CN106444482A - 基于多参数检测的智能化窗体运行平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多参数检测的智能化窗体运行平台，包括枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备、光线检测仪和凌阳SPCE061A芯片，凌阳SPCE061A芯片分别与枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备和光线检测仪连接，用于基于枪式高清摄像机的输出、PM2.5浓度检测设备的输出和光线检测仪的输出向窗体发送控制信号。通过本发明，能够提高窗体控制的智能化程度。

Description

基于多参数检测的智能化窗体运行平台

技术领域

本发明涉及智能化控制领域，尤其涉及一种基于多参数检测的智能化窗体运行平台。

背景技术

当前的窗户的窗体由窗框、玻璃和活动构件(铰链、执手、滑轮等)三部分组成。窗框负责支撑窗体的主结构，可以是木材、金属、陶瓷或塑料材料，透明部分依附在窗框上，可以是纸、布、丝绸或玻璃材料。活动构件主要以金属材料为主，在人手触及的地方也可能包裹以塑料等绝热材料。

随着建筑技术的发展以及人类生活水平的提高，窗体的构造也日趋复杂以满足更高的热工要求。高级的建筑会采用双层甚至三层真空玻璃，双道橡胶密封条，以保证其最佳的保温隔热性能。水平天窗可以做成无框的单元，也被称为采光罩。玻璃幕墙可以被认为是一种特殊的窗，即整个建筑外墙都变成了可透光的窗。

当前，房屋的进深越来越大，人工采光的比例越来越高，换气也不再依靠窗体的自然通风，窗体已经不限于其最初采光通风的用途，还涉及到温度控制、隔音控制、节能控制、装饰设计、空气质量控制以及基于人体具体情况的细化控制等各个分领域。

窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了人们生活的质量，但有时，许多问题人们根本不会注意得到。窗户封闭的空间是人们的栖息之所，是人们自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为人们不可能完全脱离外界的环境而独自生活，人们需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个小环境中，人们需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境。

人们需要窗户能透进光线，那么随着阳光而来的就会是多余的热量。人们需要窗户能通风，那么随着流通的空气而来的，也许就是灰尘和蚊虫。所以，对于窗户的材质、工艺、结构、形式以及控制方式的设计，以及一些细致入微的方方面面都要考虑得到。

现有技术中的窗体控制模式不够细化，且缺乏有效的联动机制和必要的参数检测设备，还处于根据人们自身感觉进行控制操作的人工阶段，给人们的使用带来很大麻烦。

因此，需要一种新的窗体开启驱动方案，对现有的窗体控制模式进行细化，增加了有效的联动机制和必要的参数检测设备，提高整个控制方案的自动化程度，从而改善窗体封闭空间的内部环境，为人们带来使用上的便利。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于多参数检测的智能化窗体运行平台，引入了各种新的参数检测设备对室内外环境参数进行检测，对窗体内部结构进行适应性改造，并增加必要的设备联动模式，相应地，在参数检测的基础上，对窗体驱动控制机制进行优化和改善，从而全方面满足用户的需求。

根据本发明的一方面，提供了一种基于多参数检测的智能化窗体运行平台，所述平台包括枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备、光线检测仪和凌阳SPCE061A芯片，凌阳SPCE061A芯片分别与枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备和光线检测仪连接，用于基于枪式高清摄像机的输出、PM2.5浓度检测设备的输出和光线检测仪的输出向窗体发送控制信号。

