CN106778709A - 一种卫浴装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种卫浴装置及其控制方法，涉及卫浴技术领域，解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。该装置包括，识别单元、升降单元以及小便池；升降单元连接识别单元，小便池固定于升降单元的升降机构上，升降单元固定于地面上。本发明实施例用于卫浴装置的制造。

Description

一种卫浴装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及卫浴技术领域，尤其涉及一种卫浴装置及其控制方法。
背景技术
随着社会的发展，小便池已逐渐成为大多数人使用的小解器械，而家庭或者公共场所使用的小便池的位置是固定的，由于不同用户的身高不同，这样就会造成当小便池的高度过高时，用户很容易把排泄物排泄到小便池外部；而当小便池过低时，排泄物很容易洒溅到用户身上，从而造成用户的使用不便。
由上述可知，现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便。
发明内容
本发明的实施例提供一种卫浴装置及其控制方法，解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面、提供一种卫浴装置，包括：升降单元、小便池以及识别单元；升降单元连接识别单元，小便池固定于升降单元的升降机构上，升降单元固定于地面上；
识别单元，用于获取使用小便池的用户的身高以及用户距离小便池的距离，并依据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数；
升降单元，用于根据识别单元生成的升降参数，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，识别单元包括：
图像采集子单元，用于获取使用小便池的用户的图像；
距离测量子单元，用于测量使用小便池的用户距离小便池的距离；
控制子单元，用于根据图像采集子单元采集的用户的图像，计算用户的身高；根据用户的身高以及距离测量子单元测量的用户距离小便池的距离，生成升降参数；
数据传输子单元，用于传输控制子单元生成的升降参数至升降单元。
具体的，识别单元包括：
图像采集子单元，用于采集使用小便池的用户的图像；
控制子单元，用于根据图像采集子单元采集的用户的图像，计算用户的身高和用户距离小便池的距离；根据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数；
数据传输子单元，用于传输控制子单元生成的升降参数至升降单元。
具体的，识别单元还包括：存储子单元；
存储子单元，用于存储控制子单元生成的至少一个用户的升降参数，生成数据参数表；
控制子单元，具体用于根据用户的身高以及用户距离小便池的距离，查找存储子单元的数据参数表，生成升降参数。
具体的，数据参数表包括第一升降参数表和第二升降参数表；其中，第一升降参数表包含男性的升降参数，第二升降参数表包含女性的升降参数；
控制子单元，具体用于根据图像采集子单元采集的用户的图像，判别用户的性别，并根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池的距离查找存储子单元的数据参数表，生成升降参数。
具体的，升降单元包括：
数据接收子单元，用于接收识别单元生成的升降参数；
处理子单元，用于识别数据接收子单元接收的升降参数，生成驱动指令；
升降子单元，还用于根据处理子单元生成的驱动指令，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，图像采集子单元包括深度摄像头；距离测量子单元包括距离传感器；
图像采集子单元，具体用于通过深度摄像头采集使用小便池的用户的深度图像；
距离测量子单元，具体用于通过距离传感器测量使用小便池的用户距离小便池的距离；
控制子单元，具体用于根据深度图像，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，l表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度，d表示用户所在平面距离深度摄像头的光心的距离，hp表示用户的身高，Hc表示用户通过深度摄像头所呈的实像的高度，H表示用户通过深度摄像头所呈的实像所在平面与深度摄像头的视角区过光心的反向延长线形成的深度图像的高度。
具体的，图像采集子单元包括第一红外监控摄像机和第二红外监控摄像机；
图像采集子单元，具体用于通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像；
控制子单元，具体用于对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像；在图像增强的红外图像中选定用户的头顶位置的特征点和足尖位置的特征点，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，Hp表示用户的身高，(Xw1，Yw1，Zw1)表示图像增强的红外图像中用户的头顶位置的特征点的坐标，(Xw2，Yw2，Zw2)表示图像增强的红外图像中用户的足尖位置的特征点的坐标。
