本发明涉及家用设备领域，尤其涉及一种基于环境分析的安全型取暖器。
背景技术：
电暖器从外观上可以分为油汀式电暖器、暖风机和热辐射型暖气；油汀式电暖器是市场上最为常见的电暖器，常见的外形与家中的暖气片组十分相似；暖风机分为浴室型和非浴室型两种，浴室用暖风机体形小巧，送风力强，升温也很迅速，并采用全封闭式设计，能保证使用时的安全；而房间专用的台、壁式暖风机在外型上很像空调；热辐射型暖气在外形上很像电风扇，只是扇页和后网罩分别被电发热组件和弧形反射器替代了。
随着人们对产品质量的要求的不断提高，电暖器的供暖效果之外，电暖器的安全型也是人们看重的关键要素。
技术实现要素：
为了解决取暖器无法对周围易爆物进行检测的技术问题，本发明提供了一种基于环境分析的安全型取暖器，对r分量平均值进行区域内排序以及区域间的排序，确定对图像的定向处理模式，实现对模糊度排名较前的各个图像区域进行针对性的锐化处理；采用cpld芯片实现对图像的噪声检测和分析，在此基础上，采用数据纠正设备执行分割阈值的自适应纠正，从而提高后续检测的准确性；采用超声波检测方式确定图像采集设备的当前位置，为了提高位置检测精度，引入了温度速度对照表以保存各个温度范围分别对应的超声波传播速度，同时采用垂直控制电机对图像采集设备的当前位置进行实时校正，保证了采集的图像质量，在上述数据处理的基础上，对取暖器周围鞭炮的存在情况进行高精度的定制识别，从而避免因为取暖器引起鞭炮爆炸。
根据本发明的一方面，提供了一种基于环境分析的安全型取暖器，所述取暖器包括：
取暖器主体，包括外壳、安全金属罩、反射罩和电源开关，所述电源开关用于连接220伏交流电，所述安全金属罩设置在所述反射罩的外围，所述外壳设置在所述安全金属罩的外围。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中，还包括：
图像采集设备，对取暖器主体所在位置进行全景图像数据采集，以获得并输出对应的高清全景图像；超声波发射设备，设置在所述图像采集设备上，用于面向地面发出超声波信号，并记录发出超声波信号的时间；超声波接收设备，设置在所述图像采集设备上，位于所述超声波发射设备的附近，用于面向地面以接收地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号，并记录接收所述地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号的时间。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中，还包括：
气温检测设备，设置在所述图像采集设备上，用于检测所述图像采集设备所在环境的气温以作为当前气温输出；嵌入式处理设备，设置在所述图像采集设备上，分别与所述气温检测设备、所述超声波发射设备和所述超声波接收设备连接，用于基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度，以作为当前高度输出；flash存储设备，与所述嵌入式处理设备连接，用于存储温度速度对照表，所述温度速度对照表保存了各个温度范围分别对应的超声波传播速度，所述温度速度对照表以温度范围为索引值，所述flash存储设备还用于存储预设高度，所述预设高度为所述图像采集设备被设定的拍摄高度；垂直控制电机，与所述嵌入式处理设备和所述图像采集设备连接，用于接收所述当前高度和所述预设高度，并控制所述图像采集设备以将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度，所述垂直控制电机还用于在将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度后，发出调整完毕信号；噪声辨识设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清全景图像，对所述高清全景图像进行噪声类型分析，以获得所述高清全景图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，并基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前五的五种噪声类型作为五种待处理噪声类型输出；所述噪声辨识设备由cpld芯片来实现，所述cpld芯片内还集成有存储器，用于存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一种噪声类型对二值化阈值的影响系数，还用于存储初始化二值化阈值；数据纠正设备，与所述噪声辨识设备连接，用于接收所述五种待处理噪声类型、所述初始化二值化阈值和所述类型权重对照表，基于所述类型权重对照表确定所述五种待处理噪声类型分别对应的五个影响系数，并采用所述五个影响系数对所述初始化二值化阈值进行按顺序的纠正处理，以获得纠正处理完毕后的纠正化阈值，并输出所述纠正化阈值；归一化处理设备，与所述数据纠正设备连接，采用所述纠正化阈值对所述高清全景图像执行二值化处理，以获得待检测图像，并输出所述待检测图像；图像均衡设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，并对所述待检测图像执行白平衡处理，以获得对应的白平衡图像，并输出所述白平衡图像；分量提取设备，与所述图像均衡设备连接，用于接收所述白平衡图像，对所述白平衡图像的各个区域进行r分量的平均值计算，以获得各个区域的各个r分量平均值，其中，所述各个区域的尺寸相同；分量解析设备，与所述分量提取设备连接，用于接收各个区域的各个r分量平均值，对所述各个区域的各个r分量平均值进行排序，将序号排在首部预设数量的多个区域以及序号排在尾部预设数量的多个区域作为各个待处理区域输出，将所述白平衡图像中各个待处理区域之外的各个区域作为各个背景区域输出；定向锐化设备，与所述分量解析设备连接，用于接收所述各个待处理区域和所述各个背景区域，对于每一个待处理区域执行以下操作：基于所述待处理区域的模糊度对所述待处理区域执行相应的锐化处理，以获得对应的锐化处理区域，其中，模糊度越大，对所述待处理区域执行相应的锐化处理的力度越大，采用待处理区域的动态分布范围表示所述模糊度，所述动态分布范围越宽，所述模糊度越小；数据融合设备，与所述定向锐化设备连接，用于接收多个锐化处理区域，并将所述多个锐化处理区域和所述各个背景区域融合以获得融合处理图像，并输出所述融合处理图像；鞭炮检测设备，与所述数据融合设备连接，用于接收所述融合处理图像，基于鞭炮图像特征从所述融合处理图像中搜索出相应的鞭炮子图像，基于预设鞭炮上限阈值和预设鞭炮下限阈值识别出所述鞭炮子图像内的多个鞭炮像素，将多个鞭炮像素拟合成鞭炮区域，确定所述鞭炮区域占据所述鞭炮子图像的面积百分比，当所述面积百分比超限时，发出鞭炮检测信号。