更具体地，在所述基于多参数检测的智能化窗体运行平台中，包括：枪式高清摄像机，包括闪光灯控制器、镜头、环境亮度传感器、CMOS图像传感器、RS485通信接口和金属外壳，环境亮度传感器用于检测周围环境的实时亮度，闪光灯控制器与环境亮度传感器连接，用于基于实时亮度确定在CMOS图像传感器工作时是否开启闪光灯，RS485通信接口用于将CMOS图像传感器对人体拍摄的高清图像传输给外部设备，金属外壳用于对枪式高清摄像机中的各个电子设备进行散热，CMOS图像传感器用于采集并输出高清图像，高清图像分辨率为3840×2160；图像特征检测设备，用于与枪式高清摄像机连接以接收高清图像，对高清图像进行图像特征检测以获取其中对象的形状并作为对象形状输出，对象形状包括边缘角点、对角线、水平细线、垂直细线和剧烈变化形状；滤波选择设备，与图像特征检测设备连接，用于在接收到的对象形状为边缘角点时，启动方形中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、斜十字形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为对角线时，启动十字形中值滤波设备，关闭斜十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为水平细线或垂直细线时，启动斜十字形中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为剧烈变化形状时，启动距离模板中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和斜十字形中值滤波设备；方形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用方形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将方形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；十字形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；斜十字形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用斜十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将斜十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；距离模板中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用距离模板滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将距离模板滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；其中，距离模板滤波窗口的确定方式如下：将高清图像中距离被滤波像素等同距离的像素作为滤波参考像素，所有的滤波参考像素组成距离模板滤波窗口，等同距离的选择值为2，4或6，基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小；外窗主体，设置在内窗主体之外，包括外窗窗体，外窗窗体与内窗主体的驱动电机连接，用于根据发往驱动电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度；内窗主体，包括驱动电机、上部升降链条、中部升降链条、下部升降链条、上部推动拉杆、中部推动拉杆、下部推动拉杆、上部扇叶集合、中部扇叶集合、下部扇叶集合和框架，驱动电机接收上部倾斜角度以通过上部升降链条带动上部推动拉杆将上部扇叶集合内的各个扇叶按照上部倾斜角度同步倾斜，接收中部倾斜角度以通过中部升降链条带动中部推动拉杆将中部扇叶集合内的各个扇叶按照中部倾斜角度同步倾斜，还接收下部倾斜角度以通过下部升降链条带动下部推动拉杆将下部扇叶集合内的各个扇叶按照下部倾斜角度同步倾斜，每一个扇叶集合都是通过铰接的固定连杆和活动连杆构建成使得该扇叶集合内各个扇叶同步联动的可倾斜结构；人脸检测设备，用于接收去噪图像，基于预设基准人脸图案从去噪图像中匹配出人脸区域，并将人脸区域从去噪图像处分割出来以作为人脸子图像输出；汗滴检测设备，与人脸检测设备连接，用于接收人脸子图像，将人脸子图像中灰度值落在预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值之间的像素确定为汗滴像素，将人脸子图像中的所有汗滴像素组成一个或多个汗滴子图像，基于人脸子图像尺寸、汗滴子图像的数量和每一个汗滴子图像尺寸确定汗滴占据人脸的面积百分比并作为汗滴百分比输出；FLASH存储设备，分别与人脸检测设备和汗滴检测设备连接，用于存储预设基准人脸图案、预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值；PM2.5浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时PM2.5浓度；光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度；凌阳SPCE061A芯片，分别与汗滴检测设备、PM2.5浓度检测设备、驱动电机和光线检测仪连接，用于接收实时光照强度、汗滴百分比和实时PM2.5浓度，当实时PM2.5浓度小于等于预设PM2.5浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时PM2.5浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时PM2.5浓度越小，外窗开启角度越大，当实时PM2.5浓度大于预设PM2.5浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零；其中，凌阳SPCE061A芯片在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且汗滴百分比大于百分比阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，汗滴百分比越大，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越小；当汗滴百分比小于等于百分比阈值且实时光照强度大于光照强度阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，汗滴百分比越大，上部倾斜角度和中部倾斜角度越小；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且汗滴百分比小于等于百分比阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，汗滴百分比越大，上部倾斜角度越小；其中，基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小包括：高清图像的信噪比越大，确定的等同距离越小，高清图像的信噪比越小，确定的等同距离越大。

更具体地，在所述基于多参数检测的智能化窗体运行平台中，还包括：显示设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于显示实时光照强度、汗滴百分比和实时PM2.5浓度。

