智能家居除雾系统的制作方法

文档序号:15014919发布日期:2018-07-24 23:20阅读:208来源:国知局

本发明涉及智能家居领域,尤其涉及一种智能家居除雾系统。



背景技术:

智能家居技术是物联网技术融入家居设计的产物,基于物联网思想,智能家居技术力图激活家居生活的各种设备,这类设备也被称为智能家居设备,配以传感器和通信网络将智能家居设备联系起来,从而将智能家居设备与家居环境组合成智能家居系统为人所用。随着科技的发展,特别是物联网的推广,使家庭中的智能物品越来越多,智能空调、智能灶具、智能监控、智能门、智能灯、智能电视、智能淋浴等逐渐普及。

目前自动除雾通常是借助湿敏传感器检测室内湿度,并将检测到的湿度值作为除雾指标来决定是否开启除雾功能的;这种除雾方法,在实际使用过程中经常会出现误动作,直接影响用户的使用体验,浪费能源。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供了一种智能家居除雾系统,能够在高精度图像分析的基础上,准确识别到双层窗户的位置,并在此基础上,对双层窗户所在位置进行基于图像分析的雾气浓度检测,并基于检测结果确定并发出相应的风速驱动信号,从而将双层窗户之间的雾气排出窗户之外。

根据本发明的一方面,提供了一种双层窗户除雾系统,所述系统包括:

烘干风机,设置在窗户的附近,用于在烘干驱动设备的控制下,提供不同风速的烘干热风;

烘干驱动设备,分别与所述烘干风机、所述连接管道和所述交换管道连接,设置在窗户的附近,用于接收风速驱动信号,以实现对所述烘干风机的控制;

连接管道,一端与所述烘干风机的出风口连接,另一端内嵌在窗户的外层玻璃和内层玻璃之间,用于将来自所述烘干风机的出风口处的烘干热风吹送到窗户的外层玻璃和内层玻璃之间;

交换管道,一端内嵌在窗户的外层玻璃和内层玻璃之间,另一端通往窗户对应的室内环境中,用于排出窗户的外层玻璃和内层玻璃之间的烘干热风;

双摄像头组件,设置在窗户对面,包括水平设置的两个摄像头,用于对前方景物进行拍摄,以分别获得左侧景物图像和右侧景物图像;

视差分析设备,与所述双摄像头组件的两个摄像头分别连接,用于接收所述左侧景物图像和所述右侧景物图像,并将所述左侧景物图像划分为多个分割区域,并基于每一个分割区域在所述右侧景物图像寻找匹配内容的相似区域,将左侧景物图像中每一个分割区域与其在右侧景物图像中相似区域的坐标偏移作为区域偏移量,基于所述左侧景物图像的各个区域偏移量确定所述左侧景物图像和所述右侧景物图像之间的视差;

焦距调节设备,分别与所述双摄像头组件和所述视差分析设备连接,用于基于所述视差确定所述左侧景物图像或所述右侧景物图像中拍摄的主要目标距离所述双摄像头组件的距离,并基于所述距离对所述两个摄像头进行焦距调节。

本发明至少具备以下几个关键的发明点:

(1)设计了基于图像处理的窗户除雾机制,减少了更换窗户的概率;

(2)采用对待识别图像分析边缘线的方式获取目标区域和非目标区域,更为关键的是,在目标区域的后续识别失败后,反馈以调节待识别图像对目标区域的获取,并循环识别过程直到识别成功为止,这种循环反馈的目标识别方式,减少了识别的运算数据量和计算复杂度;

(3)基于窗户区域和非窗户区域二者明度分布不同的特点对窗户目标进行识别,提高了窗户目标的识别精度;

(4)通过对水平设置的两个摄像头分别获得左侧景物图像和右侧景物图像的视差分析,确定前方景物中主要目标距离摄像头的距离,以相应调节两个摄像头的焦距,并将两个摄像头拍摄的图像进行组合,以获得高清晰化的大视野图像。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:

图1为根据本发明实施方案示出的双层窗户除雾系统对应的双层窗户的外形轮廓图。

图2为根据本发明实施方案示出的双层窗户除雾系统的结构方框图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的双层窗户除雾系统的实施方案进行详细说明。

