本发明首先涉及一种控制系统，尤其是涉及了一种用于控制饮水机、电热水壶出水量的控制系统。
本发明其次涉及一种控制方法，尤其是涉及控制饮水机、电热水壶出水量的出水控制方法。
背景技术：
现有的饮水机、水龙头、饮料机以及净水器等出水设备，一般采用两种方法控制出水量：①在给杯子放水的时候，等到水快放满了，手动关掉开关；②定量出水，如放满100ml即自动停止。这两种方法各有弊端，第一种方法需要人守在饮水机旁，如果暂时离开或者干点别的事情，很容易造成放满溢出容器，或者使用者无法先干点别的事情再回头来取水。第二种方法则操作麻烦，或者放水量与实际需求存在差别。
技术实现要素：
为了解决现有技术所存在的问题，本发明在此的第一个目的在于提供一种能够自动控制出水设备出水量的控制系统。
另外，本发明在此的第二个目的还在于提供一种能够根据盛水器大小自动控制出水设备出水量的出水控制方法。
本发明第一个目的提供的用于控制出水量的控制系统，该系统包括单片机控制模块、摄像头以及电子阀门，所述电子阀门安装于出水口内，所述摄像头的输出端与所述单片机控制模块的输入端连接，所述单片机控制模块的输出端与所述电子阀门相连。
本发明所提供的控制系统通过摄像头采集盛水器中的盛水量，单片机控制模块根据摄像头采集到的数据输出控制信号控制电子阀门开启或关闭，实现了出水量的自动控制，降低了使用者的操作难度和操作工作量；也避免了出水量过多，造成水漫过容器，留到桌子上或者地上，并且浪费水的情况；在取水的时候，也可以将杯子放在水龙头下方后，先去干点别的事情(譬如上个厕所)，然后再来取水，提高了生活效率。
进一步的，所述摄像头正对盛水器并可以拍摄到盛水器的整体形状以及盛水器内。更好地采集到盛水器的整体形状及盛水器内的注水情况，能够更加准确地控制出水量。
进一步的，所述单片机控制模块包括存储单元、图像识别单元以及控制单元，所述存储单元与所述控制单元双向通信连接，所述图像识别单元的输出端与所述控制单元的输入端连接；所述图像识别单元的输入端与所述摄像头的输出端连接。
进一步的，所述摄像头的输出端还与云端相连接，云端处理后的数据传输至所述单片机控制模块。
本发明第二个目的提供的用于控制出水量的出水控制方法，包括以下步骤：
步骤1：摄像头获取出水口下方是否放置有盛水器，如有则执行后续步骤；反之则循环执行步骤1；
步骤2：摄像头对位于出水口下方的盛水器的外形进行采集，生成图像数据，并按照以下步骤之一进行处理：
1)将图像数据传输至单片机控制模块，单片机控制模块提取图像数据中的盛水器的轮廓，根据盛水器的轮廓计算盛水器的盛水量，并将盛水器的轮廓及盛水量对应存储，执行步骤3；
2)将图像数据传输至云端，云端提取图像数据中的盛水器的轮廓，根据盛水器的轮廓计算盛水器的盛水量，并将盛水器的轮廓及盛水量对应存储的同时将盛水器的轮廓及盛水量发送至单片机控制模块，执行步骤3；
步骤3：单片机控制模块输出控制指令控制电子阀门打开，向盛水器内注水；注水过程中摄像头持续采集盛水器内的水位情况，并将采集到的水位数据上传至单片机控制模块或云端；
步骤4：单片机控制模块或云端将接收到的水位数据进行处理，将存储的盛水器的盛水量与水位数据进行作差，获得差值a，当0.5<a≦1.5时，单片机控制模块输出控制指令控制电子阀门关闭，停止向盛水器内注水；当a为其余值时，重复执行步骤3～步骤4。
该出水控制方法实时采集盛水器中的注水情况，当注水量即将达到盛水器的盛水量时及时关闭电子阀门停止注水，避免了出水量过多，造成水漫过容器，留到桌子上或者地上，并且浪费水的情况。