更具体地，在所述基于多参数检测的智能化窗体运行平台中：显示设备为液晶显示屏。

更具体地，在所述基于多参数检测的智能化窗体运行平台中：显示设备为LED显示屏。

更具体地，在所述基于多参数检测的智能化窗体运行平台中，还包括：触摸屏，用于根据用户的操作，接收用户的输入信息。

更具体地，在所述基于多参数检测的智能化窗体运行平台中：触摸屏被集成在显示设备上。

更具体地，在所述基于多参数检测的智能化窗体运行平台中：将显示设备、凌阳SPCE061A芯片和触摸屏都集成在一块集成电路板上。

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基于多参数检测的智能化窗体运行平台的结构方框图。

附图标记：1枪式高清摄像机；2PM2.5浓度检测设备；3光线检测仪；4凌阳SPCE061A芯片

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于多参数检测的智能化窗体运行平台的实施方案进行详细说明。

窗户的材质并不难选择，总的来说，可分成三大类——塑钢、铝合金、木质。三者各有所长。

针对塑钢材质的窗户，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。

针对铝合金材质的窗户，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。但值得疑问的是，在一扇窗户上框架所占的比例并不很大，窗户并不是一块金属板，而是镶着框的玻璃，通过框架边条传递的热量究竟会对有着暖器、空调的室内温度产生的影响有限，但为了有备无患，在有的铝合金窗户上采用了“断桥”技术，即在铝合金窗框中加一层树脂材料，彻底断绝了导热的途径。

断桥铝合金窗的特点有：1、应用隔热铝合金型材，使用滚压方式把内外铝合金和隔热条组合在一起。2、采用中空玻璃，提高保温性能和隔声效果。3、采用独立的密封结构，推拉窗采用双胶条双毛条四密封结构；平开窗利用等压原理，采用一道硬密封和两道软密封三密封结构，具有优良的气密性和水密性。4、选用高档附件，造型优美，操作灵活，安全可靠，有利于窗户的隔热效果。

针对木质材质的窗户，相对来说，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。此外，还有一种框架结构被称作铝包木，木质框架的户外部分为一层铝合金结构，实际上，这是综合了木质框架的隔热性好以及铝合金强度高的优点，合而为一，扬长避短。木质窗唯一的一个缺点就是造价昂贵。

窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了人们生活的质量，但有时，许多问题根本不会注意得到。窗户所封闭的场所通常是人们的栖息之所，是人们自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为不可能完全脱离外界的环境而独自生活，需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个相对小的环境中，需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境，这些都需要通过对窗户进行定制来实现，例如，在外界雾霾或灰尘严重时关闭窗户，在室外温差大时调整窗户的开启模式，在室外光线相差悬殊时控制窗户的开启角度，以及根据室外风速控制窗户的开关等。因此，窗体的设计对于营造一个舒适的起居环境来说尤为关键。

现有技术的窗体控制方案过于简单，偏重于人工操纵模式，自动化程度低，无法满足人们日益增长的舒适度的需求。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于多参数检测的智能化窗体运行平台，能够改变原有的人工操纵模式，采用全自动化的操纵模式，从而不需要人们起身进行各种控制操作，给人们提供了更多方便，同时，能够丰富基于参数检测的控制策略以及提供与其他设备的联动机制，在整体上提高窗体驱动的性能。

图1为根据本发明实施方案示出的基于多参数检测的智能化窗体运行平台的结构方框图，所述平台包括枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备、光线检测仪和凌阳SPCE061A芯片，凌阳SPCE061A芯片分别与枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备和光线检测仪连接，用于基于枪式高清摄像机的输出、PM2.5浓度检测设备的输出和光线检测仪的输出向窗体发送控制信号。

