越高；

高清攝像頭還包括閃光燈控制器和閃光燈；

高清攝像頭還包括亮度傳感器，用于檢測實(shí)時(shí)環(huán)境亮度。