基于三维模型的智能调整型床垫用品的制作方法

文档序号:29867259发布日期:2022-04-30 15:33阅读:57来源:国知局

1.本发明涉及床垫用品领域,更具体地,涉及一种基于三维模型的智能调整型床垫用品。


背景技术:

2.床垫,是为了保证消费者获得健康和舒适睡眠而使用的一种介于人体和床之间的物品。床垫材质繁多,不同材料制作的床垫能给人带来不同的睡眠效果。
3.睡眠是健康之本,想要拥有健康的睡眠,除了工作、生活、身体、心理等方面的原因外,拥有“卫生、舒适、美观、耐用”的健康寝具是获得高质量睡眠的关键所在。随着物质文明和技术工艺的不断进步,现代人们使用的床垫种类逐渐趋向多元化,主要有:弹簧床垫、棕榈床垫、乳胶床垫、水床垫、昂首斜面护脊床垫、气床垫、磁床垫等,在这些床垫中,弹簧床垫占较大的比重。
4.现有技术中,床垫在生产出来后,其在承受重压能力就已经被固定了,这种承受重压能力完全取决于床垫内部的弹簧组件的弹性支撑力度,而无法根据外部承载负荷重量自适应调节床垫内部的承受重压能力,这样在面对较大负荷目标时,容易造成弹簧组件的不堪重负以及性能损伤。


技术实现要素:

5.为了解决现有技术中的技术问题,本发明提供了一种基于三维模型的智能调整型床垫用品,能够实时检测靠近床垫用品最近人体目标的实体体积,基于所述实体体积对床垫用品集成的多个微控电机的驱动力度进行修正,从而提升床垫用品对各种负载的应对能力。
6.相比较于现有技术,本发明至少需要具备以下三处突出的实质性特点:
7.(1)对床垫用品最近的人体目标进行识别,并根据基于多个视觉参数搭建所述人体目标的三维实体模型以确定所述人体目标的实体体积,同时为所述床垫用品提供与所述人体目标的实体体积匹配的底部支撑力度,从而提升床垫用品的智能化水平;
8.(2)基于最近人体目标的成像区域的各个像素点的所在位置以及所述各个像素点分别对应的各个景深值构件所述人体目标的三维模型,同时基于所述人体目标的三维模型的各个尺寸参数估算所述人体目标的实际体积;
9.(3)引入多个支撑部件,均匀分置在床垫内部的不同位置且均保持垂直状态以实现顶部支撑床垫顶端以及底部位于床垫底端上方的设置模式,每一个支撑部件为可伸缩弹性部件,以及引入多个微控电机,分别与所述多个支撑部件对应,每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上,从而为床垫用品的自适应动力支撑提供硬件资源。
10.根据本发明的一方面,提供了一种基于三维模型的智能调整型床垫用品,所述床垫用品包括:
11.多个支撑部件,均匀分置在床垫内部的不同位置且均保持垂直状态以实现顶部支撑床垫顶端以及底部位于床垫底端上方的设置模式,每一个支撑部件为可伸缩弹性部件;
12.多个微控电机,分别与所述多个支撑部件对应,每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上;
13.每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度;
14.每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力数值越小,实现对对应支撑部件的不同支撑力度越小;
15.声音感测部件,设置在所述床垫靠近门体的一侧,用于感测周围声音以获得实时音频信号;
16.内容分析部件,与所述声音感测部件连接,用于在识别到接收到的实时音频信号中人体脚部声音的成分的幅值大于等于设定幅值限量时,发出检测启动信号;
17.光电感应机构,设置在所述床垫顶端的中点位置的正上方,与所述内容分析部件通过wifi通信链路连接,用于在接收到检测启动信号时,对所述床垫周围环境执行光电感应动作,以获得环境感应图像;
18.第一解析机构,与所述光电感应机构连接,用于对接收到的环境感应图像执行伪影去除动作,以获得对应的第一解析图像;
19.第二解析机构,与所述第一解析机构连接,用于对接收到的第一解析图像执行利用prewitt算子的图像数据锐化动作,以获得对应的第二解析图像;
20.第三解析机构,与所述第二解析机构连接,用于对接收到的第二解析图像执行平滑空间滤波动作,以获得对应的第三解析图像;
21.信息提取机构,与所述第三解析机构连接,用于识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域,并识别构成所述人体目标的成像区域的各个像素点分别对应的各个景深值;
22.模型构造机构,与所述信息提取机构连接,用于基于所述人体目标的成像区域的各个像素点的所在位置以及所述各个像素点分别对应的各个景深值构件所述人体目标的三维模型;
23.体积估算机构,与所述模型构造机构连接,用于基于所述人体目标的三维模型的各个尺寸参数估算所述人体目标的实际体积;
24.动力修正部件,分别与所述体积估算机构和所述多个微控电机连接,用于基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力;
