CN101673094A

CN101673094A - 一种家电控制装置和控制方法

Info

Publication number: CN101673094A
Application number: CN200910192630A
Authority: CN
Inventors: 曾昭兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2010-03-17

Abstract

本发明涉及一种家电控制装置和控制方法，其通过摄像装置获取拍摄信息根据，并通过智能识别系统获得各摄像装置所拍摄的人的位置以及人的数量，再由人的位置以及人的数量确定家电装置的控制方法，最后通过控制方法对家电进行控制。根据判断人有没有人，来控制家电的开关，做到“有人自动开，无人自动关”，使家电运行更加合理，避免了造成不必要的资源浪费；同时它根据检测出来的人的位置结合人数来控制风的方向，使家电更具人性化，使人更加舒适。

Description

一种家电控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及家电控制技术，特别涉及一种家电控制装置和控制方法

背景技术

当前由于人离开房间而忘记关家电而浪费能源的状况时有发生。目前一般空调的送风机构动作的调整是按固定的程序模式进行的；也有的是采用红外感应方式来进行调整，但这种方式不能区分人体或其它移动物体，不能真正实现意义上的智能控制家电，在无人或人数不多的情况下会产生不必要的能源损耗。同时，也有利用摄像头实现对所处环境的图像获取，再进行图像比较，进而识别并找出人体所处的位置，最后由空调控制器进行送风机构相应动作的控制，而实现智能送风的功能，但这种方法一般只适用于个人，也没有比较合适的送风机制。

目前，人数统计系统是一种先进的监控人群流动的智能系统，可广泛应用于通道的出入口及其它重点监控的区域。人数统计系统能够提供准确的人群流动量、人群流动方向的统计及分析数据。用户可指定监测一个或多个出入口，也可以指定统计单一方向或双向的人群流动。根据数据采集原理，人数统计系统又可以分为红外光电传感器式、多摄像头立体视觉式和单摄像头式三类系统。其中，JD-F9700智能视频人数识别系统是基于对运动目标的智能跟踪与识别技术，通过人工神经网络算法(ANN)、关键特征匹配和统计模型，对视频内的运动物体进行跟踪，并利用模式识别的原理和方法对运动物体进行检测和识别，判定其是否是人体。从而精确检测出视频中的人数信息。而人脸识别技术是一种可以在一张图片中识别出人脸以及人脸的位置的技术。它用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、记忆存储和比对辨识，达到识别不同人身份的目的。同时，当前所使用的照相机或摄像机的处理系统也具有超强的人脸识别功能，最多可以识别出高达32张人脸。随着科技技术的不断发展，人脸识别的人脸定位以及人脸数量识别的功能将不断得到加强。当前，人脸识别主要应用于公安刑侦破案、门禁系统、摄像监视系统以及网络应用，较少地应用于智能家居上。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1、对家电的开关控制不合理，造成不必要的浪费；

2、只针对个人进行智能送风，无法实现对多人进行智能送风。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种家电控制装置和控制方法。在识别人体位置和人的数量的基础上，根据人的位置以及数量等信息，实现家电的智能化控制。

本发明提供一种结构简单、成本较低、适用范围广的家电控制装置。

一种家电的控制装置，其包括主处理模块、图像采集模块、存储模块以及应用模块，所述图像采集模块、存储模块以及应用模块分别与主处理模块连接。

所述图像采集模块包括至少一个摄像装置，用于获取摄像装置的拍摄信息，并将所述拍摄信息经主处理模块传送至所述存储模块；

所述存储模块用于存储图像采集模块所采集的图像数据；

所述主处理模用于提取存储模块的图像数据进行分析，通过分析图像得出人的位置以及人的数量，并根据人的位置以及人的数量信息确定处理方法，最后根据处理方法控制应用模块；

所述应用模块用于接收主处理模块的处理方法并在执行相应的操作；

优选地，在所述主处理模块与所述应用模块之间加入无线传输模块，所述无线传输模块网络连接应用模块和主处理模块，用于传输主处理模块的处理方法给应用模块；

所述无线传输模块由无线芯片或者无线组件组成，采用无线网络或其他数字无线电波、蓝牙传输。

本发明的另一目的在于提供一种家电的控制方法，其包括如下步骤：

在房间内至少设置一个摄像装置；

获取摄像装置的拍摄信息；

根据所述拍摄信息通过智能识别系统获得各摄像装置所拍摄的人的位置以及人的数量；根据所述人的位置以及人的数量确定所述家电装置的控制方法，根据所述家电装置的控制方法对家电进行控制。

