房屋窗体摄像驱动系统的制作方法

本发明涉及房屋窗体领域，尤其涉及一种房屋窗体摄像驱动系统。

背景技术

窗体可分成三大类，即塑钢、铝合金、木质。

1、塑钢，因为是塑料材质，所以重量小，隔热性能好，而且价格相对较低。因为经常要面对风吹雨打太阳晒，所以最让人关心的是塑钢窗的防老化问题。实际上，高品质的塑钢窗的使用年限可达一百年左右。

2、铝合金，因为是金属材质，所以不会存在老化问题，而且坚固，耐撞击，强度大。但铝合金窗最容易被攻击的一个弱点就是隔热性能，因为金属是热的良导体，外界与室内的温度会随着窗的框架传递。

3、木质，应该是最为完美的窗体框架材质，无论从隔热、隔音等角度来说都有明显的优势，而且与生俱来的质感和自然花纹更为让人心动。虽然是木质，但实际上有的用于做窗框的实木已经，经过了层层特殊的处理，不仅没有了水分，要求更高的甚至被吸去了脂肪，这样一来，所谓的木质实际上已经如同化石一样，经过处理后的实木，只保留了木材的外表，品质却完全不一样了，不会开裂变形，更不用担心遭虫咬、被腐蚀，而且，强度也大大增加。

技术实现要素：

当前，判断是否容易发生坠窗事故的因素之一，在于窗体附近人员的头部的位置，然而，现有技术中并不存在基于窗体附近人员头部位置检测以进行坠窗判断的模式，为了解决上述问题，本发明提供了一种房屋窗体摄像驱动系统。

其中，本发明需要具备以下三个关键发明点：

(1)测量窗体的当前时刻之前各个时间点的振动量，并计算上述针对量的算术平均值以作为高耗能图像采集和图像识别的触发指令；

(2)还基于预设头部图像特征从图像中辨识出一个或多个头部图案，并将每一个头部图案与完整头部外形匹配，当存在匹配度高于预设百分比阈值的头部图像时，发出头部越界信号；

