基于两次投票滤波算法的环境温度精确测量方法与流程

本发明涉及一种基于两次投票滤波算法的环境温度精确测量方法，属于家电控制技术领域。

背景技术：

空调是用来调节室内的温度，提供舒适的居住环境。空调从产生到现在已经有100多年的历史了，制冷技术发展的非常成熟，从定频到变频，制冷效率已经提高了很多，但是环境温度的测量方式一直没有改变。环境温度是空调工作的重要参数，目前温度测量是测量蒸发器回风处的温度信号，然后与设定温度比较之后，自动控制压缩机的启停来调节室温。这种检测方式是无法获取真实的环境温度。因为空调安装位置一般为屋顶与墙的夹角位置，空调出风口与回风口之间很容易形成一个空气循环，那么空调回风口的测量温度就是空调出风口的冷空气或者热空气经过这个空气循环以后的温度。

空调的测温方式可采用已经成熟的热成像测温方式，但是热成像传感器输出的数据比较大，是环境的温度分布图像，并且其中会掺杂宠物、人体、白炽灯等热源的数据，那么如何获取真实的环境温度数据就成为一个课题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于两次投票滤波算法的环境温度精确测量方法，采用热成像技术，并且采用两次投票方法进行滤波，以得到环境的实际温度，实现空调的最优使用效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于两次投票滤波算法的环境温度精确测量方法，包括设置在空调机壳上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和进行集中控制的处理器，所述的红外窗口后面设置光学镜头，所述的光学镜头后面设置热成像传感器，所述的热成像传感器输出数据为f(x,y)，其中x=1~m，y=1~n，m为行最大值，n为列最大值，所述的热成像传感器与所述的处理器连接，所述的处理器连接所述的空调控制装置，所述的处理器内部设置环境温度精确测量方法，所述的环境温度精确测量方法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器读取所述的热成像传感器输出的数据f(x,y)；

(2)、设置10个票箱，即box(i)=0，其中i=0~9，box(i)对应的温度范围为(i*5℃，(i+1)*5℃]；

(3)、遍历f(x,y)中所有的点(x,y)，如果i*5℃<f(x,y)≤(i+1)*5℃，则box(i)=box(i)+1；

(4)、搜寻票箱box(i)的最大值，对应的序号为imax；

(5)、重新设置5个票箱，即box2(j)=0，其中j=1~5，box2(j)对应的温度范围为(imax*5+j)℃；

(6)、遍历f(x,y)中所有的点(x,y)，如果int(f(x,y))等于(imax*5+j)℃，则box2(j)=box2(j)+1，其中int()为取整函数；

(7)、搜寻票箱box2(j)的最大值，对应的序号为jmax，因此得到环境温度t=(imax*5+jmax)℃。

本发明的有益效果主要表现在：(1)、采用红外热成像技术，并且采用两侧投票方法进行滤波，以得到环境的实际温度，避免因为温度测量问题导致空调不能达到逾期效果，提高了空调使用感受；(2)、第一次投票可减少了票箱数量，降低了计算量；(3)、第二次投票可避免利用算术平均法求取真实环境温度，提高了检测精度。

附图说明

图1是本发明的空调外形图；

图2是环境温度精确测量方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1－2，基于两次投票滤波算法的环境温度精确测量方法，包括设置在空调机壳1上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和进行集中控制的处理器，所述的红外窗口2后面设置光学镜头，所述的光学镜头后面设置热成像传感器，所述的热成像传感器输出数据为f(x,y)，其中x=1~m，y=1~n，m为行最大值，n为列最大值。具体可采用melexis公司的mlx90640，具有32*24像素，即768个测温点。

所述的热成像传感器与所述的处理器连接，所述的处理器可读取成像数据f(x,y)进行处理分析。所述的处理器连接所述的空调控制装置，可根据环境温度值进行制冷或者制热工作。

所述的处理器内部设置环境温度精确测量方法，所述的环境温度精确测量方法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器读取所述的热成像传感器输出的数据f(x,y)；

