一种智能检测和处理霉斑的系统及方法与流程

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种智能检测和处理霉斑的系统及方法。

背景技术：

霉斑不仅影响美观，而且一旦形成小霉斑却没有及时处理，很容易就会蔓延成大面积的霉斑，到时就很难处理。另外，霉斑中的孢子会随空气流动，家庭成员长期接触吸入，可引发呼吸道疾病和过敏症状，如支气管炎、扁桃体炎或哮喘病等，免疫力低的人还可能引起头疼、发烧、皮肤或黏膜发炎。现有的家庭智能移动机器人在功能上日益丰富，可以进行扫地、拖地甚至消毒，但是不能对家庭里的霉斑进行检测和处理，从而形成卫生死角，影响人体健康。一般而言，家庭环境中容易长霉斑的区域多在墙角、沙发底或水槽底等，而根本原因在于这些区域比较阴暗潮湿，适合霉菌的生长。目前，没有一款可以针对上述阴暗潮湿区域中产生的霉斑进行检测和处理的机器人，因此提出本发明。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种智能检测和处理霉斑的系统及方法，可以针对性地检测家庭环境中的霉斑并进行有效处理，降低了霉菌对环境和人体的影响。本发明的具体技术方案如下：

一种智能检测和处理霉斑的系统，所述系统包括智能移动机器人、标识物和智能终端，其中，所述智能移动机器人包括霉斑检测模块、霉斑处理模块和芯片；所述霉斑检测模块与芯片连接，用于采集环境图像并发送给芯片进行霉斑检测；所述霉斑处理模块与芯片连接，用于对霉斑进行处理；所述芯片用于处理霉斑检测模块和霉斑处理模块的数据以及控制霉斑检测模块和霉斑处理模块的工作；所述标识物设置于霉斑多发区，作为机器人判断是否开始检测霉斑的标识；所述智能终端安装有可与机器人通信的软件，所述软件用于接收和保存机器人发送的通知以及发送指令给机器人。本发明所述的系统利用标识物可以针对性地对家庭环境中的霉斑多发区进行霉斑检测，并进行有效的处理，降低了霉菌对环境和人体的影响。

进一步地，所述霉斑检测模块包括摄像头、光传感器和辅助灯，其中，所述摄像头设置为朝向机器人前进的方向，用于采集环境图像；所述光传感器设置在机器人的上表面，用于检测环境光强度；所述辅助灯设置为与摄像头相同的朝向，用于照明。在环境光较弱时，使用辅助灯打光，可以提高摄像头拍摄的图像的质量，从而提高霉斑识别率。

进一步地，所述霉斑处理模块包括雾化器、温湿度传感器和干燥器，其中，所述雾化器设置在机器人的底部，包括本体和导管，所述本体可拆卸，用于盛放抑霉剂，所述导管的管口设置于机器人的前端底部并且朝向前方；所述温湿度传感器设置在机器人的上表面，用于检测环境的温度和湿度；所述干燥器设置在机器人的散热出风口外侧，用于产生热量以降低环境湿度。结合物理和化学两种手段，可以增强除霉效果。

进一步地，所述干燥器上设置有保护壳，所述保护壳上设置有散热孔。保护壳可以避免干燥器直接裸露在外，防止出现危险。

进一步地，一种智能检测和处理霉斑的方法，所述方法包括如下步骤：s1，机器人开始工作并打开摄像头，如果检测到标识物，则停止移动，然后按照预设的角度采集当前图像并对当前图像进行检测；s2，若没有在当前图像中检测出霉斑，则机器人继续工作，若在当前图像中检测出霉斑，则机器人将当前图像和初始图像进行比较，然后发送通知到智能终端并使智能终端保存所述通知；s3，在预设时间内，若接收到智能终端的指令，机器人根据相关指令对霉斑进行处理，若没有接收到智能终端的指令，则机器人自动执行预先设定的设定指令。本发明所述的方法利用标识物可以针对性地对家庭环境中的霉斑多发区进行霉斑检测，并进行有效的处理，降低了霉菌对环境和人体的影响。

进一步地，所述步骤s1中，机器人打开摄像头工作时，如果检测到当前环境光强度低于预设阈值，则打开辅助灯。在环境光较弱时，使用辅助灯打光，可以提高摄像头拍摄的图像的质量，从而提高霉斑识别率。