接着，继续对本发明的基于多参数检测的智能化窗体运行平台的具体结构进行进一步的说明。

所述平台包括：枪式高清摄像机，包括闪光灯控制器、镜头、环境亮度传感器、CMOS图像传感器、RS485通信接口和金属外壳，环境亮度传感器用于检测周围环境的实时亮度，闪光灯控制器与环境亮度传感器连接，用于基于实时亮度确定在CMOS图像传感器工作时是否开启闪光灯，RS485通信接口用于将CMOS图像传感器对人体拍摄的高清图像传输给外部设备，金属外壳用于对枪式高清摄像机中的各个电子设备进行散热，CMOS图像传感器用于采集并输出高清图像，高清图像分辨率为3840×2160。

所述平台包括：图像特征检测设备，用于与枪式高清摄像机连接以接收高清图像，对高清图像进行图像特征检测以获取其中对象的形状并作为对象形状输出，对象形状包括边缘角点、对角线、水平细线、垂直细线和剧烈变化形状。

所述平台包括：滤波选择设备，与图像特征检测设备连接，用于在接收到的对象形状为边缘角点时，启动方形中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、斜十字形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为对角线时，启动十字形中值滤波设备，关闭斜十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为水平细线或垂直细线时，启动斜十字形中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为剧烈变化形状时，启动距离模板中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和斜十字形中值滤波设备。

所述平台包括：方形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用方形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将方形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值。

所述平台包括：十字形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值。

所述平台包括：斜十字形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用斜十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将斜十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值。

所述平台包括：距离模板中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用距离模板滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将距离模板滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；其中，距离模板滤波窗口的确定方式如下：将高清图像中距离被滤波像素等同距离的像素作为滤波参考像素，所有的滤波参考像素组成距离模板滤波窗口，等同距离的选择值为2，4或6，基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小。

所述平台包括：外窗主体，设置在内窗主体之外，包括外窗窗体，外窗窗体与内窗主体的驱动电机连接，用于根据发往驱动电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度。

所述平台包括：内窗主体，包括驱动电机、上部升降链条、中部升降链条、下部升降链条、上部推动拉杆、中部推动拉杆、下部推动拉杆、上部扇叶集合、中部扇叶集合、下部扇叶集合和框架，驱动电机接收上部倾斜角度以通过上部升降链条带动上部推动拉杆将上部扇叶集合内的各个扇叶按照上部倾斜角度同步倾斜，接收中部倾斜角度以通过中部升降链条带动中部推动拉杆将中部扇叶集合内的各个扇叶按照中部倾斜角度同步倾斜，还接收下部倾斜角度以通过下部升降链条带动下部推动拉杆将下部扇叶集合内的各个扇叶按照下部倾斜角度同步倾斜，每一个扇叶集合都是通过铰接的固定连杆和活动连杆构建成使得该扇叶集合内各个扇叶同步联动的可倾斜结构。

所述平台包括：人脸检测设备，用于接收去噪图像，基于预设基准人脸图案从去噪图像中匹配出人脸区域，并将人脸区域从去噪图像处分割出来以作为人脸子图像输出。

所述平台包括：汗滴检测设备，与人脸检测设备连接，用于接收人脸子图像，将人脸子图像中灰度值落在预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值之间的像素确定为汗滴像素，将人脸子图像中的所有汗滴像素组成一个或多个汗滴子图像，基于人脸子图像尺寸、汗滴子图像的数量和每一个汗滴子图像尺寸确定汗滴占据人脸的面积百分比并作为汗滴百分比输出。

所述平台包括：FLASH存储设备，分别与人脸检测设备和汗滴检测设备连接，用于存储预设基准人脸图案、预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值；PM2.5浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时PM2.5浓度。

所述平台包括：光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度。

所述平台包括：凌阳SPCE061A芯片，分别与汗滴检测设备、PM2.5浓度检测设备、驱动电机和光线检测仪连接，用于接收实时光照强度、汗滴百分比和实时PM2.5浓度，当实时PM2.5浓度小于等于预设PM2.5浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时PM2.5浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时PM2.5浓度越小，外窗开启角度越大，当实时PM2.5浓度大于预设PM2.5浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零；其中，凌阳SPCE061A芯片在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且汗滴百分比大于百分比阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，汗滴百分比越大，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越小；当汗滴百分比小于等于百分比阈值且实时光照强度大于光照强度阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，汗滴百分比越大，上部倾斜角度和中部倾斜角度越小；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且汗滴百分比小于等于百分比阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，汗滴百分比越大，上部倾斜角度越小。