25.其中,基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力包括:确定的对应的参考输出动力与所述人体目标的实际体积成正比。
26.根据本发明的另一方面,还提供了一种基于三维模型的智能调整型床垫用品方法,所述方法包括使用一种如上述的基于三维模型的智能调整型床垫用品,用于根据床垫
用品周围人体目标的三维实体模型确定所述人体目标的实体体积进而为所述床垫用品提供相应的底部支撑力度。
27.本发明的基于三维模型的智能调整型床垫用品设计智能、具有一定的自适应水准。由于能够实时检测靠近床垫用品最近人体目标的实体体积,基于所述实体体积对床垫用品集成的多个微控电机的驱动力度进行修正,从而降低了床垫用品支撑部件受损的概率。
具体实施方式
28.下面将对本发明的基于三维模型的智能调整型床垫用品的实施方案进行详细说明。
29.微控电机是具有特定功能的小功率旋转电机。控制电机在控制系统中作为执行元件、检测元件和运算元件。从工作原理上看,微控电机和普通电机没有本质上的区别,但在使用功能上不一样。普通电机功率大,侧重电机的起动、运行和制动等性能指标,而控制电机输出功率较小,侧重于电机的控制精度、响应速度和运行可靠性。国内外生产的微控电机种类较多,功能不同。
30.例如,单相异步电动机(single-phase asynchronous motor)是靠220v单相交流电源供电的一类电动机,它适用于只有单相电源(single-phase power)的小型工业设备和家用电器中。
31.现有技术中,床垫在生产出来后,其在承受重压能力就已经被固定了,这种承受重压能力完全取决于床垫内部的弹簧组件的弹性支撑力度,而无法根据外部承载负荷重量自适应调节床垫内部的承受重压能力,这样在面对较大负荷目标时,容易造成弹簧组件的不堪重负以及性能损伤。
32.为了克服上述不足,本发明搭建了一种基于三维模型的智能调整型床垫用品,能够有效解决相应的技术问题。
33.第一实施方案:
34.所述基于三维模型的智能调整型床垫用品具体包括以下组件:
35.多个支撑部件,均匀分置在床垫内部的不同位置且均保持垂直状态以实现顶部支撑床垫顶端以及底部位于床垫底端上方的设置模式,每一个支撑部件为可伸缩弹性部件;
36.多个微控电机,分别与所述多个支撑部件对应,每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上;
37.每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度;
38.每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力数值越小,实现对对应支撑部件的不同支撑力度越小;
39.声音感测部件,设置在所述床垫靠近门体的一侧,用于感测周围声音以获得实时音频信号;
40.内容分析部件,与所述声音感测部件连接,用于在识别到接收到的实时音频信号
中人体脚部声音的成分的幅值大于等于设定幅值限量时,发出检测启动信号;
41.光电感应机构,设置在所述床垫顶端的中点位置的正上方,与所述内容分析部件通过wifi通信链路连接,用于在接收到检测启动信号时,对所述床垫周围环境执行光电感应动作,以获得环境感应图像;
42.第一解析机构,与所述光电感应机构连接,用于对接收到的环境感应图像执行伪影去除动作,以获得对应的第一解析图像;
43.第二解析机构,与所述第一解析机构连接,用于对接收到的第一解析图像执行利用prewitt算子的图像数据锐化动作,以获得对应的第二解析图像;
44.第三解析机构,与所述第二解析机构连接,用于对接收到的第二解析图像执行平滑空间滤波动作,以获得对应的第三解析图像;
45.信息提取机构,与所述第三解析机构连接,用于识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域,并识别构成所述人体目标的成像区域的各个像素点分别对应的各个景深值;
46.模型构造机构,与所述信息提取机构连接,用于基于所述人体目标的成像区域的各个像素点的所在位置以及所述各个像素点分别对应的各个景深值构件所述人体目标的三维模型;
47.体积估算机构,与所述模型构造机构连接,用于基于所述人体目标的三维模型的各个尺寸参数估算所述人体目标的实际体积;
48.动力修正部件,分别与所述体积估算机构和所述多个微控电机连接,用于基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力;
49.其中,基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力包括:确定的对应的参考输出动力与所述人体目标的实际体积成正比;
50.所述内容分析部件还用于在识别到接收到的实时音频信号中人体脚部声音的成分的幅值小于所述设定幅值限量时,发出检测关闭信号;