具体的，图像采集子单元包括第一红外监控摄像机和第二红外监控摄像机；
图像采集子单元，具体用于通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像；
控制子单元，具体用于对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像；在图像增强的红外图像中选定特征点p，构造用户距离小便池的距离公式，并根据距离公式，计算用户距离小便池的距离；其中，特征点p位于第一红外监控摄像机的主光轴与第二红外摄像机的主光轴形成的平面与用户所在平面的交线上，并且特征点p位于第一红外监控摄像机的光心与第二红外监控摄像机的光心的连线的垂直平分线上，距离公式包括：
或
其中，d表示点p到第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心的连线的距离，B表示第一红外监控摄像机的虚焦点与第二右红外监控摄像机的虚交点之间的距离，|O1-O2|表示第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心之间的距离，f1表示第一红外监控摄像机的焦距，f2表示第二右红外监控摄像机的焦距。
第二方面、提供一种如第一方面提供的任一项卫浴装置的控制方法，包括：
获取使用小便池的用户的身高以及用户距离小便池的距离，并依据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数；
根据升降参数，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，获取使用小便池的用户的身高以及用户距离小便池的距离，包括：
采集使用小便池的用户的图像；
测量使用小便池的用户距离小便池的距离；
根据用户的图像，计算用户的身高。
具体的，获取使用小便池的用户的身高以及用户距离小便池的距离，包括：
采集使用小便池的用户的图像；
根据用户的图像，计算用户的身高和用户距离小便池的距离。
具体的，该方法还包括：
存储至少一个用户的升降参数，生成数据参数表；
依据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数，包括：
根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池的距离，查找数据参数表，生成升降参数。
具体的，数据参数表包括第一升降参数表和第二升降参数表；其中，第一升降参数表包含男性的升降参数，第二升降参数表包含女性的升降参数；
依据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数，包括：
根据用户的图像，判别用户的性别，并根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池的距离查找数据参数表，生成升降参数。
具体的，根据升降参数，控制小便池移动至预定位置，包括：
接收升降参数；
识别升降参数，生成驱动指令；
根据驱动指令，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过深度摄像头采集使用小便池的用户的深度图像；
测量使用小便池的用户距离小便池的距离，包括：
通过距离传感器测量使用小便池的用户距离小便池的距离；
根据用户的图像，计算用户的身高，包括：
根据深度图像，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，l表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度，d表示用户所在平面距离深度摄像头的光心的距离，hp表示用户的身高，Hc表示用户通过深度摄像头所呈的实像的高度，H表示用户通过深度摄像头所呈的实像所在平面与深度摄像头的视角区过光心的反向延长线形成的深度图像的高度。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二右红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像；
根据用户的图像，计算用户的身高，包括：
对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像；
在图像增强的红外图像中选定用户的头顶位置的特征点和足尖作位置的特征点，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，其中，Hp表示用户的身高，(Xw1，Yw1，Zw1)表示图像增强的红外图像中用户的头顶位置的特征点的坐标，(Xw2，Yw2，Zw2)表示图像增强的红外图像中用户的足尖位置的特征点的坐标。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二右红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像；
根据用户的图像，计算用户距离小便池的距离，包括：
