基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人的制作方法

文档序号:12785646阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,所述机器人包括MSP430单片机、沙尘浓度检测设备、温度检测设备和汗滴检测设备,MSP430单片机分别与沙尘浓度检测设备、温度检测设备和汗滴检测设备连接,用于分别接收实时沙尘浓度、实时温度和汗滴百分比,并在实时沙尘浓度小于等于预设沙尘浓度阈值时,控制窗体进入开窗模式。

2.如权利要求1所述的基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,其特征在于,所述机器人包括:

沙尘浓度检测设备,用于检测并输出空气中的实时沙尘浓度;

温度检测设备,包括双金属片、曲率检测器和信号转换器,双金属由两片膨胀系数不同的金属贴在一起而组成,曲率检测器与双金属片连接,用于检测双金属片的弯曲程度以作为实时曲率输出,信号转换器与曲率检测器连接,用于基于实时曲率确定并输出实时温度;

MSP430单片机,分别与汗滴检测设备、直流电机、沙尘浓度检测设备和温度检测设备连接,用于接收实时温度、汗滴百分比和实时沙尘浓度,当实时沙尘浓度小于等于预设沙尘浓度阈值时,进入开窗模式,根据实时沙尘浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度,实时沙尘浓度越小,外窗开启角度越大,当实时沙尘浓度大于预设沙尘浓度阈值时,进入关窗模式,设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零;其中,MSP430单片机在开窗模式内执行以下操作:当实时温度大于温度阈值且汗滴百分比小于百分比阈值时,根据汗滴百分比调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度,下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度为零,中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度为零,汗滴百分比越小,上部倾斜角度越大;当汗滴百分比大于等于百分比阈值且实时温度大于温度阈值时,根据汗滴百分比调整上部倾斜角度和中部倾斜角度,下部倾斜角度为零,汗滴百分比越小,上部倾斜角度和中部倾斜角度越大;当实时温度小于等于温度阈值且汗滴百分比大于等于百分比阈值时,根据汗滴百分比调整上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度,汗滴百分比越小,上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越大;

外窗主体架构,设置在百叶窗主体架构之外,包括外窗窗体,外窗窗体与百叶窗主体架构的直流电机连接,用于根据发往直流电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式,外窗控制信号中包括外窗开启角度;

百叶窗主体架构,包括窗框、凹槽、蜗轮带动连杆、直流电机、电机驱动器、上部叶片群、下部叶片群和中部叶片群,凹槽设置在窗框四周,凹槽内嵌有密封条,蜗轮带动连杆包括上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元,上部连杆单元与上部叶片群连接,用于带动上部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜,下部连杆单元与下部叶片群连接,用于带动下部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜,中部连杆单元与中部叶片群连接,用于带动中部叶片群的各个叶片按照中部倾斜角度同步倾斜,直流电机与蜗轮带动连杆连接,用于控制蜗轮带动连杆的上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元,电机驱动器与直流电机连接,用于向直流电机发送上部倾斜控制信号、下部倾斜控制信号和中部倾斜控制信号;

球形高清摄像机,包括闪光灯控制器、镜头、环境亮度传感器、CMOS图像传感器、RS485通信接口和金属外壳,环境亮度传感器用于检测周围环境的实时亮度,闪光灯控制器与环境亮度传感器连接,用于基于实时亮度确定在CMOS图像传感器工作时是否开启闪光灯,RS485通信接口用于将CMOS图像传感器对人体拍摄的高清图像传输给外部设备,金属外壳用于对球形高清摄像机中的各个电子设备进行散热,CMOS图像传感器用于采集并输出高清图像,高清图像分辨率为3840×2160;

图像特征检测设备,用于与球形高清摄像机连接以接收高清图像,对高清图像进行图像特征检测以获取其中对象的形状并作为对象形状输出,对象形状包括边缘角点、对角线、水平细线、垂直细线和剧烈变化形状;

滤波选择设备,与图像特征检测设备连接,用于在接收到的对象形状为边缘角点时,启动方形中值滤波设备,关闭十字形中值滤波设备、斜十字形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备,在接收到的对象形状为对角线时,启动十字形中值滤波设备,关闭斜十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备,在接收到的对象形状为水平细线或垂直细线时,启动斜十字形中值滤波设备,关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备,在接收到的对象形状为剧烈变化形状时,启动距离模板中值滤波设备,关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和斜十字形中值滤波设备;

方形中值滤波设备,与滤波选择设备连接,用于使用方形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像,中值滤波具体操作包括:将方形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列,取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值;

十字形中值滤波设备,与滤波选择设备连接,用于使用十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像,中值滤波具体操作包括:将十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列,取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值;

斜十字形中值滤波设备,与滤波选择设备连接,用于使用斜十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像,中值滤波具体操作包括:将斜十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列,取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值;

距离模板中值滤波设备,与滤波选择设备连接,用于使用距离模板滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像,中值滤波具体操作包括:将距离模板滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列,取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值;其中,距离模板滤波窗口的确定方式如下:将高清图像中距离被滤波像素等同距离的像素作为滤波参考像素,所有的滤波参考像素组成距离模板滤波窗口,等同距离的选择值为2,4或6,基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小;其中,基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小包括:高清图像的信噪比越大,确定的等同距离越小,高清图像的信噪比越小,确定的等同距离越大;

人脸检测设备,用于接收去噪图像,基于预设基准人脸图案从去噪图像中匹配出人脸区域,并将人脸区域从去噪图像处分割出来以作为人脸子图像输出;

汗滴检测设备,与人脸检测设备连接,用于接收人脸子图像,将人脸子图像中灰度值落在预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值之间的像素确定为汗滴像素,将人脸子图像中的所有汗滴像素组成一个或多个汗滴子图像,基于人脸子图像尺寸、汗滴子图像的数量和每一个汗滴子图像尺寸确定汗滴占据人脸的面积百分比并作为汗滴百分比输出;

闪存,分别与人脸检测设备和汗滴检测设备连接,用于存储预设基准人脸图案、预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值。

3.如权利要求2所述的基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,其特征在于,还包括:

无线通信设备,与MSP430单片机连接,用于无线发送实时温度、汗滴百分比和实时沙尘浓度。

4.如权利要求3所述的基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,其特征在于:

无线通信设备为时分双工通信接口。

5.如权利要求3所述的基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,其特征在于:

无线通信设备为频分双工通信接口。

6.如权利要求3所述的基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,其特征在于:

无线通信设备为GPRS通信接口、3G通信接口中的一种。

7.如权利要求2-6任一所述的基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,其特征在于:

无线通信设备与MSP430单片机被集成在一块集成电路板上。

8.如权利要求2-6任一所述的基于汗滴检测的自动化窗体操控机器人,其特征在于,还包括:

计时设备,用于提供实时计时信号,计时设备内置于MSP430单片机中。

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