51.其中,所述光电感应机构还用于在接收到检测关闭信号时,暂停对所述床垫周围环境执行光电感应动作;
52.识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域,并识别构成所述人体目标的成像区域的各个像素点分别对应的各个景深值包括:基于人体目标的预设灰度数值区间识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域;
53.其中,基于人体目标的预设灰度数值区间识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域包括:将所述第三解析图像中具有的灰度值在所述人体目标的预设灰度数值区间内的像素点作为构成所述第三解析图像中人体目标的成像区域的一个人体像素点。
54.第二实施方案:
55.所述基于三维模型的智能调整型床垫用品具体包括以下组件:
56.多个支撑部件,均匀分置在床垫内部的不同位置且均保持垂直状态以实现顶部支撑床垫顶端以及底部位于床垫底端上方的设置模式,每一个支撑部件为可伸缩弹性部件;
57.多个微控电机,分别与所述多个支撑部件对应,每一个微控电机的动力输出端与
对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上;
58.每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度;
59.每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力数值越小,实现对对应支撑部件的不同支撑力度越小;
60.声音感测部件,设置在所述床垫靠近门体的一侧,用于感测周围声音以获得实时音频信号;
61.内容分析部件,与所述声音感测部件连接,用于在识别到接收到的实时音频信号中人体脚部声音的成分的幅值大于等于设定幅值限量时,发出检测启动信号;
62.光电感应机构,设置在所述床垫顶端的中点位置的正上方,与所述内容分析部件通过wifi通信链路连接,用于在接收到检测启动信号时,对所述床垫周围环境执行光电感应动作,以获得环境感应图像;
63.第一解析机构,与所述光电感应机构连接,用于对接收到的环境感应图像执行伪影去除动作,以获得对应的第一解析图像;
64.第二解析机构,与所述第一解析机构连接,用于对接收到的第一解析图像执行利用prewitt算子的图像数据锐化动作,以获得对应的第二解析图像;
65.第三解析机构,与所述第二解析机构连接,用于对接收到的第二解析图像执行平滑空间滤波动作,以获得对应的第三解析图像;
66.信息提取机构,与所述第三解析机构连接,用于识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域,并识别构成所述人体目标的成像区域的各个像素点分别对应的各个景深值;
67.模型构造机构,与所述信息提取机构连接,用于基于所述人体目标的成像区域的各个像素点的所在位置以及所述各个像素点分别对应的各个景深值构件所述人体目标的三维模型;
68.体积估算机构,与所述模型构造机构连接,用于基于所述人体目标的三维模型的各个尺寸参数估算所述人体目标的实际体积;
69.动力修正部件,分别与所述体积估算机构和所述多个微控电机连接,用于基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力;
70.其中,基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力包括:确定的对应的参考输出动力与所述人体目标的实际体积成正比;
71.无线路由器件,分别与所述光电感应机构和所述内容分析部件连接,用于为所述光电感应机构和所述内容分析部件分别提供wifi通信数据;
72.所述内容分析部件还用于在识别到接收到的实时音频信号中人体脚部声音的成分的幅值小于所述设定幅值限量时,发出检测关闭信号;
73.其中,所述光电感应机构还用于在接收到检测关闭信号时,暂停对所述床垫周围
环境执行光电感应动作;
74.识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域,并识别构成所述人体目标的成像区域的各个像素点分别对应的各个景深值包括:基于人体目标的预设灰度数值区间识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域;
75.其中,基于人体目标的预设灰度数值区间识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域包括:将所述第三解析图像中具有的灰度值在所述人体目标的预设灰度数值区间内的像素点作为构成所述第三解析图像中人体目标的成像区域的一个人体像素点。
76.第三实施方案:
77.所述基于三维模型的智能调整型床垫用品具体包括以下组件:
78.多个支撑部件,均匀分置在床垫内部的不同位置且均保持垂直状态以实现顶部支撑床垫顶端以及底部位于床垫底端上方的设置模式,每一个支撑部件为可伸缩弹性部件;
79.多个微控电机,分别与所述多个支撑部件对应,每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上;
80.每一个微控电机的动力输出端与对应支撑部件的底部相接,固定安装端设置在床垫底端上包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度;
81.每一个微控电机通过动力输出端输出的动力不同实现对对应支撑部件的不同支撑力度包括:每一个微控电机通过动力输出端输出的动力数值越小,实现对对应支撑部件的不同支撑力度越小;
82.声音感测部件,设置在所述床垫靠近门体的一侧,用于感测周围声音以获得实时音频信号;
83.内容分析部件,与所述声音感测部件连接,用于在识别到接收到的实时音频信号中人体脚部声音的成分的幅值大于等于设定幅值限量时,发出检测启动信号;
84.光电感应机构,设置在所述床垫顶端的中点位置的正上方,与所述内容分析部件通过wifi通信链路连接,用于在接收到检测启动信号时,对所述床垫周围环境执行光电感应动作,以获得环境感应图像;
85.第一解析机构,与所述光电感应机构连接,用于对接收到的环境感应图像执行伪影去除动作,以获得对应的第一解析图像;
86.第二解析机构,与所述第一解析机构连接,用于对接收到的第一解析图像执行利用prewitt算子的图像数据锐化动作,以获得对应的第二解析图像;
87.第三解析机构,与所述第二解析机构连接,用于对接收到的第二解析图像执行平滑空间滤波动作,以获得对应的第三解析图像;
88.信息提取机构,与所述第三解析机构连接,用于识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域,并识别构成所述人体目标的成像区域的各个像素点分别对应的各个景深值;
89.模型构造机构,与所述信息提取机构连接,用于基于所述人体目标的成像区域的各个像素点的所在位置以及所述各个像素点分别对应的各个景深值构件所述人体目标的三维模型;
90.体积估算机构,与所述模型构造机构连接,用于基于所述人体目标的三维模型的
各个尺寸参数估算所述人体目标的实际体积;
91.动力修正部件,分别与所述体积估算机构和所述多个微控电机连接,用于基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力;
92.其中,基于所述人体目标的实际体积确定对应的参考输出动力,并将所述参考输出动力分别发送给所述多个微控电机以使得每一个微控电机动力输出端输出的动力等于所述参考输出动力包括:确定的对应的参考输出动力与所述人体目标的实际体积成正比;
93.无线路由器件,分别与所述光电感应机构和所述内容分析部件连接,用于为所述光电感应机构和所述内容分析部件分别提供wifi通信数据;
94.数据显示器件,贴附在所述床垫靠近门体的一侧,与所述动力修正部件连接,用于实时显示接收到的参考输出动力;
95.所述内容分析部件还用于在识别到接收到的实时音频信号中人体脚部声音的成分的幅值小于所述设定幅值限量时,发出检测关闭信号;
96.其中,所述光电感应机构还用于在接收到检测关闭信号时,暂停对所述床垫周围环境执行光电感应动作;
97.识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域,并识别构成所述人体目标的成像区域的各个像素点分别对应的各个景深值包括:基于人体目标的预设灰度数值区间识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域;
98.其中,基于人体目标的预设灰度数值区间识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域包括:将所述第三解析图像中具有的灰度值在所述人体目标的预设灰度数值区间内的像素点作为构成所述第三解析图像中人体目标的成像区域的一个人体像素点。
99.同时,为了克服上述不足,本发明还搭建了一种基于三维模型的智能调整型床垫用品方法,所述方法包括使用一种如上述的基于三维模型的智能调整型床垫用品,用于根据床垫用品周围人体目标的三维实体模型确定所述人体目标的实体体积进而为所述床垫用品提供相应的底部支撑力度。
100.另外,在所述基于三维模型的智能调整型床垫用品中,基于人体目标的预设灰度数值区间识别所述第三解析图像中人体目标的成像区域包括:将所述第三解析图像中具有的灰度值在所述人体目标的预设灰度数值区间外的像素点作为构成所述第三解析图像中人体目标的成像区域之外图像区域的一个像素点。
101.如描述于此的,普通熟练的技术人员将认识到,在不背离本发明较宽范围的前提下,可以对本发明做出多种改变和修正。
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