(3)为了弥补同态滤波器破坏图像中目标的外沿信息的缺陷，采用梯度分析的方式对图像的外沿部分和内部部分进行辨识，以对图像的外沿部分和内部部分采用不同的滤波策略。

根据本发明的一方面，提供了一种房屋窗体摄像驱动系统，所述系统包括：

振动识别设备，设置在房屋窗体上，用于测量所述窗体的当前时刻之前各个时间点的振动量，所述各个时间点之间的时间间隔固定；均值分析设备，与所述振动识别设备连接，设置在窗体附近的仪表盒内，用于计算各个时间点的振动量的算术平均值，并将所述算术平均值作为振动参考量输出；计时设备，与所述振动识别设备连接，用于为所述振动识别设备的各个时间点的振动量的测量提供参考时间；窗外摄像机，设置在房屋外的墙壁上，与所述均值分析设备连接，用于在所述振动参考量超限时，以垂直向下的方向，对临近所述房屋窗体的场景进行摄像，以获得并输出对应的窗外场景图像；通道分析设备，与所述窗外摄像机连接，用于接收所述窗外场景图像，获取所述窗外场景图像中的每一个像素点的红色通道值，将所述窗外场景图像中的每一个像素点作为待测量像素点，获得所述待测量像素点周围的各个像素点的各个红色通道值；方向性检测设备，与所述通道分析设备连接，用于基于所述待测量像素点周围的各个像素点的各个红色通道值确定所述待测量像素点的各个方向的梯度值，并在各个方向的梯度值中存在幅值超限的梯度值时，确定所述待测量像素点为外沿像素点，以及在各个方向的梯度值中不存在幅值超限的梯度值时，确定所述待测量像素点为内部像素点；分类处理设备，与所述方向性检测设备连接，用于将各个外沿像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个外沿图案，将各个内部像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个内部图案，针对所述一个或多个外沿图案以及所述一个或多个内部图案，对每一个外沿图案采用形态学滤波器进行滤波处理，以获得对应的外沿处理图案，并对每一个内部图案采用同态滤波器进行滤波处理，以获得对应的内部处理图案；数据存储设备，与分类处理设备连接，用于预先存储所述分类处理设备需要使用的形态学滤波器对应的滤波模式以及同态滤波器对应的滤波模式；数据组合设备，与所述分类处理设备连接，用于接收所述分类处理设备输出的一个或多个外沿处理图案以及一个或多个内部处理图案，并将所述一个或多个外沿处理图案以及所述一个或多个内部处理图案组合，以获得与所述窗外场景图像对应的数据组合图像；特征分析设备，与所述数据组合设备连接，用于接收所述数据组合图像，基于预设头部图像特征从所述数据组合图像中辨识出一个或多个头部图案，并将每一个头部图案与完整头部外形匹配，当存在匹配度高于预设百分比阈值的头部图像时，发出头部越界信号。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：声光报警设备，与所述特征分析设备连接，用于在接收到所述头部越界信号，进行相应的声光报警动作。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：所述特征分析设备包括数据存储单元、图案提取单元、图案匹配单元和信号分发单元。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述特征分析设备中，所述数据存储单元用于存储所述预设头部图像特征和所述完整头部外形。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述分类处理设备中，将各个外沿像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个外沿图案包括：当外沿图案所占据的外沿像素点小于等于第一数量阈值时，将其从所述一个或多个外沿图案处删除。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述分类处理设备中，所述第一数量阈值小于所述第二数量阈值。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述数据组合设备中，将所述一个或多个外沿处理图案以及所述一个或多个内部处理图案合并，以获得与所述窗外场景图像对应的合并图像包括：将所述一个或多个外沿处理图案以及所述一个或多个内部处理图案内图案之间的拼接处进行像素点的像素值融合，以获得与所述窗外场景图像对应的合并图像。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述分类处理设备中，将各个内部像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个内部图案包括：当内部图案所占据的内部像素点小于等于第二预设数量阈值时，将其从所述一个或多个内部图案处删除。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述特征分析设备中，还用于当不存在匹配度高于预设百分比阈值的头部图像时，发出头部界内信号。

更具体地，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：所述声光报警设备还用于在接收到所述头部界内信号，不进行任何声光报警动作。

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房屋窗体摄像驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的房屋窗体摄像驱动系统的实施方案进行详细说明。

随着现代科技的发展，房屋的进深越来越大，人工采光的比例越来越高，换气也不再依靠窗的自然通风，窗已经越来越失去其最初采光通风的用途，转而变成纯粹的建筑学中进行空间围合或划分的工具。

除此之外，借用窗体的硬件设备搭建一些有效的电子辅助部件，也是当前发展的一个主要方向，尤其能够增强房屋的智能化等级。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种房屋窗体摄像驱动系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的房屋窗体摄像驱动系统的结构示意图，所述系统包括：

振动识别设备，设置在房屋窗体上，用于测量所述窗体的当前时刻之前各个时间点的振动量，所述各个时间点之间的时间间隔固定；其中，所述房屋窗体包括框体1和框内支撑件3；

均值分析设备，与所述振动识别设备连接，设置在窗体附近的仪表盒内，用于计算各个时间点的振动量的算术平均值，并将所述算术平均值作为振动参考量输出；

计时设备，与所述振动识别设备连接，用于为所述振动识别设备的各个时间点的振动量的测量提供参考时间；

窗外摄像机2，设置在房屋外的墙壁上，与所述均值分析设备连接，用于在所述振动参考量超限时，以垂直向下的方向，对临近所述房屋窗体的场景进行摄像，以获得并输出对应的窗外场景图像；

通道分析设备，与所述窗外摄像机连接，用于接收所述窗外场景图像，获取所述窗外场景图像中的每一个像素点的红色通道值，将所述窗外场景图像中的每一个像素点作为待测量像素点，获得所述待测量像素点周围的各个像素点的各个红色通道值；

