[發明專利]基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置和方法

有效

• 申請號: 201910799720.1
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110543191B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 邊宇;遇大興;林佳;冷天翔;鄭錦澤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05D3/10
• 分類號: G05D3/10;H04N5/235
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李秋武

1.基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，其特征在于：包括

圖像采集裝置，設于室內，用于采集室內全景圖像；

圖像處理裝置，與圖像采集裝置信號連接；

遮陽控制裝置，與圖像處理裝置信號連接；

遮陽構件，設于室內，用于遮擋太陽光線，與遮陽控制裝置連接；

其中，圖像處理裝置接收圖像采集裝置發送來的室內全景圖像，從室內全景圖像提取第一亮度分布信息并將第一亮度分布信息轉換成室內個體人眼視角方向的第二亮度分布信息，圖像處理裝置根據第二亮度分布信息發送信號到遮陽控制裝置，遮陽控制裝置驅動遮陽構件動作。

2.按照權利要求1所述的基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，其特征在于：第二亮度分布信息包括最高亮度、平均亮度、亮度對比度和視覺舒適度指標。

3.按照權利要求1所述的基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，其特征在于：圖像處理裝置分別與圖像采集裝置和遮陽控制裝置無線連接。

4.按照權利要求1所述的基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，其特征在于：遮陽控制裝置包括主控制器、驅動裝置和轉角傳感器，轉角傳感器與遮陽構件對應設置，主控制器分別和圖像處理裝置和轉角傳感器信號連接，主控制器控制驅動裝置動作，驅動裝置驅動遮陽構件打開或關閉。

5.按照權利要求1所述的基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，其特征在于：圖像采集裝置為高動態范圍圖像相機。

6.按照權利要求5所述的基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，其特征在于：相機設于室內頂部中心位置，相機鏡頭朝下。

7.基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制方法，其特征在于：包括以下步驟，

S1、圖像采集裝置采集室內全景圖像并將室內全景圖像發送至圖像處理裝置；

S2、圖像處理裝置從室內全景圖像提取第一亮度分布信息；

S3、圖像處理裝置將第一亮度分布信息轉換成室內個體人眼視角方向的第二亮度分布信息；

S4、根據第二亮度分布信息，圖像處理裝置發送信號到遮陽控制裝置；

S5、遮陽控制裝置驅動遮陽構件動作。

8.按照權利要求7所述的基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制方法，其特征在于：S3包括以下步驟，

建立空間三維直角坐標系A，設定室內任意一點E的空間坐標為(X_E,Y_E,Z_E)，室內人眼所在空間位置坐標為A₁(X_P,Y_P,Z_P)，室內屋頂相機的安裝位置坐標為A₂(X_C,Y_C,Z_C)；

建立以屋頂相機俯視的二維直角坐標系B₁；建立以人眼平視的二維直角坐標系B₂；三維直角坐標系A中點E映射到二維直角坐標系B₁的坐標為E_B1(X_EC,Y_EC)，映射到二維直角坐標系B₂的坐標為E_B2(X_EP,Y_EP)；

三維直角坐標系A中點E與二維直角坐標系B₁中點E_B1的關系式為：

三維直角坐標系A中點E與二維直角坐標系B₂中點E_B2的關系式為：

通過公式(1)～(4)計算出點E_B2的坐標X_EP和Y_EP；

從第一亮度分布信息中提取點E_B1(X_EC,Y_EC)的亮度值D；

將點E_B2的亮度值設為D。