对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像；
在图像增强的红外图像中选定特征点p，构造用户距离小便池的距离公式，并根据距离公式，计算用户距离小便池的距离；其中，特征点p位于第一红外监控摄像机的主光轴与第二红外摄像机的主光轴形成的平面与用户所在平面的交线上，并且特征点p位于第一红外监控摄像机的光心与第二红外监控摄像机的光心的连线的垂直平分线上，距离公式包括：
或
其中，d表示点p到第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心的连线的距离，B表示第一红外监控摄像机的虚焦点与第二右红外监控摄像机的虚交点之间的距离，|O1-O2|表示第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心之间的距离，f1表示第一红外监控摄像机的焦距，f2表示第二右红外监控摄像机的焦距。
本发明实施例提供的卫浴装置及其控制方法，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，卫浴装置的识别单元会获取当前用户的实际身高以及当前用户距离小便池的距离，生成升降参数；升降单元根据升降参数驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，升降单元会根据识别单元根据不同的用户生成的升降参数，调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的卫浴装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的卫浴装置的识别单元的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的卫浴装置的识别单元的另一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的卫浴装置的升降单元的结构示意图；
图5-a–图5-g为本发明实施例提供的卫浴装置的工作原理示意图；
图6为本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法的另一种流程示意图；
图8为本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法的再一种流程示意图；
图9为本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法的又一种流程示意图；
图10为本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法的再一种流程示意图。
附图标记：
卫浴装置-10；
识别单元-101；图像采集子单元-1010；距离测量子单元-1011；控制子单元-1012；数据传输子单元-1013；存储子单元-1014；
升降单元-102；数据接收子单元-1020；处理子单元-1021；升降子单元-1022；
小便池-103。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例所提供的方案的基本原理为：当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，卫浴装置会获取当前用户的实际身高以及当前用户距离小便池的距离，生成升降参数；根据升降参数驱动升降机构将小便池移动至预定位置。这样，在不同的用户使用卫浴装置时，卫浴装置会根据用户当前使用小便池的实际情况生成升降参数，调整小便池的位置，用以解决现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
实施例一、本发明实施例提供一种卫浴装置10，如图1所示包括：识别单元101、升降单元102以及小便池103；升降单元102连接识别单元101，小便池103固定于升降装1020的升降机构上，升降单元102固定于地面上。
识别单元101，用于获取使用小便池103的用户的身高以及用户距离小便池103的距离，并依据用户的身高以及用户距离小便池103的距离，生成升降参数。
升降单元102，用于根据识别单元101生成的升降参数，驱动升降机构将小便池103移动至预定位置。
本发明实施例提供的卫浴装置，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，卫浴装置的识别单元会获取当前用户的实际身高以及当前用户距离小便池的距离，生成升降参数；升降单元根据升降参数驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，升降单元会根据识别单元根据不同的用户生成的升降参数，调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
实施例二、本发明实施例提供一种卫浴装置10，如图1、图2、图3以及图4所示，包括：
情景一、本发明实施例提供一种卫浴装置10，如图1、图2以及图4所示包括：识别单元101、升降单元102以及小便池103；升降单元102连接识别单元101，小便池103固定于升降装1020的升降机构上，升降单元固定于地面上。