优选地，所述智能识别系统包括人脸识别系统或人数统计系统；

优选地，所述的家电的控制方法中，根据所述人的位置以及人的数量信息确定所述家电装置的控制方法包括：

C1、根据人的数量信息对控制家电的启动和关闭；

C2、根据人的数量和人的位置信息控制家电的送风方向。

所述C2具体包括：

C21、当检测到的人数为一人时，将风向调整至对准此人；

C22、当检测到的人数为两人时，判断是否送风到两人连线的中心点，是则送风到中心点处，否则在两人之间进行来回扫描送风；

C23、当检测到的人数为三人且三人所在位置的点不成直线时，判断是否送风到三人所成三角形的外心，是则送风到外心处，否则在三人之间进行来回扫描送风；

C24、当检测到的人数大于或等于四人时且各个人所在位置的点不成直线时，在各个人之间进行来回扫描送风；

C25、当检测到的人数大于或等于三，且他们所在的位置的点在成一直线时，采用取其距离最远的两个人为两点，按C22的方法进行送风。

本发明提供一种家电控制装置和控制方法，通过智能识别技术识别出人数和人的位置。判断人有没有人，来控制家电的开关，做到“有人自动开，无人自动关”，使家电运行更加合理，避免了造成不必要的资源浪费；同时它根据检测出来的人的位置结合人数来控制风的方向，使家电更具人性化，使人更加舒适。

附图说明

图1是本发明一种智能空调的装置结构方块图A；

图2是本发明一种智能空调的装置的功能方块图B；

图3是本发明一种智能空调的控制方法的整体流程图；

图4是本发明一种智能空调的控制方法中人的坐标定位示意图；

图5是本发明一种智能空调的控制方法的实施例图A1；

图6是本发明一种智能空调的控制方法的实施例图A2；

图7是本发明一种智能空调的控制方法的实施例图A3；

图8是本发明一种智能空调的控制方法的实施例图A4；

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，一种家电的控制装置，其包括主处理模块、图像采集模块、存储模块以及应用模块，所述图像采集模块、存储模块以及应用模块分别与主处理模块连接。

图像采集模块扫描房间图像，并获取图像数据，再将采集到的图像数据写入存储模块。主处理模提取存储模块的图像数据进行分析，并通过人脸识别系统识别图像中的人数和人的位置，再根据人数和人的位置选择确定处理方法，最后将选择的处理方法发送给应用模块进行处理；

所述主处理模块包括主处理器，主处理器是采用嵌入式的ARM9处理器芯片；

所述图像采集模块包括图像传感器、A/D转换器，所述图像传感器和A/D转换器是采用模拟信号采集和A/D转换集为一体的CMOS摄像头；

所述图像采集模块采集的视频分辨率可根据主处理器的处理能力选择不同大小的采集分辨率。

所述存储模块为存储芯片，存储芯片采用Flash和SDRAM芯片；

所述应用模块包括被控制的家电；

如图2所示，一种智能家电装置，还包括在主处理模块和应用模块之间加入无线传输模块，以使图像采集模块可以从更容易获取人的信息；所述无线传输模块网络连接应用模块和主处理模块，用于传输主处理模块的处理方法给应用模块；

所述无线传输模块采用无线网卡，用来传输无线信号。

请一并参阅图3、图4，本发明一种家电的控制方法，包括以下步骤：

S1：流程开始；

S2：在房间内的至少设置一个摄像装置和一个家电装置，建立坐标系；

在本实施方式中。该房间1包括第一边W1、第二边W2和第三边W3和第四边W4，各个边垂直相交。

设置三个摄像装置用于拍摄该房间1上有人时的图像和没人时的图像，以便根据该两种图像获取拍摄信息。家电装置采用空调11，用于根据拍摄信息进行相应操作。

这些摄像装置可以任意设置在该房间1的不同位置，并且房间1至少完全在三个摄像装置的拍摄范围之内。

在本实施方式中，该房间1的边缘设置三个摄像装置。该三个摄像装置包括第一摄像装置a、第二摄像装置b和第三摄像装置c。该第一摄像装置a设置在该第一边W1与该第二边W2相交处，该第二摄像装置b设置在该第一边W1的二分之一长度处，该第三摄像装置c设置在该第一边W1与该第三边W4相交处。该三个摄像装置的设置位置都使房间1能够完全处于每个摄像装置的取景范围内。

为了方便计算每一摄像装置拍摄的图像信息，以房间1所在的平面建立坐标系。建立坐标时，可以房间1所在的平面内的任何一点作为坐标原点，建立坐标系。本实施方式中，以该第一摄像装置a为坐标原点，建立直角坐标系。则该第一摄像装置a的坐标为(0，0)。设该第一边W1的长度为L，则该第二摄像装置b的坐标为(L/2，0)，第三摄像装置c的坐标为(L，0)，人A1的坐标为未知值(x1，y1)，人A2的坐标为未知值(x2，y2)。本实施例也可以只使用1个摄像装置，但使用3个摄像装置可以提高判断人的数量和人的位置信息的准确度。以下确定风向的方法的实施例中的公式计算也可以基于此坐标系进行计算。

