[發明專利]基于圖像運算的燈光控制方法

有效

• 申請號: 202010852284.2
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111954354B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 朱凌志;陳敏;戈布凡;李新龍;胡湘龍;楊苗苗
• 申請（專利權）人: 湖南工學院
• 主分類號: H05B47/115
• 分類號: H05B47/115
• 代理公司: 衡陽雁城專利代理事務所(普通合伙) 43231
• 代理人: 龍騰

基于圖像運算的燈光控制方法，涉及計算機圖像運算與自動化控制交叉的技術領域，其包括：步驟一、通過固定設置在教室前、后以及左側或右側的攝像頭同時監測教室內的人員變化情況并錄制視頻；步驟二、從三個攝像頭錄制的視頻中分別提取當前時間點的圖像；步驟三、從三副圖像中提取各座位區域中的像素，將前攝像頭圖像中提取的像素與后攝像頭圖像中提取的像素相減；若二者的像素差值大于設定的上限值，則判定當前該座位區域無人；步驟四、若判定當前該座位區域無人，則控制與該座位區域相對應的燈光關閉；上述步驟二至步驟四按照設定的間隔時間間歇性執行。該燈光控制方法所涉及的系統架構和算法簡單且執行準確性較高，具備較高的實用價值。

技術領域

本發明涉及計算機圖像運算與自動化控制交叉的技術領域，特別涉及一種基于圖像運算的燈光控制方法。

背景技術

高校自修室中經常出現“人已走，燈未關”的情況，每年因為忘記關燈的問題造成了大量的電能浪費。最初解決該問題的方法是安排值班人員到點巡查，由巡查人員將無人使用的燈光關閉，該辦法增加了值班人員的工作負擔并且效率不高，近些年來，隨著互聯網及通訊技術的發展，針對燈光控制的方法也變得越來越智能化。

中國專利文獻CN109121270A公開了一種互聯網通信技術的教室燈光控制方法和系統，其通過給每間教室構建一個不同的無線局域網，再以每個學生的智能手機作為燈光控制客戶端，燈光控制客戶端與內網服務器通信，再由內網服務器控制照明燈的打開，內網服務器同時監測燈光控制客戶端與無線局域網的連接狀態，當燈光控制客戶端與無線局域網斷開后，內網服務器控制相應的照明燈關閉。該控制方法依賴安裝有APP的智能手機作為控制客戶端，整個系統架構偏復雜。

中國專利文獻CN105934051A公開了一種基于互動式教室燈光智能控制系統，其通過攝像頭拍攝教室內的圖像，然后采用Hog特征和SVM分類器進行教室人頭框定，進而統計出各區域的人數，繪制出人員分布圖，再根據人員分布情況控制教室燈光。該文獻中顯然是通過單一攝像頭獲取教室內的圖像，加上其是對人頭進行框定，很容易出現后方座位的人頭被其前方座位的人遮擋的情況，如此將導致統計數據準確性大大降低，進而影響執行準確性。另外，該燈光智能控制系統涉及的算法較為復雜，并且其采用的是人工智能算法，前期需要大量的樣本訓練來保證人頭識別的準確性。

發明內容

本發明的目的是提供一種涉及的系統架構和算法簡單且執行準確性較高的基于圖像運算的燈光控制方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種基于圖像運算的燈光控制方法，包括：

步驟一、通過固定設置在教室前方的前攝像頭、固定設置在教室后方的后攝像頭以及固定設置在教室左側或右側的側攝像頭同時監測教室內的人員變化情況并錄制視頻；

步驟二、從前攝像頭、后攝像頭及側攝像頭錄制的視頻中分別提取當前時間點的圖像；

步驟三、從步驟二提取的三副圖像中提取各座位區域中的像素，然后將前攝像頭所對應圖像中座位區域的像素與后攝像頭所對應圖像中對應座位區域的像素相減；

若二者的像素差值大于設定的上限值，則判定當前該座位區域無人；

若二者的像素差值小于設定的上限值，則將側攝像頭所對應圖像中該座位區域的像素分別與前攝像頭所對應圖像中座位區域的像素以及后攝像頭所對應圖像中座位區域的像素相減；在相減后所得到的兩個像素差值中，若有一個像素差值大于設定的上限值或者兩個像素差值均小于設定的下限值，則判定當前該座位區域無人，若有一個像素差值大于設定的下限值并小于設定的上限值，則判定當前該座位區域有人；

步驟四、若判定當前該座位區域無人，則控制與該座位區域相對應的燈光關閉；

上述步驟二至步驟四按照設定的間隔時間間歇性執行。