其中，如图2所示，识别单元101包括：
图像采集子单元1010，用于获取使用小便池103的用户的图像。
距离测量子单元1011，用于测量使用小便池103的用户距离小便池103的距离。
控制子单元1012，用于根据图像采集子单元1010采集的用户的图像，计算用户的身高，根据用户的身高以及距离测量子单元1011测量的用户距离小便池103的距离，生成升降参数。
数据传输子单元1013，用于传输控制子单元1012生成的升降参数至升降单元102。
如图4所示，升降单元102包括：
数据接收子单元1020，用于接收识别单元101生成的升降参数。
处理子单元1021，用于识别数据接收子单元1020接收的升降参数，生成驱动指令。
升降子单元1022，还用于根据处理子单元1021生成的驱动指令，驱动升降机构将小便池103移动至预定位置。
具体的，识别单元101还包括：存储子单元1014；其中，存储子单元1014用于存储控制子单元1012生成的至少一个用户的升降参数，生成数据参数表。
控制子单元1012，还用于根据用户的身高以及用户距离小便池103的距离，查找存储子单元1014的数据参数表，生成升降参数。
需要说明的是，识别单元还包括电源，用于为图像采集子单元、距离测量子单元、存储子单元、控制子单元以及数据传输子单元供电；升降单元还包括电源，用于为数据接收子单元、处理子单元以及升降子单元供电；其中，识别单元的电源与升降单元的电源不同。
具体的，数据参数表包括第一升降参数表和第二升降参数表；其中，第一升降参数表包含男性的升降参数，第二升降参数表包含女性的升降参数。
控制子单元1012，还用于根据图像采集子单元1010采集的用户的图像，判别用户的性别，并根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池103的距离查找存储子单元1014的数据参数表，生成升降参数。
需要说明的是，在实际的应用中，由于针对男用以及女用小便池的使用策略不同，因此同样身高的男性与女性在使用小便池时，小便池的升降高度也是有差异的；所以在使用卫浴装置之前，需要建立一个数据库，分别把男性以及女性的身高对应的小便池高度，以及用户距离小便池的距离的升降参数存入存储子单元中；并分别建立两张存储表，其中第一升降参数表为女性身高Hfemale对应的小便池高度Ufemale，第一升降参数表中身高的变化量为ΔHfemale；第二升降参数表为男性身高Hmale对应的小便池高度Umale，第二升降参数表中身高的变化量为ΔHmale；然后按照身高变化量ΔH来确定身高区间，以及身高区间对应的用户距离小便池的距离；从而根据当前用户的性别，来选取不同的数据表格，根据当前用户身高所对应的身高区间，以及在该身高区间下用户距离小便池的距离，从而确定升降参数。
具体的，图像采集子单元1010包括深度摄像头；距离测量子单元1011包括距离传感器。
图像采集子单元1010，具体用于通过深度摄像头采集使用小便池103的用户的深度图像。
距离测量子单元1011，具体用于通过距离传感器测量使用小便池103的用户距离小便池103的距离。
控制子单元1012，具体用于根据深度图像，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，l表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度，d表示用户所在平面距离深度摄像头的光心的距离，hp表示用户的身高，Hc表示用户通过深度摄像头所呈的实像的高度，H表示用户通过深度摄像头所呈的实像所在平面与深度摄像头的视角区过光心的反向延长线形成的深度图像的高度。
需要说明的是，当深度摄像头固定后，图像采集子单元通过深度摄像头所拍摄到的图像在现实世界中的实际大小也可以得到。
首先，图像采集子单元可以为深度摄像头，通过深度摄像头采集到的图像信息中包含了三维深度距离信息；此外，当有用户使用卫浴装置时，距离测量单元可以测量得到用户距离小便池的距离d。
如图5-f所示，深度摄像头固定后，用户所在平面的深度图像的实际高度为l，深度图像的最高点与深度图像的主光轴的夹角为α，深度图像的最低点与深度图像的主光轴的夹角为β，通过计算可知：
l＝d(tanα+tanβ)， 式一；
其中，l表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度，d表示用户所在平面距离深度摄像头的光心的距离，α表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的最高点和深度摄像头的光心的连线与深度摄像头的主光轴的夹角，β表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的最低点和深度摄像头的光心的连线与深度摄像头的主光轴的夹角。
如图5-f所示，当没有用户时，深度摄像头的视角区所能拍摄到的最远位置为D，在最远位置处采集的深度图像的高度为L；当有用户时，深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度为l，用户身高为hp；身高为hp的用户的最高点与最低点和深度摄像头的光心的连线的反向延长线在最远位置处采集的深度图像的高度为h1，通过计算可知：