进一步的，该出水控制方法在进行所述步骤2时，还包括存储数据的匹配，当单片机控制模块或云端所提取到的当前盛水器轮廓及盛水量已存储于单片机控制模块或云端时，不再对当前盛水器的盛水器轮廓及盛水量进行存储，反之则进行存储。
采用匹配方式进行数据存储判断标准，减少了数据的存储量，减少了数据存储空间的占用，避免了因存储数量过多而导致数据处理速率低的情况，保证了数据处理的速率。
本发明的有益效果是：实现了自动控制出水量，降低了使用者的操作难度和操作工作量；避免了出水量过多，造成水漫过容器，留到桌子上或者地上，并且浪费水的情况；在取水的时候，可以将杯子放在出水口下方后，先去干点别的事情(譬如上个厕所)，然后再来取水，提高了生活效率。
附图说明
图1为本发明所提供的控制系统的原理图；
图2为本发明所提供的控制方法的流程图。
具体实施方式
在此结合附图对本申请所提供的技术方案作进一步详细的说明。
本发明为了解决现有的饮水机、水龙头、饮料机以及净水器等出水设备的出水量不能自动控制，需要使用者手动开启、关闭；在接水过程中，使用者必须时刻关注着盛水器(如水杯，保温杯或碗)，从而避免因注水量超过盛水器的容量而导致水溢出等问题，本发明在此提供一种用于控制出水量的控制系统，该控制系统的原理图如图1所示。
如图1所示，本发明所提供的控制系统包括了用于数据处理、数据存储以及控制信号输出的单片机控制模块，用于采集出水口下方是否放置有盛水器以及采集盛水器内的水位情况，并将采集情况生成为图像数据、水位数据的摄像头以及用于控制出水设备出水口出水或断水的电子阀门。电子阀门安装于出水口内，摄像头的输出端通过无线方式或信号线方式与单片机控制模块的输入端连接，便于将采集到的数据传输至单片机控制模块，单片机控制模块的输出端与电子阀门相连。
在此，结合饮水机对本发明所提供的控制系统的工作过程作详细说明，将本发明所提供控制系统安装于饮水机上，具体的安装位置是：电子阀门安装于饮水机的出水口处，摄像头安装于任何一个能够准确地拍摄到饮水机出水口的下方位置，使摄像头能够拍摄到饮水机出水口下方盛水器有无、盛水器的整体形状以及盛水器内，保证了摄像头采集的精准度；如安装于盛水器放置位置的斜上方；或安装于饮水机出水口的旁侧，位于盛水器放置位的上方。单片机控制模块可以安装于饮水机上任何位置，如饮水机内部或饮水机外部，电子阀门、摄像头和单片机控制模块之间通过信号线实现连接，便于数据传输。
安装好后按照附图2所示的步骤实现出水控制，具体包括如下步骤：
步骤1：摄像头获取出水口下方是否放置有盛水器，如有则执行后续步骤；反之则循环执行步骤1；
步骤2：摄像头对位于出水口下方的盛水器的外形进行采集，生成图像数据，并按照以下步骤之一进行处理：
1)将图像数据传输至单片机控制模块，单片机控制模块提取图像数据中的盛水器的轮廓，根据盛水器的轮廓计算盛水器的盛水量，并将盛水器的轮廓及盛水量对应存储，即实现本地数据处理；单片机控制模块执行完该步骤后顺次执行步骤3；
2)将图像数据传输至云端，云端提取图像数据中的盛水器的轮廓，根据盛水器的轮廓计算盛水器的盛水量，并将盛水器的轮廓及盛水量对应存储的同时将盛水器的轮廓及盛水量发送至单片机控制模块，执行步骤3；
步骤3：单片机控制模块输出控制指令控制电子阀门打开，向盛水器内注水；注水过程中摄像头持续采集盛水器内的水位情况，并将采集到的水位数据上传至单片机控制模块或云端；
步骤4：单片机控制模块或云端将接收到的水位数据进行处理，将存储的盛水器的盛水量与水位数据进行作差，获得差值a，当0.5<a≦1.5时，单片机控制模块输出控制指令控制电子阀门关闭，停止向盛水器内注水；当a为其余值时，重复执行步骤3～步骤4。
