[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

本發明涉及基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，包括圖像采集裝置，圖像處理裝置，遮陽控制裝置，與圖像處理裝置信號連接；遮陽構件與遮陽控制裝置連接；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。本發明通過提取和分析室內亮度分布信息，基于分析結果調控室內采光，使室內亮度分布符合室內采光標準，滿足多數個體視覺舒適度要求。本發明還涉及基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制方法。

技術領域

本發明涉及建筑采光領域，特別是涉及基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置和方法。

背景技術

建筑采光控制是智能建筑的一個重要組成部分，在節能減排和提高居住者舒適性中扮演著重要角色。使用遮陽控制系統來調節進入室內的光線是目前較為流行的改善室內視覺和熱舒適性的方式。

傳統的建筑遮陽裝置的操作方式以手動控制為主，控制方式比較簡單，其優勢是根據個體主觀真實感受來進行舒適度判斷后發出指令。

智能建筑遮陽裝置通過傳感器檢測室外的太陽直射光強度，然后根據檢測結果控制窗口上的遮陽構件的閉合以調節建筑物內光線。其通過傳感、控制、信息等技術的融合，對建筑遮陽進行智能控制優化應用，提供更加舒適和節能的個性化室內環境。

目前智能建筑遮陽裝置存在以下問題：

(1)由于檢測的光線來自室外的太陽直射光，而通過分析室外的太陽直射光來調控室內采光，室內亮度分布不一定符合室內采光標準；

(2)室內亮度分布無法滿足多數個體視覺舒適度。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的之一是：提供基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，其能夠通過提取和分析室內亮度分布信息，基于分析結果調控室內采光，室內亮度分布符合室內采光標準，滿足多數個體視覺舒適度。

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的之二是：提供基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制方法，通過提取和分析室內亮度分布信息，基于分析結果調控室內采光，使室內亮度分布符合室內采光標準，滿足多數個體視覺舒適度。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

基于室內視覺圖像分析的建筑采光控制裝置，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。

進一步，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。

進一步，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。

進一步，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，用于收集當前遮陽構件的轉角位置信息，主控制器分別和圖像處理裝置和轉角傳感器信號連接，分別接收由圖像處理裝置和轉角傳感器發送來的數據。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。

進一步，圖像采集裝置為高動態范圍圖像相機。