CN106411670A - 一种智能家居系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能家居系统，用于根据门禁指令控制开门的门禁控制器，多个分布在不同位置的家居设备，以及与所述门禁控制器、多个所述家居设备均建立通讯连接的管理中心；所述家居设备包括供访客按压并发出响声的门铃、用于接收用户操作向所述门禁控制器发送门禁指令以控制开门的指令接收器、用于进行门禁监控的摄像头、用于接收并显示摄像头监控的画面的显示屏。本发明方便用户在家或不在家时，即使不在门厅也能快速地控制开门，另一方面在陌生人来访时，进行相应的门禁系统控制，提高了居家安全性。

Description

一种智能家居系统
技术领域
本发明智能家居技术应用领域，具体涉及一种智能家居系统。
背景技术
相关技术中，当住户身处住宅内的厨房、卧室、卫生间、书房或者客厅等距离门厅较远的其他任何位置，有访客到达门边按门铃时，容易出现不方便到门厅开门的情况。如住户正干别的事情如洗澡、烹饪等，难以离开所在现场去给来客开门；又如住户居住在室内面积大的别墅中，当前所在位置离门边较远时，离开所在现场去开门将耗费时间；又或者住户不在家时有熟悉的访客或者陌生人到访；以上情况均涉及住户离门厅有一定距离并且不便到门厅对房门进行控制的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种智能家居系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种智能家居系统，用于根据门禁指令控制开门的门禁控制器，多个分布在不同位置的家居设备，以及与所述门禁控制器、多个所述家居设备均建立通讯连接的管理中心；所述家居设备包括供访客按压并发出响声的门铃、用于接收用户操作向所述门禁控制器发送门禁指令以控制开门的指令接收器、用于进行门禁监控的摄像头、用于接收并显示摄像头监控的画面的显示屏。
本发明的有益效果为：通过在访客按门铃时将访客信息实时显示到当前智能家居系统中正在使用的家居设备上，使用户在当前使用的家居设备上就能实时了解访客信息，并能在家居设备上控制门禁，解决了住户离门厅有一定距离并且不便到门厅对房门进行控制的问题；因而，方便用户在家或不在家时，即使不在门厅也能快速地控制开门，另一方面在陌生人来访时，进行相应的门禁系统控制，提高了居家安全性。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构连接示意图；
图2是本发明的物品检测器的结构连接示意图。
附图标记：
门禁控制器 1、管理中心 2、门铃 3、指令接收器 4、摄像头 5、显示屏 6、物品检测器 7、控制模块 8、报警器 9、扫描模块 11、图像处理模块 12、背景消减模块 13、人体区域检测模块 14、隐匿物品检测模块 15。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1、图2，本实施例的一种智能家居系统，用于根据门禁指令控制开门的门禁控制器1，多个分布在不同位置的家居设备，以及与所述门禁控制器1、多个所述家居设备均建立通讯连接的管理中心2；所述家居设备包括供访客按压并发出响声的门铃3、用于接收用户操作向所述门禁控制器1发送门禁指令以控制开门的指令接收器4、用于进行门禁监控的摄像头5、用于接收并显示摄像头5监控的画面的显示屏6。
优选的，所述门禁控制器1包括用于根据门禁指令做出开门或不开门指令的处理器，用于根据处理器的指令进行开关门动作的闭锁装置，所述闭锁装置与门锁相连。
优选的，所述管理中心2包括用于激活所述家居设备的状态的控制模块8。
本发明上述实施例通过在访客按门铃3时将访客信息实时显示到当前智能家居系统中正在使用的家居设备上，使用户在当前使用的家居设备上就能实时了解访客信息，并能在家居设备上控制门禁，解决了住户离门厅有一定距离并且不便到门厅对房门进行控制的问题；因而，方便用户在家或不在家时，即使不在门厅也能快速地控制开门，另一方面在陌生人来访时，进行相应的门禁系统控制，提高了居家安全性。
优选的，所述变电站安全门禁系统还包括用于检测访客身上隐匿物品的物品检测器7，所述物品检测器7连接管理中心2，所述管理中心2还包括用于在物品检测器7检测到访客身上藏有危险的隐匿物品时进行报警的报警器9；所述物品检测器7包括：
(1)扫描模块11，用于对被检人员进行毫米波扫描获得原始被动毫米波图像；
(2)图像处理模块12，用于对所述原始被动毫米波图像进行处理获得目标图像；
(3)人体区域检测模块14：基于所述目标图像，通过对人体是否存在的预判断，进行人体区域检测，获取人体区域；
(4)隐匿物品检测模块15：在所述人体区域内，采用Canny边缘算子和置信区间结合的混合分割的方法，对隐匿物品进行检测，并对检测到的隐匿物品区域进行标记；
(5)隐匿物品识别模块，用于对隐匿物品进行识别。
本优选实施例设计了物品检测器7的模块架构，实现了物品检测器7对隐匿物品的检测。
优选地，所述图像处理模块12包括：
(1)二值化单元，用于对所述原始被动毫米波图像进行二值化获得二值化图像，包括：将所述原始被动毫米波图像进行平滑区P1、过渡区P2和边缘区P3的区域划分，其采用平方奇异值作为区域能量的衡量，并定义区域划分公式为：
其中，v(i)为原始被动毫米波图像中像素点i处的观测值，Q(i)为对应原始被动毫米波图像中像素点i处的平方奇异值，为平方奇异值的均值；