双层窗户其特征在于玻璃制成六面均为玻璃面的中空扁盒状体,中空扁盒体状中有玻璃支承柱,这种玻璃能隔音,同时减少城市中各种噪音的干扰,冬天还能起到保暖,夏天能起到隔热的作用,为人们营造了一个安静,舒适的生活。

双层窗户能够提升环境舒适度。在炎热的夏季,保持室内舒适、凉爽;在寒冷的冬季,保持室内暖和。双层玻璃依靠特殊结构,有效阻隔室内外冷热传导,当室外温度为零下20℃时,双层玻璃的内表温度仅比室内空气温度低3到5℃,减少了冷热辐射现象,即使站在窗前,也不会有凉气袭人的感觉,能提高了室内环境的体感舒适度。

然而,由于浸泡雨水或室内潮湿环境的原因,或工艺缺陷的原因,双层窗户的两层玻璃之间进入少量水分,而一旦进入水分,由于两层玻璃之间的封装结构,水分很难排出,在温度上升时将形成雾气,保持在两层玻璃之间,不仅影响美观,也影响双层窗户的寿命。

为了克服上述不足,本发明搭建了一种智能家居除雾系统,具体地涉及双层窗户除雾系统,能够在检测到双层窗户内部雾气的情况下,迅速进行雾气排出,从而避免双层窗户内部雾气的长期存在。

图1为根据本发明实施方案示出的双层窗户除雾系统对应的双层窗户的外形轮廓图。

图2为根据本发明实施方案示出的双层窗户除雾系统的结构方框图,所述系统包括:

烘干风机,设置在窗户的附近,用于在烘干驱动设备的控制下,提供不同风速的烘干热风;

烘干驱动设备,分别与所述烘干风机、所述连接管道和所述交换管道连接,设置在窗户的附近,用于接收风速驱动信号,以实现对所述烘干风机的控制。

接着,继续对本发明的双层窗户除雾系统的具体结构进行进一步的说明。

所述双层窗户除雾系统中还可以包括:

连接管道,一端与所述烘干风机的出风口连接,另一端内嵌在窗户的外层玻璃和内层玻璃之间,用于将来自所述烘干风机的出风口处的烘干热风吹送到窗户的外层玻璃和内层玻璃之间。

所述双层窗户除雾系统中还可以包括:

交换管道,一端内嵌在窗户的外层玻璃和内层玻璃之间,另一端通往窗户对应的室内环境中,用于排出窗户的外层玻璃和内层玻璃之间的烘干热风;

双摄像头组件,设置在窗户对面,包括水平设置的两个摄像头,用于对前方景物进行拍摄,以分别获得左侧景物图像和右侧景物图像。

所述双层窗户除雾系统中还可以包括:

视差分析设备,与所述双摄像头组件的两个摄像头分别连接,用于接收所述左侧景物图像和所述右侧景物图像,并将所述左侧景物图像划分为多个分割区域,并基于每一个分割区域在所述右侧景物图像寻找匹配内容的相似区域,将左侧景物图像中每一个分割区域与其在右侧景物图像中相似区域的坐标偏移作为区域偏移量,基于所述左侧景物图像的各个区域偏移量确定所述左侧景物图像和所述右侧景物图像之间的视差。

所述双层窗户除雾系统中还可以包括:

焦距调节设备,分别与所述双摄像头组件和所述视差分析设备连接,用于基于所述视差确定所述左侧景物图像或所述右侧景物图像中拍摄的主要目标距离所述双摄像头组件的距离,并基于所述距离对所述两个摄像头进行焦距调节;

图像组合设备,与所述焦距调节设备和所述双摄像头组件连接,用于在所述焦距调节设备完成焦距调节后,将所述两个摄像头分别获得左侧景物图像和右侧景物图像进行组合以获得并输出对焦图像;

白平衡处理设备,与所述图像组合设备连接,用于接收所述对焦图像,并对所述对焦图像执行白平衡处理,以获得并输出白平衡图像;