采用固定周期读取数据的方式，因为温度变化是缓慢的，可以设定1秒以上的周期。

(2)、设置10个票箱，即box(i)=0，其中i=0~9，box(i)对应的温度范围为(i*5℃，(i+1)*5℃]；

每个票箱box(i)对应自己的温度范围，用于收集该温度范围的数据，为数据处理提供统计信息。(i*5℃，(i+1)*5℃]表示大于i*5℃，并且小于等于(i+1)*5℃的温度范围。设定一个票箱为5℃的范围，是为了减少票箱的数量，降低计算量。

(3)、遍历f(x,y)中所有的点(x,y)，如果i*5℃<f(x,y)≤(i+1)*5℃，则box(i)=box(i)+1；

步骤(3)是投票过程，将数据f(x,y)中的m*n个点投进相应的票箱。

(4)、搜寻票箱box(i)的最大值，对应的序号为imax；

步骤(4)是计票过程。

(5)、重新设置5个票箱，即box2(j)=0，其中j=1~5，box2(j)对应的温度范围为(imax*5+j)℃；

重新设置的票箱box2(j)对应1℃的温度范围，精度已经能够满足空调的使用要求，并且相对于算术平均法，精度更高，更接近真实环境温度。

(6)、遍历f(x,y)中所有的点(x,y)，如果int(f(x,y))等于(imax*5+j)℃，则box2(j)=box2(j)+1，其中int()为取整函数；

步骤(6)是第二次投票过程，投票范围缩小了，只是int(f(x,y))等于(imax*5+j)℃的数据，速度会很快，int()为取整函数，是直接去掉小数部分保留整数部分的运算。

(7)、搜寻票箱box2(j)的最大值，对应的序号为jmax，因此得到环境温度t=(imax*5+jmax)℃。

步骤(7)是计票过程，根据投票的最大值，可直接得到环境温度t。

技术特征：

1.基于两次投票滤波算法的环境温度精确测量方法，其特征在于：包括设置在空调机壳上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和进行集中控制的处理器，所述的红外窗口后面设置光学镜头，所述的光学镜头后面设置热成像传感器，所述的热成像传感器输出数据为f(x,y)，其中x=1~m，y=1~n，m为行最大值，n为列最大值，所述的热成像传感器与所述的处理器连接，所述的处理器连接所述的空调控制装置，所述的处理器内部设置环境温度精确测量方法，所述的环境温度精确测量方法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器读取所述的热成像传感器输出的数据f(x,y)；

(2)、设置10个票箱，即box(i)=0，其中i=0~9，box(i)对应的温度范围为(i*5℃，(i+1)*5℃]；

(3)、遍历f(x,y)中所有的点(x,y)，如果i*5℃<f(x,y)≤(i+1)*5℃，则box(i)=box(i)+1；

(4)、搜寻票箱box(i)的最大值，对应的序号为imax；

(5)、重新设置5个票箱，即box2(j)=0，其中j=1~5，box2(j)对应的温度范围为(imax*5+j)℃；

(6)、遍历f(x,y)中所有的点(x,y)，如果int(f(x,y))等于(imax*5+j)℃，则box2(j)=box2(j)+1，其中int()为取整函数；

(7)、搜寻票箱box2(j)的最大值，对应的序号为jmax，因此得到环境温度t=(imax*5+jmax)℃。

技术总结
本发明公开一种基于两次投票滤波算法的环境温度精确测量方法，包括设置在空调机壳上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和处理器，红外窗口后面设置光学镜头，光学镜头后面设置与处理器连接的热成像传感器，处理器内部设置环境温度精确测量方法，包括以下步骤：(1)、处理器读取热成像传感器输出的数据f(x,y)；(2)、设置10个票箱，即Box(i)，对应的温度范围为(i*5℃，(i+1)*5℃]；(3)、遍历f(x,y)所有数据，对Box(i)进行投票；(4)、搜寻票箱Box(i)的最大值，对应的序号为imax；(5)、重新设置5个票箱，即Box2(j)，对应的温度范围为(imax*5+j)℃；(6)、遍历f(x,y)所有数据，对Box2(j)进行投票；(7)、搜寻票箱Box2(j)的最大值，序号为jmax，得到环境温度t=(imax*5+jmax)℃。

技术研发人员：刘瑜
受保护的技术使用者：杭州晶一智能科技有限公司
技术研发日：2020.05.08
技术公布日：2020.08.07