进一步地，所述步骤s1中，机器人使用摄像头采集图像后，用预先储存的霉斑检测模型对采集到的当前图像进行检测。

进一步地，所述步骤s1中的标识物具有特定的编码，且不同地点的标识物具有不同的编码；所述步骤s2中的初始图像经预先拍摄并存储在机器人中，其具有特定的编码，且与标识物的编码一一对应。设置不同的编码方便机器人区分不同的地点，且正确地读取到对应地点的初始图像。

进一步地，所述步骤s2中，当前图像和初始图像的比较方法为：s21，机器人对当前图像和初始图像进行二值化处理，得到对应的二值图像；s22，机器人对所述二值图像作差分运算，若运算结果小于预设值，则机器人将当前图像中霉斑的严重程度等级标记为轻度，若运算结果大于等于预设值，则机器人将当前图像中霉斑的严重程度等级标记为重度。将同一地点的当前图像和初始图像进行对比，可以反映出该地点的霉斑蔓延情况。

进一步地，所述步骤s2中的通知包括霉斑的位置信息、图像信息、时间信息、严重程度等级信息和采集当前图像时环境的温湿度信息以及处理请求信息。发送详尽的通知供用户参考，以便用户做出合理的处理决策。

进一步地，所述步骤s3中，若机器人接收的指令为处理指令，则机器人先判断当前湿度是否超过预设值，若是，则机器人先打开干燥器降低当前位置的湿度直至湿度低于预设值或者达到干燥器的预设工作时间，然后释放雾化器中的抑霉剂，预设时间后，机器人继续工作，若否，机器人释放雾化器中的抑霉剂，预设时间后，机器人继续工作。干燥器可以降低湿度，破坏霉菌的生长环境，而抑霉剂可以杀死霉菌以及降低霉菌孢子的毒性。

进一步地，所述步骤s3中，若机器人接收的指令为忽略指令，则机器人跳过对霉斑的处理并继续工作，在重新接收到智能终端的处理指令后，机器人先读取位置信息，然后返回执行处理指令。若当前场景不适合使用抑霉剂，则暂时跳过处理步骤，并允许断点处理，提高了使用体验。

进一步地，所述设定指令是所述处理指令或忽略指令的其中一种。在用户繁忙时，自动执行预先设定的设定指令，降低了对用户的打扰，提高了使用体验。

附图说明

图1为本发明一种实施例所述智能检测和处理霉斑的系统。

图2为本发明一种实施例所述智能检测和处理霉斑的方法。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，以便不在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。

如图1所示的一种智能检测和处理霉斑的系统，所述系统包括智能移动机器人、标识物和智能终端，其中，所述智能移动机器人包括霉斑检测模块、霉斑处理模块和芯片。所述霉斑检测模块与芯片连接，由摄像头、光传感器和辅助灯组成，用于采集环境图像并发送给芯片进行霉斑检测。所述摄像头设置为朝向机器人前进的方向，用于采集环境图像；所述光传感器设置在机器人的上表面，用于检测环境光强度；所述辅助灯设置为与摄像头相同的朝向，用于照明。在环境光较弱时，特别是机器人进入沙发底部等阴暗的角落采集图像时，使用辅助灯打光，可以提高摄像头拍摄的图像的质量，从而提高霉斑识别率。所述霉斑处理模块与芯片连接，由雾化器、温湿度传感器和干燥器组成，用于对霉斑进行处理。所述雾化器设置在机器人的底部，包括本体和导管，所述本体可拆卸，用于盛放抑霉剂，所述导管的管口设置于机器人的前端底部并且朝向前方。霉斑会释放出孢子粉飘散在空气中，采用雾化器雾化抑霉剂的方法相比于直接喷洒抑霉剂可以兼顾到对空气中霉菌孢子的处理。所述温湿度传感器设置在机器人的上表面，用于检测环境的温度和湿度。大多数霉菌繁殖最适宜的温度为25～30℃，在0℃以下或30℃以上，不能产毒或产毒力减弱。另外，大多数霉菌在相对湿度约65%以上的环境才能生长，较低的相对湿度能够延迟霉孢发芽，减缓霉菌生长速度，常见的霉菌在相对湿度低于62%时会完全停止生长。温湿度传感器的数据可以给用户提供参考，让用户做出合理的除霉决策。所述干燥器设置在机器人的散热出风口外侧，用于产生热量以降低环境湿度。机器人的散热出风口连接有风扇，方便干燥器产生的热量扩散到空气中，以达到除湿的效果。干燥器可以使用如电加热管或ptc陶瓷发热体等器件，干燥器上设置有保护壳，可以避免发生危险，保护壳上设置有散热孔用于将热量散发到空气中。