窗框检测设备,与所述白平衡处理设备连接,用于接收所述白平衡图像,对所述白平衡图像中的内容进行边缘检测,以获取所述白平衡图像中的多个边缘线,所述多个边缘线包括多个水平边缘线、多个垂直边缘线和多个其他类型边缘线,取所述多个水平边缘线中最上方的水平边缘线和最下方的水平边缘线,取多个垂直边缘线中最左侧的垂直边缘线和最右侧的垂直边缘线,基于上述四条边缘线获取矩形子图像;

明度检测设备,与所述窗框检测设备连接,用于接收所述白平衡图像和所述矩形子图像,将所述白平衡图像中的非所述矩形子图像的区域确定为非窗户区域,将所述矩形子图像在所述白平衡图像中的区域确定为窗户区域;针对所述窗户区域中的每一个像素点,计算以其为中心的、周围7像素×7像素区域内各个像素点的明度的平均值以作为其平均明度,基于所述窗户区域中的各个像素点的平均明度获取所述窗户区域对应的平均明度图像;针对所述非窗户区域中的每一个像素点,计算以其为中心的、周围7像素×7像素区域内各个像素点的明度的平均值以作为其平均明度,基于所述非窗户区域中的各个像素点的平均明度获取所述非窗户区域对应的平均明度图像;

窗户识别设备,与所述明度检测设备连接,用于对所述窗户区域的平均明度图像执行直方图统计,获得所述窗户区域对应的明度的直方图向量以作为窗户直方图向量,对所述非窗户区域的平均明度图像执行直方图统计,获得所述非窗户区域对应的明度的直方图向量以作为非窗户直方图向量,还用于在非窗户直方图与窗户直方图向量的差值的模大于等于预设明度差值时,发出识别成功信号,并将所述窗户区域输出,以及在非窗户直方图与窗户直方图向量的差值的模小于预设明度差值时,发出识别失败信号;

嵌入式处理芯片,分别与所述窗户识别设备和所述窗框检测设备连接,用于在接收到所述识别成功信号时,将内置状态寄存器标记为1以停止对所述白平衡图像的窗户识别,还用于在接收到所述识别失败信号时,将内置状态寄存器标记为0以控制所述窗框检测设备基于所述多个边缘线缩小所述矩形子图像的面积,以便于所述明度检测设备和所述窗户识别设备的再次处理;

雾气检测设备,分别与所述烘干驱动设备、所述窗户识别设备和所述嵌入式处理芯片连接,用于在接收到所述识别成功信号时,对所述窗户区域进行雾气浓度检测,并基于检测结果确定并发出相应的风速驱动信号;

其中,所述视差分析设备基于所述左侧景物图像的各个区域偏移量确定所述左侧景物图像和所述右侧景物图像之间的视差包括:将各个区域偏移量中出现频率最高的区域偏移量作为所述左侧景物图像和所述右侧景物图像之间的视差。

在所述双层窗户除雾系统中:

在所述雾气检测设备中,检测到的雾气浓度越高,确定并发出的相应的风速驱动信号中包括的烘干热风风速越大。

在所述双层窗户除雾系统中:

所述雾气检测设备还用于在检测到的雾气浓度低于预设浓度阈值时,发出停止烘干信息。

在所述双层窗户除雾系统中:

所述烘干驱动设备在接收到所述停止烘干信息时,关闭所述烘干风机,并控制所述连接管道内的开关设备以封闭所述连接管道,以及控制所述交换管道内的开关设备以封闭所述交换管道。

另外,所述水平设置的两个摄像头中的每一个都包括cmos传感器。cmos图像传感器是一种典型的固体成像传感器,与ccd有着共同的历史渊源。cmos图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、ad转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。

在cmos图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路,如ad转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等,为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的dsp器件与cmos器件集成在一起,从而组成单片数字相机及图像处理系统。

采用本发明的双层窗户除雾系统,针对现有技术中双层窗户难以除雾的技术问题,通过基于窗户区域和非窗户区域二者明度分布不同的特点对窗户目标进行识别,提高了窗户目标的识别精度,并在窗户目标识别的基础上,设计了基于图像处理的窗户除雾机制,减少了更换窗户的概率,实现了双层窗户内部的快速除雾。

可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

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