方向性检测设备，与所述通道分析设备连接，用于基于所述待测量像素点周围的各个像素点的各个红色通道值确定所述待测量像素点的各个方向的梯度值，并在各个方向的梯度值中存在幅值超限的梯度值时，确定所述待测量像素点为外沿像素点，以及在各个方向的梯度值中不存在幅值超限的梯度值时，确定所述待测量像素点为内部像素点；

分类处理设备，与所述方向性检测设备连接，用于将各个外沿像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个外沿图案，将各个内部像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个内部图案，针对所述一个或多个外沿图案以及所述一个或多个内部图案，对每一个外沿图案采用形态学滤波器进行滤波处理，以获得对应的外沿处理图案，并对每一个内部图案采用同态滤波器进行滤波处理，以获得对应的内部处理图案；

数据存储设备，与分类处理设备连接，用于预先存储所述分类处理设备需要使用的形态学滤波器对应的滤波模式以及同态滤波器对应的滤波模式；

数据组合设备，与所述分类处理设备连接，用于接收所述分类处理设备输出的一个或多个外沿处理图案以及一个或多个内部处理图案，并将所述一个或多个外沿处理图案以及所述一个或多个内部处理图案组合，以获得与所述窗外场景图像对应的数据组合图像；

特征分析设备，与所述数据组合设备连接，用于接收所述数据组合图像，基于预设头部图像特征从所述数据组合图像中辨识出一个或多个头部图案，并将每一个头部图案与完整头部外形匹配，当存在匹配度高于预设百分比阈值的头部图像时，发出头部越界信号。

接着，继续对本发明的房屋窗体摄像驱动系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：声光报警设备，与所述特征分析设备连接，用于在接收到所述头部越界信号，进行相应的声光报警动作。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：所述特征分析设备包括数据存储单元、图案提取单元、图案匹配单元和信号分发单元。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述特征分析设备中，所述数据存储单元用于存储所述预设头部图像特征和所述完整头部外形。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述分类处理设备中，将各个外沿像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个外沿图案包括：当外沿图案所占据的外沿像素点小于等于第一数量阈值时，将其从所述一个或多个外沿图案处删除。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述分类处理设备中，所述第一数量阈值小于所述第二数量阈值。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述数据组合设备中，将所述一个或多个外沿处理图案以及所述一个或多个内部处理图案合并，以获得与所述窗外场景图像对应的合并图像包括：将所述一个或多个外沿处理图案以及所述一个或多个内部处理图案内图案之间的拼接处进行像素点的像素值融合，以获得与所述窗外场景图像对应的合并图像。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述分类处理设备中，将各个内部像素点组成的一个或多个图案确定为一个或多个内部图案包括：当内部图案所占据的内部像素点小于等于第二预设数量阈值时，将其从所述一个或多个内部图案处删除。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：在所述特征分析设备中，还用于当不存在匹配度高于预设百分比阈值的头部图像时，发出头部界内信号。

在所述房屋窗体摄像驱动系统中：所述声光报警设备还用于在接收到所述头部界内信号，不进行任何声光报警动作。

另外，在所述房屋窗体摄像驱动系统中：数据存储设备为flash闪存。flash闪存是属于内存器件的一种。闪存则是一种非易失性(non-volatile)内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。

nand闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行(一页包含若干字节，若干页则组成储存块，nand的存储块大小为8到32kb)，这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过512mb容量的nand产品相当普遍，nand闪存的成本较低，有利于大规模普及。

采用本发明的房屋窗体摄像驱动系统，针对现有技术中并不存在基于窗体附近人员头部位置检测以进行坠窗判断的模式的技术问题，通过测量窗体的当前时刻之前各个时间点的振动量，并计算上述针对量的算术平均值以作为高耗能图像采集和图像识别的触发指令；还基于预设头部图像特征从图像中辨识出一个或多个头部图案，并将每一个头部图案与完整头部外形匹配，当存在匹配度高于预设百分比阈值的头部图像时，发出头部越界信号；另外，为了弥补同态滤波器破坏图像中目标的外沿信息的缺陷，采用梯度分析的方式对图像的外沿部分和内部部分进行辨识，以对图像的外沿部分和内部部分采用不同的滤波策略；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。