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中：在所述鞭炮检测设备中，当所述面积百分比未超限时，发出鞭炮未检测信号。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述电源开关与所述鞭炮检测设备连接，用于在接收到所述鞭炮检测信号时，中断其与220伏交流电的连接。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述电源开关与所述鞭炮检测设备连接，用于在接收到所述鞭炮未检测信号时，维持其与220伏交流电的连接。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中：在所述分量提取设备中，对所述白平衡图像的各个区域进行r分量的平均值计算，以获得各个区域的各个r分量平均值包括：基于yuv到rgb的运算公式获取每一个区域的各个像素点的r分量值，对所述各个像素点的r分量值进行从大到小的排序，将序号排在中心的像素点的r分量值作为对应区域的r分量平均值。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述图像采集设备还用于在接收到所述垂直控制电机发出的调整完毕信号时，才启动所述高清全景图像的采集操作。
更具体地，在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述嵌入式处理设备基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度包括：从所述flash存储设备中获取所述温度速度对照表，确定所述当前气温所在的温度范围以从所述温度速度对照表中获取对应的超声波传播速度以作为当前传播速度，并基于所述当前传播速度、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度。
具体实施方式
下面将对本发明的基于环境分析的安全型取暖器的实施方案进行详细说明。
电暖器又包括对流式、蓄能式和微循环等三种形式：对流式电暖器以电发热管为发热元件，通过对空气的加热对流来采暖，它体积小、启动迅速、升温快、控制精确、安装维修简便；蓄能式电暖器采用蓄能材料，能利用夜间电价较低时蓄能，白天释放热量，但它体积较大，采暖的舒适性较差；微循环电暖器是利用在散热器中充注导热介质，利用介质在散热器中的循环来提高室内温度的新型电暖器，它运行可靠，采暖效率比较高，电热油汀就是这种采暖器。在这三种电暖器中，对流式电暖器运用得最为普遍。目前，家电卖场销售的民用电暖器几乎都是对流式的。
现有的电暖器对安全的监控仍未放置在主要位置，供暖效果仍是现有的电暖器最关注的因素。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于环境分析的安全型取暖器，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的基于环境分析的安全型取暖器包括：
取暖器主体，包括外壳、安全金属罩、反射罩和电源开关，所述电源开关用于连接220伏交流电，所述安全金属罩设置在所述反射罩的外围，所述外壳设置在所述安全金属罩的外围。
接着，继续对本发明的基于环境分析的安全型取暖器的具体结构进行进一步的说明。
在所述基于环境分析的安全型取暖器中，还包括：
图像采集设备，对取暖器主体所在位置进行全景图像数据采集，以获得并输出对应的高清全景图像；
超声波发射设备，设置在所述图像采集设备上，用于面向地面发出超声波信号，并记录发出超声波信号的时间；
超声波接收设备，设置在所述图像采集设备上，位于所述超声波发射设备的附近，用于面向地面以接收地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号，并记录接收所述地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号的时间。
在所述基于环境分析的安全型取暖器中，还包括：
气温检测设备，设置在所述图像采集设备上，用于检测所述图像采集设备所在环境的气温以作为当前气温输出；
嵌入式处理设备，设置在所述图像采集设备上，分别与所述气温检测设备、所述超声波发射设备和所述超声波接收设备连接，用于基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度，以作为当前高度输出；
flash存储设备，与所述嵌入式处理设备连接，用于存储温度速度对照表，所述温度速度对照表保存了各个温度范围分别对应的超声波传播速度，所述温度速度对照表以温度范围为索引值，所述flash存储设备还用于存储预设高度，所述预设高度为所述图像采集设备被设定的拍摄高度；
垂直控制电机，与所述嵌入式处理设备和所述图像采集设备连接，用于接收所述当前高度和所述预设高度，并控制所述图像采集设备以将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度，所述垂直控制电机还用于在将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度后，发出调整完毕信号；