其中，基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小包括：高清图像的信噪比越大，确定的等同距离越小，高清图像的信噪比越小，确定的等同距离越大。

可选地，在所述控制平台中：显示设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于显示实时光照强度、汗滴百分比和实时PM2.5浓度；显示设备为液晶显示屏；显示设备为LED显示屏；触摸屏，用于根据用户的操作，接收用户的输入信息；触摸屏被集成在显示设备上；以及将显示设备、凌阳SPCE061A芯片和触摸屏都集成在一块集成电路板上。

另外，从技术上来看，人脸识别系统主要包括四个组成部分，分别为：人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。

人脸图像采集：不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。当用户在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。

人脸检测：人脸检测在实际中主要用于人脸识别的预处理，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小。人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等。人脸检测就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。

主流的人脸检测方法基于以上特征采用Adaboost学习算法，Adaboost算法是一种用来分类的方法，它把一些比较弱的分类方法合在一起，组合出新的很强的分类方法。

人脸检测过程中使用Adaboost算法挑选出一些最能代表人脸的矩形特征(弱分类器)，按照加权投票的方式将弱分类器构造为一个强分类器，再将训练得到的若干强分类器串联组成一个级联结构的层叠分类器，有效地提高分类器的检测速度。

采用本发明的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，针对现有技术中窗体控制方案过于单一且自动化程度不高的技术问题，通过增加多个室内外环境参数检测设备或人体参数检测设备对必要的参数进行实时提取，通过设计设备联动机制和优化窗体控制模式来丰富现有的窗体控制方案。

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。

Claims (8)

1.一种基于多参数检测的智能化窗体运行平台，所述平台包括枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备、光线检测仪和凌阳SPCE061A芯片，凌阳SPCE061A芯片分别与枪式高清摄像机、PM2.5浓度检测设备和光线检测仪连接，用于基于枪式高清摄像机的输出、PM2.5浓度检测设备的输出和光线检测仪的输出向窗体发送控制信号。

2.如权利要求1所述的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，其特征在于，所述平台包括：

枪式高清摄像机，包括闪光灯控制器、镜头、环境亮度传感器、CMOS图像传感器、RS485通信接口和金属外壳，环境亮度传感器用于检测周围环境的实时亮度，闪光灯控制器与环境亮度传感器连接，用于基于实时亮度确定在CMOS图像传感器工作时是否开启闪光灯，RS485通信接口用于将CMOS图像传感器对人体拍摄的高清图像传输给外部设备，金属外壳用于对枪式高清摄像机中的各个电子设备进行散热，CMOS图像传感器用于采集并输出高清图像，高清图像分辨率为3840×2160；

图像特征检测设备，用于与枪式高清摄像机连接以接收高清图像，对高清图像进行图像特征检测以获取其中对象的形状并作为对象形状输出，对象形状包括边缘角点、对角线、水平细线、垂直细线和剧烈变化形状；

滤波选择设备，与图像特征检测设备连接，用于在接收到的对象形状为边缘角点时，启动方形中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、斜十字形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为对角线时，启动十字形中值滤波设备，关闭斜十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为水平细线或垂直细线时，启动斜十字形中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和距离模板中值滤波设备，在接收到的对象形状为剧烈变化形状时，启动距离模板中值滤波设备，关闭十字形中值滤波设备、方形中值滤波设备和斜十字形中值滤波设备；

方形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用方形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将方形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；

十字形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；

斜十字形中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用斜十字形滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将斜十字形滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；