对于平滑区P1，设定阈值T1，T1为平滑区P1所有像素灰度值的平均值，将平滑区P1的每个像素灰度值与阈值T1进行比较，若大于T1，则取值为255，否则取值为0；对于过渡区P2和边缘区P3，过渡区P2和边缘区P3中每个像素点i为中心的(2a+1)x(2a+1)窗口，a∈[1，3]，各像素点阈值T2(i)定义为该像素窗口内最大灰度值与最小灰度值和的一半，将过渡区P2和边缘区P3的每个像素灰度值和相应阈值T2(i)比较，若大于T2(i)，则取值为255，否则取值为0；
(2)预处理单元，用于对二值化图像进行稳像以及去噪处理以获得初步去噪图像，包括：
a、图像稳像子单元，用于消除人在运动时造成的图像抖动，包括：
(1)对被检对象进行毫米波扫描时，选定第一帧图像作为参考帧，将参考帧划分为互不重叠三个区域1、2、3，K表示图像宽度，G表示图像高度，从图像左上开始按照顺时针方向依次为区域1、2、3，区域1、2的大小为0.5K×0.5G，区域3的大小为K×0.5G；
(2)在下一帧扫描到的图像中心位置选定区域A0，A0的大小选定为0.5K×0.5G，按照stepl的方法将A0划分为三个图像子块A1、A2、A3，A1和A2用于估算垂直方向上的局部运动向量，A3用于估算水平方向上的局部运动向量，令A1、A2、A3分别在1、2、3三个区域内搜寻最佳匹配，从而估计出图像序列的全局运动矢量，然后进行反向运动补偿，消除图像模糊；
b、分区去噪子单元，用于对平滑区P1、过渡区P2和边缘区P3分别进行去噪处理，设平滑区P1、过渡区P2和边缘区P3的去噪估计分别为G1(i)、G2(i)和G3(i)，各区域的去噪估计的计算公式分别为：
式中，N1为平滑区的像素总数量，V(j)为平滑区P1在点j处的灰度值，s1v(i)为通过均值滤波器处理后提取出的像素点i处的平滑区均值，s1v(j)为通过均值滤波器处理后提取出的像素点j处的平滑区均值；v(j)表示边缘区P3中所有的像素点，为归一化常数，d为边缘区P3中像素点i和像素点j的环形特征向量的高斯加权欧氏距离，γ为高斯核函数的标准差，μ为边缘区P3中噪声的标准差，且
c、再次去噪子单元，连接分区去噪子单元，用于采用基于分裂Bregman迭代的全变分去噪算法对由分区去噪子单元处理后的被动毫米波图像进行进一步去噪，从而进一步去除被动毫米波图像中的高斯白噪声。
本优选实施例设置图像稳像子单元，能够消除人在运动时造成的图像抖动；二值化单元中，采用全局阈值二值化和局部阈值二值化结合的方法，在保证速度的前提下取得了良好的效果；被动毫米波图像由少量近似分块平滑的图像块组成，包含有大量的冗余信息，根据这一特点，设置预处理单元，采用奇异值分解将被动毫米波图像划分为平滑区、过渡区和边缘区，并根据这三类区域各自的特征设置分区去噪子单元，用于对平滑区、过渡区和边缘区分别进行去噪处理，与目前较为主流的集中图像去噪算法相比，能够获得较高的BRISQUE，提高了计算的速度，且能够明显抑制扫描线噪声以及高斯白噪声的影响；采用再次去噪子单元，结合分区去噪子单元，进一步去除被动毫米波图像中的高斯白噪声，提高去噪效果。
优选的，所述隐匿物品检测模块15在进行混合分割时，选用合适的阈值Ty对所述目标图像进行阈值处理，所述置信区间表示隐匿物品边缘分布的灰度范围，其中包含目标图像所有边缘的全局置信区间为[int((Vl+Vh)/2)，Vh]，其中int()为取整算子，Vl为整个目标图像的边缘点的最小灰度值的下界，Vh为整个目标图像的边缘点的最大灰度值的上界；计算每一个隐匿物品的置信区间时，使用从Vl+1开始逐点增加的阈值Tg对目标图像进行分割，直至阈值Tg＝Vh-1时停止分割，当前景中出现了一个新的独立区域时，定义对应位置有另一个隐匿物品，隐匿物品的置信区间定义为：Pz＝[(Tg+Vh)/2，Vh]，采用边缘算子提取隐匿物品的置信区间中的边缘曲线，定义边缘曲线内所包含的区域为Pc，最终得到的隐匿物品的精确分割区域Py为：
式中，为由较小的阈值Ty＝(Tg+Vh)/2对目标图像进行分割得到的区域。
本优选实施例采用Canny边缘算子和置信区间结合的混合分割的方法实现了对隐匿物品的分割，提高了分割的速度和精度。
优选地，所述人体区域检测模块14能够对人体隐私部位进行屏蔽，具体包括：
(1)通过脸部识别对人员的性别进行判断，根据性别不同确定不同的隐私部位，划定隐私区域；
(2)对确定的隐私区域进行模糊处理，图像模糊采用如下方法：
对于隐私区域任一点(x，y)，采用函数确定(x，y)的5×5邻域点的取值权重，对该点进行邻域加权平均，得到该点的模糊值，从而达到模糊效果。
本优选实施例使得检测更加人性化。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种智能家居系统，其特征是：用于根据门禁指令控制开门的门禁控制器，多个分布在不同位置的家居设备，以及与所述门禁控制器、多个所述家居设备均建立通讯连接的管理中心；所述家居设备包括供访客按压并发出响声的门铃、用于接收用户操作向所述门禁控制器发送门禁指令以控制开门的指令接收器、用于进行门禁监控的摄像头、用于接收并显示摄像头监控的画面的显示屏。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居系统，其特征是：所述门禁控制器包括用于根据门禁指令做出开门或不开门指令的处理器，用于根据处理器的指令进行开关门动作的闭锁装置，所述闭锁装置与门锁相连。
3.根据权利要求2所述的一种智能家居系统，其特征是：所述管理中心包括用于激活所述家居设备的状态的控制模块。
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