以上控制方法实时采集盛水器中的注水情况，当注水量即将达到盛水器的盛水量时及时关闭电子阀门停止注水，避免了出水量过多，造成水漫过容器，留到桌子上或者地上，并且浪费水的情况。
此以上控制方法外，还可以采用以下控制方法：
步骤1：摄像头获取出水口下方是否放置有盛水器，如有则执行后续步骤；反之则循环执行步骤1；
步骤2：摄像头对位于出水口下方的盛水器的外形进行采集，生成图像数据，并按照以下步骤之一进行处理：
1)将图像数据传输至单片机控制模块，单片机控制模块提取图像数据中的盛水器的轮廓，根据盛水器的轮廓计算盛水器的盛水量，并将盛水器的轮廓及盛水量对应存储，即实现本地数据处理；单片机控制模块执行完该步骤后顺次执行步骤3；
2)将图像数据传输至云端，云端提取图像数据中的盛水器的轮廓，根据盛水器的轮廓计算盛水器的盛水量，并将盛水器的轮廓及盛水量对应存储的同时将盛水器的轮廓及盛水量发送至单片机控制模块，执行步骤3；
步骤3：单片机控制模块输出控制指令控制电子阀门打开，向盛水器内注水，单片机控制模块在输出控制指令控制电子阀门打开的同时开始计时；注水过程中摄像头持续采集盛水器内的水位情况，并将采集到的水位数据上传至单片机控制模块或云端；
步骤4：单片机控制模块或云端将接收到的水位数据进行处理，将存储的盛水器的盛水量与水位数据进行作差，获得差值a，当0.5<a≦1.5时，单片机控制模块输出控制指令控制电子阀门关闭，停止向盛水器内注水，单片机控制模块在输出控制指令控制电子阀门关闭的同时结束计时，形成注水时间，并将注水时间进行存储，与当前盛水器轮廓及盛水量作为一组数据；当a为其余值时，重复执行步骤3～步骤4，直至完成向一个盛水器注水。
当后续还有用与当前盛水器外形及盛水量相同的盛水器进行盛水时，单片机控制模块可以根据存储的注水时间输出控制指令控制电子阀门的打开或关闭，更加智能，尤其是对于向盛水器中注入热水时存在水雾使摄像头采集的数据不准确而无法及时关闭电子阀门的情况。
此外，以上两种控制方法中，在进行步骤2的同时，还进行了存储数据的匹配，当单片机控制模块或云端所提取到的当前盛水器轮廓及盛水量已存储于单片机控制模块或云端时，不再对当前盛水器的盛水器轮廓及盛水量进行存储，反之则进行存储。
本申请控制系统中所记载的单片机控制模块包括存储单元、图像识别单元以及控制单元，存储单元与控制单元双向通信连接，图像识别单元的输出端与控制单元的输入端连接；图像识别单元的输入端与摄像头的输出端连接。其中存储单元用于存储盛水器轮廓及盛水量；图像识别单元用于提取摄像头所拍摄形成的图像数据中的盛水器轮廓，该盛水器的轮廓主要包括了盛水器的高度、内底半径、内底半径以及内高，并将提取到的轮廓数据传输至控制单元，控制单元根据容器容积(l)＝内底半径×内底半径×圆周率×内高预先编写算法，最终由提取到的轮廓数据计算获得盛水器的盛水量。计算获得的盛水量和接收到的轮廓数据一并存入存储单元，后续获得的注水时间也存入存储单元中，便于单片机控制模块后续进行读取操作。
本申请所提供的控制系统在具有无线网络情况时，控制系统中的摄像头的输出端还与云端相连接，云端处理后的数据传输至单片机控制模块，单片机控制模块根据云端传输的数据输出控制指令控制电子阀门开启、关闭。云端处理器主要用于数据的更新。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的修改或等同替换，只要不脱离本发明的技术方案的精神和范围，均涵盖在本发明的权利要求范围内。