如图5-f所示，深度摄像头所呈实像的高度为H，通过图像识别的方式可以得到实像中用户的高度为Hc，通过计算可知：
由式二和式三可以得到：
因此，通过式四可以得到用户的实际身高
本发明实施例提供的卫浴装置，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，控制子单元根据图像采集子单元获取的用户的图像计算当前用户的实际身高，距离测量子单元测量用户距离小便池的距离；然后控制单元根据当前用户的实际身高和用户距离小便池的距离，生成升降参数；升降单元根据升降参数驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，升降单元会根据识别单元根据不同的用户生成的升降参数，调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
情景二、本发明实施例提供一种卫浴装置10，如图1、图3以及图4所示包括：识别单元101、升降单元102以及小便池103；升降单元102连接识别单元101，小便池103固定于升降装1020的升降机构上，升降单元102固定于地面上。
其中，如图3所示，识别单元101包括：
图像采集子单元1010，用于采集使用小便池103的用户的图像。
控制子单元1012，用于根据图像采集子单元1010采集的用户的图像，计算用户的身高和用户距离小便池103的距离，并根据用户的身高以及用户距离小便池103的距离，生成升降参数。
数据传输子单元1013，用于传输控制子单元1012生成的升降参数至升降单元102。
如图3所示，升降单元102包括：
数据接收子单元1020，用于接收识别单元101生成的升降参数。
处理子单元1021，用于识别数据接收子单元1020接收的升降参数，生成驱动指令。
升降子单元1022，还用于根据处理子单元1021生成的驱动指令，驱动升降机构将小便池103移动至预定位置。
具体的，识别单元101还包括：存储子单元1014；其中存储子单元1014用于存储控制子单元1012生成的至少一个用户的升降参数，生成数据参数表。
控制子单元1012，还用于根据用户的身高以及用户距离小便池103的距离，查找存储子单元1014的数据参数表，生成升降参数。
需要说明的是，识别单元还包括电源，用于为图像采集子单元、距离测量子单元、存储子单元、控制子单元以及数据传输子单元供电；升降单元还包括电源，用于为数据接收子单元、处理子单元以及升降子单元供电；其中，识别单元的电源与升降单元的电源不同。
具体的，数据参数表包括第一升降参数表和第二升降参数表；其中，第一升降参数表包含男性的升降参数，第二升降参数表包含女性的升降参数。
控制子单元1012，还用于根据图像采集子单元1010采集的用户的图像，判别用户的性别，并根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池103的距离查找存储子单元1014的数据参数表，生成升降参数。
具体的，图像采集子单元1010包括第一红外监控摄像机和第二红外监控摄像机。
图像采集子单元1010，具体用于通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像。
控制子单元1012，具体用于对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像。
控制子单元1012，具体用于在图像增强的红外图像中选定用户的头顶位置的特征点和足尖位置的特征点，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，Hp表示用户的身高，(Xw1，Yw1，Zw1)表示图像增强的红外图像中用户的头顶位置的特征点的坐标，(Xw2，Yw2，Zw2)表示图像增强的红外图像中用户的足尖位置的特征点的坐标。
需要说明的是，在图像增强的红外图像中选定用户的头顶位置的特征点和足尖位置的特征点时，至少包含如下三种方式：
方式一、在图像增强的红外图像中，选定用户的头顶位置并选取最高点作为头顶位置的特征点；选定用户的足尖位置并选取最低点作为足尖位置的特征点。
方式二、在图像增强的红外图像中，选定用户的头顶位置并任意选取两个点，取两点确立的直线的中点作为头顶位置的特征点；同理，选定用户的足尖位置并任意选取两个点，取两点确立的直线的中点作为足尖位置的特征点。
方式三、在图像增强的红外图像中，选定用户的头顶位置并任意选取至少三个点，取至少三个点形成的多边形的中心作为头顶位置的特征点；同理，选定用户的足尖位置并任意选取至少三个点，取至少三个点形成的多边形的中心作为足尖位置的特征点。
具体的，图像采集子单元1010包括第一红外监控摄像机和第二红外监控摄像机。
图像采集子单元1010，具体用于通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像。
控制子单元1012，具体用于对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像。