噪声辨识设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清全景图像，对所述高清全景图像进行噪声类型分析，以获得所述高清全景图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，并基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前五的五种噪声类型作为五种待处理噪声类型输出；所述噪声辨识设备由cpld芯片来实现，所述cpld芯片内还集成有存储器，用于存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一种噪声类型对二值化阈值的影响系数，还用于存储初始化二值化阈值；
数据纠正设备，与所述噪声辨识设备连接，用于接收所述五种待处理噪声类型、所述初始化二值化阈值和所述类型权重对照表，基于所述类型权重对照表确定所述五种待处理噪声类型分别对应的五个影响系数，并采用所述五个影响系数对所述初始化二值化阈值进行按顺序的纠正处理，以获得纠正处理完毕后的纠正化阈值，并输出所述纠正化阈值；
归一化处理设备，与所述数据纠正设备连接，采用所述纠正化阈值对所述高清全景图像执行二值化处理，以获得待检测图像，并输出所述待检测图像；
图像均衡设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，并对所述待检测图像执行白平衡处理，以获得对应的白平衡图像，并输出所述白平衡图像；
分量提取设备，与所述图像均衡设备连接，用于接收所述白平衡图像，对所述白平衡图像的各个区域进行r分量的平均值计算，以获得各个区域的各个r分量平均值，其中，所述各个区域的尺寸相同；
分量解析设备，与所述分量提取设备连接，用于接收各个区域的各个r分量平均值，对所述各个区域的各个r分量平均值进行排序，将序号排在首部预设数量的多个区域以及序号排在尾部预设数量的多个区域作为各个待处理区域输出，将所述白平衡图像中各个待处理区域之外的各个区域作为各个背景区域输出；
定向锐化设备，与所述分量解析设备连接，用于接收所述各个待处理区域和所述各个背景区域，对于每一个待处理区域执行以下操作：基于所述待处理区域的模糊度对所述待处理区域执行相应的锐化处理，以获得对应的锐化处理区域，其中，模糊度越大，对所述待处理区域执行相应的锐化处理的力度越大，采用待处理区域的动态分布范围表示所述模糊度，所述动态分布范围越宽，所述模糊度越小；
数据融合设备，与所述定向锐化设备连接，用于接收多个锐化处理区域，并将所述多个锐化处理区域和所述各个背景区域融合以获得融合处理图像，并输出所述融合处理图像；
鞭炮检测设备，与所述数据融合设备连接，用于接收所述融合处理图像，基于鞭炮图像特征从所述融合处理图像中搜索出相应的鞭炮子图像，基于预设鞭炮上限阈值和预设鞭炮下限阈值识别出所述鞭炮子图像内的多个鞭炮像素，将多个鞭炮像素拟合成鞭炮区域，确定所述鞭炮区域占据所述鞭炮子图像的面积百分比，当所述面积百分比超限时，发出鞭炮检测信号。
在所述基于环境分析的安全型取暖器中：在所述鞭炮检测设备中，当所述面积百分比未超限时，发出鞭炮未检测信号。
在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述电源开关与所述鞭炮检测设备连接，用于在接收到所述鞭炮检测信号时，中断其与220伏交流电的连接。
在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述电源开关与所述鞭炮检测设备连接，用于在接收到所述鞭炮未检测信号时，维持其与220伏交流电的连接。
在所述基于环境分析的安全型取暖器中：在所述分量提取设备中，对所述白平衡图像的各个区域进行r分量的平均值计算，以获得各个区域的各个r分量平均值包括：基于yuv到rgb的运算公式获取每一个区域的各个像素点的r分量值，对所述各个像素点的r分量值进行从大到小的排序，将序号排在中心的像素点的r分量值作为对应区域的r分量平均值。
在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述图像采集设备还用于在接收到所述垂直控制电机发出的调整完毕信号时，才启动所述高清全景图像的采集操作。
以及在所述基于环境分析的安全型取暖器中：所述嵌入式处理设备基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度包括：从所述flash存储设备中获取所述温度速度对照表，确定所述当前气温所在的温度范围以从所述温度速度对照表中获取对应的超声波传播速度以作为当前传播速度，并基于所述当前传播速度、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度。
另外，所述噪声辨识设备由cpld芯片来实现。cpld具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用cpld器件。cpld器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。
cpld是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
采用本发明的基于环境分析的安全型取暖器，针对现有技术中取暖器火灾防控不力的技术问题，通过对r分量平均值进行区域内排序以及区域间的排序，确定对图像的定向处理模式，实现对模糊度排名较前的各个图像区域进行针对性的锐化处理；采用cpld芯片实现对图像的噪声检测和分析，在此基础上，采用数据纠正设备执行分割阈值的自适应纠正，从而提高后续检测的准确性；采用超声波检测方式确定图像采集设备的当前位置，为了提高位置检测精度，引入了温度速度对照表以保存各个温度范围分别对应的超声波传播速度，同时采用垂直控制电机对图像采集设备的当前位置进行实时校正，保证了采集的图像质量，在上述数据处理的基础上，对取暖器周围鞭炮的存在情况进行高精度的定制识别，避免因为取暖器引起鞭炮爆炸，从而解决了上述技术问题。
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。