距离模板中值滤波设备，与滤波选择设备连接，用于使用距离模板滤波窗口对高清图像进行中值滤波以获得去噪图像，中值滤波具体操作包括：将距离模板滤波窗口所有滤波参考像素的像素值按照大小顺序进行排列以获得一维信号序列，取一维信号序列中位于中间位置的像素值作为被滤波像素的像素值；其中，距离模板滤波窗口的确定方式如下：将高清图像中距离被滤波像素等同距离的像素作为滤波参考像素，所有的滤波参考像素组成距离模板滤波窗口，等同距离的选择值为2，4或6，基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小；

外窗主体，设置在内窗主体之外，包括外窗窗体，外窗窗体与内窗主体的驱动电机连接，用于根据发往驱动电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度；

内窗主体，包括驱动电机、上部升降链条、中部升降链条、下部升降链条、上部推动拉杆、中部推动拉杆、下部推动拉杆、上部扇叶集合、中部扇叶集合、下部扇叶集合和框架，驱动电机接收上部倾斜角度以通过上部升降链条带动上部推动拉杆将上部扇叶集合内的各个扇叶按照上部倾斜角度同步倾斜，接收中部倾斜角度以通过中部升降链条带动中部推动拉杆将中部扇叶集合内的各个扇叶按照中部倾斜角度同步倾斜，还接收下部倾斜角度以通过下部升降链条带动下部推动拉杆将下部扇叶集合内的各个扇叶按照下部倾斜角度同步倾斜，每一个扇叶集合都是通过铰接的固定连杆和活动连杆构建成使得该扇叶集合内各个扇叶同步联动的可倾斜结构；

人脸检测设备，用于接收去噪图像，基于预设基准人脸图案从去噪图像中匹配出人脸区域，并将人脸区域从去噪图像处分割出来以作为人脸子图像输出；

汗滴检测设备，与人脸检测设备连接，用于接收人脸子图像，将人脸子图像中灰度值落在预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值之间的像素确定为汗滴像素，将人脸子图像中的所有汗滴像素组成一个或多个汗滴子图像，基于人脸子图像尺寸、汗滴子图像的数量和每一个汗滴子图像尺寸确定汗滴占据人脸的面积百分比并作为汗滴百分比输出；

FLASH存储设备，分别与人脸检测设备和汗滴检测设备连接，用于存储预设基准人脸图案、预设汗滴灰度上限阈值和预设汗滴灰度下限阈值；

PM2.5浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时PM2.5浓度；

光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度；

凌阳SPCE061A芯片，分别与汗滴检测设备、PM2.5浓度检测设备、驱动电机和光线检测仪连接，用于接收实时光照强度、汗滴百分比和实时PM2.5浓度，当实时PM2.5浓度小于等于预设PM2.5浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时PM2.5浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时PM2.5浓度越小，外窗开启角度越大，当实时PM2.5浓度大于预设PM2.5浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零；其中，凌阳SPCE061A芯片在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且汗滴百分比大于百分比阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，汗滴百分比越大，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越小；当汗滴百分比小于等于百分比阈值且实时光照强度大于光照强度阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，汗滴百分比越大，上部倾斜角度和中部倾斜角度越小；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且汗滴百分比小于等于百分比阈值时，根据汗滴百分比调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，汗滴百分比越大，上部倾斜角度越小；

其中，基于高清图像的信噪比大小确定等同距离的大小包括：高清图像的信噪比越大，确定的等同距离越小，高清图像的信噪比越小，确定的等同距离越大。

3.如权利要求2所述的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，其特征在于，还包括：

显示设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于显示实时光照强度、汗滴百分比和实时PM2.5浓度。

4.如权利要求3所述的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，其特征在于：

显示设备为液晶显示屏。

5.如权利要求3所述的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，其特征在于：

显示设备为LED显示屏。

6.如权利要求3所述的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，其特征在于，还包括：

触摸屏，用于根据用户的操作，接收用户的输入信息。

7.如权利要求6所述的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，其特征在于：

触摸屏被集成在显示设备上。

8.如权利要求6所述的基于多参数检测的智能化窗体运行平台，其特征在于：

将显示设备、凌阳SPCE061A芯片和触摸屏都集成在一块集成电路板上。