S3：获取每个摄像装置的拍摄信息，并得出人的数量和人的位置信息；

S4：判断是否有人，是则进入S5，否则关闭家电装置；

S5：启动家电或保持家电的运行；

S6：根据人的数量和位置确定风向，家电根据接收到的处理方法执行相应的操作，并启动计时器；

S7：判断计时器是否为零，是则进入S3，否则重复S7；

此实施例中的计时器设置的时间是1分钟，用于定时检测人的信息，以方便控制家电。

本实施例以空调作所图4至图7所示，所述S6的根据人的数量和位置确定风向的方法，根据人数和人的位置生成以下处理方法：

S61、当检测到的人数为一人时，以O表示空调出风口中心点，A1表示人在图像中的位置，则将风向调整至对准此人，即图中的O指向A1方向；

S62、当检测到的人数为两人时，以O表示空调出风口中心点，B1、B2分别表示两个人在图像中的位置：当|B1B2|*cos a1＜＝|H1H2|时，将风向调整至对准两人所在平面直线连线的中心点，即图中的O指向P1方向；当B2移动到B2′时，|B1B2′|*cos a1＞|H1H2|时，确定两人的位置点与O所成的夹角a2，再调整风向在OB1于OB2′所成的夹角a2中来回送风；

S63、当检测到的人数为三人且三人所在位置的点不成直线时，以O表示空调出风口中心点，C1、C2和C3分别表示三个人在图像中的位置：若他们的位置在所在平面成三角形，且|C1C3|*cosb1＜＝|H1H2|时，将风向调整至对准所成三角形的外心(即三条中垂线交点)处，即图中的O指向P2方向，若当C3移动到C3′时，|C1C3′|*cos b1＞|H1H2|，对比每两人的位置点与O所成的夹角所成角度的大小，从中选择最大角度夹角b2，再调整风向在OC1于OC3′所成的夹角b2中来回送风；

S64、当检测到的人数大于或等于四人且各个人所在位置的点不成直线时，对比每两人的位置点与O所成的夹角所成角度的大小，从中选择最大角度夹角c1，再调整风向在OD1与OD4所成夹角c1中来回送风；

S65、当检测到的人数大于或等于三，且他们所在的位置在成一直线时，采用取其距离最远的两个人为两点，按(2)的方法进行送风。

如上所述，便可较好地实现本发明。以上所述仅为本发明的较佳实施实例，本发明的保护范围并不局限于此，本领域中的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变更均包括在本发明保护范围之内。

Claims

1、一种家电的控制装置，其特征在于，包括：主处理模块、图像采集模块、存储模块以及应用模块，所述图像采集模块、存储模块以及应用模块分别与主处理模块连接。

所述存储模块用于存储图像采集模块所采集的图像数据；

所述主处理模用于提取存储模块的图像数据进行分析，通过分析图像得出人的位置以及人的数量，根据人的位置以及人的数量信息确定处理方法，最后根据处理方法控制应用模块；

所述应用模块用于接收主处理模块的处理方法并在执行相应的操作。

2、根据权利要求1所述的一种智能家电的装置，其特征在于，包括：在所述主处理模块与所述应用模块之间加入无线传输模块，所述无线传输模块网络连接应用模块和主处理模块，用于传输主处理模块的信息给应用模块；

3、根据权利要求2所述的一种智能家电的装置，其特征在于，所述无线传输模块由无线芯片或者无线组件组成，采用无线网络或其他数字无线电波、蓝牙传输。

4、一种家电的控制方法，其特征在于，包括：

在房间内至少设置一个摄像装置；

获取摄像装置的拍摄信息；

5、根据权利要求4所述的一种家电的控制方法，其特征在于，根据所述拍摄信息获得各摄像装置所拍摄的人的位置以及人的数量的方法包括：根据拍摄信息通过智能识别系统提取图像中的人的数量和人的位置信息。

6、根据权利要求5所述的一种智能家电的装置，其特征在于，所述智能识别系统包括人脸识别系统或人数统计系统。

7、根据权利要求4所述的家电的控制方法，其特征在于，所述的家电的控制方法中，根据所述人的位置以及人的数量信息确定所述家电装置的控制方法的情况包括：

C1、根据人的数量信息对控制家电的启动或关闭；

C2、根据人的数量和人的位置信息控制家电的送风方向。

8、根据权利要求7所述的一种家电的控制方法，其特征在于，在所述的家电的控制方法中，所述C2具体包括：

C21、当检测到的人数为一人时，将风向调整至对准此人；

C22、当检测到的人数为两人时，判断是否送风到两人连线的中心点，是则送风到中心点处，否则在两人之间进行来回送风；

C23、当检测到的人数为三人且三人所在位置的点不成直线时，判断是否送风到三人所成三角形的外心，是则送风到外心处，否则在三人之间进行来回送风；

C24、当检测到的人数大于或等于四人时且各个人所在位置的点不成直线时，在各个人之间进行来回送风；

C25、当检测到的人数大于或等于三，且他们所在的位置在成一直线时，采用取其距离最远的两个人为两点，按C22的方法进行送风。