[發(fā)明專利]一種基于Android手機(jī)的智能LED識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011563555.9
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112738325B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海根;章遠(yuǎn);尤芷芊;張浩;張建行;杜超
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04M1/72403
• 分類號: H04M1/72403;H04M1/72439;G06K9/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

一種基于Android手機(jī)的智能LED識別方法，包括以下步驟：步驟1：采用隨機(jī)二進(jìn)制編碼算法初始化LED燈組；步驟2：通過手機(jī)攝像頭拍攝獲取視頻；步驟3：每隔兩秒對視頻進(jìn)行截取，得到圖片集合P；步驟4：使用YOLOv4模型對每張圖片Pi進(jìn)行分析，識別照片中LED的位置坐標(biāo)和亮滅狀態(tài)；步驟5：依據(jù)每次的識別結(jié)果，回溯找尋到相應(yīng)坐標(biāo)下的LED編號；步驟6：手機(jī)前端依據(jù)傳回的坐標(biāo)x和y，在前端界面形成相應(yīng)的光點(diǎn)坐標(biāo)達(dá)到可視化；步驟7：待用戶編輯完成并點(diǎn)擊發(fā)送后，將編輯的數(shù)據(jù)解析成終端能接收的數(shù)據(jù)包形式實(shí)現(xiàn)具象化。本發(fā)明基于大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和優(yōu)良的優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)對多場景下的LED燈組識別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能LED照明領(lǐng)域，具體是一種基于視頻處理識別LED坐標(biāo)和編號并在移動端進(jìn)行編輯的方法。

背景技術(shù)

伴隨著5G新業(yè)態(tài)的布局，智能產(chǎn)業(yè)迎來了很好的發(fā)展方向及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型地帶，智能照明單品迎來了爆發(fā)式新增長，產(chǎn)品由單品到多品互聯(lián)互通轉(zhuǎn)變，這個就是“智能+”的跨界新思路，“智能+”可以從多個方面加快照明產(chǎn)業(yè)向高端、智能、綠色、服務(wù)方向轉(zhuǎn)型升級，助推照明行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，“智能+LED”就是其中一個應(yīng)用前景深遠(yuǎn)的分支。

而隨著城市的發(fā)展進(jìn)步和人民生活品質(zhì)的不斷提升，不僅城市夜景對智能LED布景的需求逐漸增長，消費(fèi)者也對采用智能LED布景產(chǎn)生濃厚的興趣，但目前市面上能夠?qū)π〔薀魧?shí)現(xiàn)智能控制的產(chǎn)品卻寥寥無幾。基于此現(xiàn)狀，本發(fā)明得以設(shè)計(jì)開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以手機(jī)拍攝的視頻為依據(jù)，提供一種識別LED坐標(biāo)和編號并在移動端進(jìn)行編輯方法，滿足用戶對LED燈更智能、更高效的需求。

為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案：

一種基于Android手機(jī)的智能LED識別方法，包括如下步驟：

步驟1：采用隨機(jī)二進(jìn)制編碼算法初始化LED燈組；

步驟2：通過手機(jī)攝像頭拍攝獲取視頻；

步驟3：每隔兩秒對視頻進(jìn)行截取，得到圖片集合P＝{Pi|i＝1,2,…,nP}；

步驟4：使用YOLOv4模型對每張圖片Pi進(jìn)行分析，識別照片中LED的位置坐標(biāo)和亮滅狀態(tài)，過程如下：

步驟4.1：利用模型的向前計(jì)算，實(shí)現(xiàn)從像素矩陣到目標(biāo)向量的轉(zhuǎn)換，本模型采用多目標(biāo)檢測，當(dāng)?shù)谝粠琇ED全亮?xí)r，可識別照片內(nèi)的所有LED目標(biāo)，數(shù)量為M，每一個目標(biāo)含有五個參數(shù)：{x,y,w,h,p}；

步驟4.2：五個參數(shù)中，p代表置信度，遍歷M個LED，對其置信度進(jìn)行審查，當(dāng)p≤0.3時拋棄此LED，經(jīng)過一輪篩選，剩余K個LED；

步驟4.3：建立一個整形數(shù)組C[K]，數(shù)組元素值初始化為0，用于存儲每次識別之后的LED亮滅狀態(tài)，并建立結(jié)構(gòu)體led，內(nèi)部數(shù)據(jù)為：{m,x,y,C[i]}，用于存儲識別到的LED的坐標(biāo)和初始化之后形成的二進(jìn)制編碼，其中m代表LED的編號；

步驟4.4：使用防抖算法精準(zhǔn)識別LED，首先對輸入視頻的參考幀和當(dāng)前幀進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)行行、列灰度投影，對灰度投影的數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，得到水平抖動分量和垂直抖動分量proGk(i)、proGk(j)分；將圖像分為若干個宏塊，在每個宏塊中，將得到的抖動分量作為塊匹配運(yùn)動估計(jì)的初始點(diǎn)的偏移量，以SDSP為模板計(jì)算SAD值，通過互相關(guān)運(yùn)算，匹配到極小值點(diǎn)即為最佳匹配點(diǎn)；參考幀中的參考點(diǎn)與最佳匹配點(diǎn)間的位移即該宏塊的塊運(yùn)動矢量，以此方法，計(jì)算出各個宏塊的塊運(yùn)動矢量，以出現(xiàn)次數(shù)最多的塊運(yùn)動矢量作為參考幀和當(dāng)前幀間的全局運(yùn)動矢量，得到穩(wěn)定視頻序列，實(shí)現(xiàn)精確定位LED坐標(biāo)的目的；