所述芯片用于处理霉斑检测模块和霉斑处理模块的数据以及控制霉斑检测模块和霉斑处理模块的工作。芯片上储存有预先训练好的霉斑检测模型，该模型的训练集包含了大量从网络上爬虫得到的家庭环境中的霉斑图像以及实际环境中采集的霉斑图像，然后使用卷积神经网络对该训练集进行训练，从而得到所述霉斑检测模型。霉斑检测模块采集到的图像将作为霉斑检测模型的输入，在经过运算后，会得到一个说明输入图像是否包含霉斑的输出结果。获得结果后，机器人会发送相关的通知给智能终端。所述通知包括霉斑的位置信息、图像信息、时间信息、严重程度等级信息和采集当前图像时环境的温湿度信息以及处理请求信息。所述智能终端安装有可与机器人通信的软件。智能终端在接收到通知后，会将其保存，然后告知用户机器人在家里检测到了霉斑并请求处理指令。机器人接收到处理指令后，先判断当前湿度是否超过预设值，若是，则机器人先打开干燥器降低当前位置的湿度直至湿度低于预设值或者达到干燥器的预设工作时间，然后释放雾化器中的抑霉剂，预设时间后，机器人继续工作，若否，机器人释放雾化器中的抑霉剂，预设时间后，机器人继续工作。

所述标识物设置于霉斑多发区，作为机器人判断是否开始检测霉斑的标识。一般而言，家庭环境中容易发霉的地方比较固定，比如墙角边、沙发底部或水槽底部。因此在利用机器人进行霉斑检测时，没有必要对全屋环境进行扫描。只要将标识物，比如二维码或具有特定编码的红外发射装置等放置于想要检测的区域即可。这样机器人就可以针对性地对环境进行检测，降低了数据处理量。另外，由于标识物处于某一固定地点，还可以实现对该地点的持续监控。

如图2所示的一种智能检测和处理霉斑的方法，机器人开始工作并打开摄像头，工作过程中如果机器人检测到标识物，则停止移动，然后按照预设的角度采集当前图像并对当前图像进行检测。若没有在当前图像中检测出霉斑，则机器人继续工作。在采集图像的过程中，如果机器人的光传感器感应到环境光的强度过低，则机器人会打开辅助灯进行打光照明，以提高图像的质量，有利于霉斑的识别。需要说明的是，机器人可以在执行其他工作任务的同时进行霉斑的检测，比如扫地、拖地或者消毒时。

若在当前图像中检测出霉斑，则机器人将当前图像和初始图像进行比较：机器人对当前图像和初始图像进行二值化处理，得到对应的二值图像；机器人对所述二值图像作差分运算，若运算结果小于预设值，则机器人将当前图像中霉斑的严重程度等级标记为轻度，若运算结果大于等于预设值，则机器人将当前图像中霉斑的严重程度等级标记为重度。将当前图像和初始图像进行比较可以反映出该地点随时间的变化，根据变化信息，用户可以做出合理的除霉决策。然后，机器人发送霉斑的位置信息、图像信息、时间信息、严重程度等级信息和采集当前图像时环境的温湿度信息以及处理请求信息到智能终端上并保存。将详细的信息保存起来，可备日后用户查看。

智能终端接收到处理请求信息后，会提醒用户进行处理。如果智能终端反馈回处理指令给机器人，则机器人先判断当前湿度是否超过预设值。若是，机器人先打开干燥器降低当前位置的湿度直至湿度低于预设值或者达到干燥器的预设工作时间，然后释放雾化器中的抑霉剂，预设时间后，机器人继续工作。若否，机器人认为当前无需除湿，只释放雾化器中的抑霉剂，预设时间后，机器人继续工作。需要进行说明的是，在使用干燥器或雾化器时，为了达到更好的使用效果，机器人可以进行转动，只需将转动的速度和角度写入控制程序即可。如果智能终端反馈回忽略指令给机器人，则机器人跳过对霉斑的处理并继续工作，在重新接收到智能终端的处理指令后，机器人先读取位置信息，然后返回执行处理指令。允许断点处理，若当前场景不适合使用抑霉剂，则暂时跳过处理步骤，可以提高用户的使用体验。如果在设定的时间内，智能终端没有反馈任何指令给机器人，则机器人自动执行预先设定的设定指令，所述设定指令是所述处理指令或忽略指令的其中一种，由用户事先在智能终端上设置并发送给机器人保存在芯片中。在用户繁忙时，自动执行预先设定的设定指令，降低了对用户的打扰，可以提高用户体验。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。这些程序可以存储于计算机可读取存储介质（比如rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质）中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。