控制子单元1012，具体用于在图像增强的红外图像中选定特征点p，构造用户距离小便池103的距离公式，并根据距离公式，计算用户距离小便池103的距离；其中，特征点p位于第一红外监控摄像机的主光轴与第二红外摄像机的主光轴形成的平面与用户所在平面的交线上，并且特征点p位于第一红外监控摄像机的光心与第二红外监控摄像机的光心的连线的垂直平分线上，距离公式包括：
或
其中，如图5-g所示，d表示点p到第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心的连线的距离，B表示第一红外监控摄像机的虚焦点与第二右红外监控摄像机的虚交点之间的距离，|O1-O2|表示第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心之间的距离，f1表示第一红外监控摄像机的焦距，f2表示第二右红外监控摄像机的焦距。
需要说明的是，在实际的应用中，由于图像采集子单元与升降单元各自具有独立的坐标系，因此需要对二者的坐标系进行统一，制定统一的标准。
步骤一、建立基本坐标系，将目标对象的空间坐标转换为计算机图像上的坐标，即世界坐标系转换为摄像机坐标系，再得到图像坐标系，最后转换成计算机图像坐标系。其中，世界坐标系用OW-XW-YW-ZW表示，摄像机坐标系用OC-XC-YC-ZC表示，图像坐标系用O'-X-Y表示，计算机图像坐标系用OO-u-v表示。
世界坐标系OW-XW-YW-ZW上的点(XW，YW，ZW，1)T与摄像机坐标系OC-XC-YC-ZC上的点(XC，YC，ZC，1)T之间的关系是，
其中，t为平移矢量，R为旋转矩阵。
摄像机坐标系OC-XC-YC-ZC与图像坐标系O'-X-Y之间的关系是，
其中，f为摄像机的焦距。
图像坐标系O'-X-Y与计算机图像坐标系OO-u-v之间的关系是，
其中，dx和dy表示每个像素在图像坐标系下的两个轴上的物理尺寸。
步骤二、建立相机成像模型，图像坐标系下的点的坐标与世界坐标系的点之间的关系是，
其中，ax，ay，uo，vo为摄像机内部参数，平移矢量t和正交单位旋转矩阵R为外部参数，M为投影矩阵。
步骤三、确定双目视觉系统模型为，
消去xW后得到，
其中，xl和xr的相对关系用R和t表示为，
步骤四、通过摄像机标定后，可以得到摄像机内部参数ax，ay，uo，vo，以及外部参数R，t，投影矩阵M。
步骤五、经过以上步骤一、步骤二、步骤三以及步骤四后，得到建立完成相关坐标系，并且得到双目视觉模型，而且标定完成摄像机的内部以及外部参数，卫浴装置就可以根据识别单元获取的用户图像来计算用户实际身高以及用户距离小便池的距离，从而生成升降参数。
本发明实施例提供的卫浴装置，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，控制子单元根据图像采集子单元获取的用户的图像计算当前用户的实际身高和用户距离小便池的距离，并根据当前用户的实际身高和用户距离小便池的距离，生成升降参数；升降单元根据升降参数驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，升降单元会根据识别单元根据不同的用户生成的升降参数，调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
需要说明的是，如图5-a图5-b以及图5-c所示，建立空间直角坐标系，其中X轴与Y轴相交形成的平面与地面平行，Z轴垂直于地面；示例性的以小便池后方与升降单元的连接点作为坐标系原点O进行说明。
当不同的用户使用小便池时，本发明实施例一和实施例二提供的卫浴装置除了需要对应当前用户的身高提供合适的高度(Z轴方向)；还需要在垂直于Z轴方向的水平面上，调整小便池与用户的角度，或者控制升降单元在X轴和/或Y轴方向上移动从而使得小便池在X轴与Y轴相交形成的平面上为用户提供合适的位置，从而为用户提供服务；但是由于用户在垂直于Z轴方向的水平面上，用户与小便池形成的角度可以通过用户主观移动进行调整，或者用户在X轴与Y轴相交形成的平面上与小便池的相对位置可以通过用户自己主观移动的进行调整；因此，本发明实施例一和实施例二提供的方案可以仅涉及在Z轴方向上的移动，以下仅是对Z轴方向的移动进行说明：
情况一、小便池在Z轴方向上的高度无需调整，需要调整小便池与用户形成的角度：
如图5-d所示，坐标系原点O和用户M的连线与点e和坐标系原点O的连线的夹角为θ，其中点e为小便池前方的弧线上两个距离最远的端点连线的垂直平分线与小便池前方的弧线的交点；此时需要小便池以坐标系原点O为中心，围绕Z轴顺时针旋转角θ时，使得小便池用户M和坐标系原点O的连线与点e和坐标系原点O的连线重合，此时小便池移动至预定位置。
情况二、小便池与用户形成的角度无需调整，需要在Z轴方向上调整高度：
如图5-e所示，当小便池用户M和坐标系原点O的连线与点e和坐标系原点O的连线重合时，卫浴装置根据图像采集子单元获取使用小便池的用户图像并计算用户身高；然后根据用户身高生成升降参数，从而控制升降单元在Z轴方向为用户提供合适的小便池高度，此时小便池移动至预定位置。
情况三、小便池与用户形成的角度需要调整，并且需要调整小便池在Z轴方向上的高度：
如图5-d所示，坐标系原点O和用户M的连线与点e和坐标系原点O的连线的夹角为θ，其中点e为小便池前方的弧线的两个端点连线的垂直平分线与小便池前方的弧线的交点；此时需要小便池以坐标系原点O为中心，围绕Z轴顺时针旋转角θ时，才能使得小便池用户M和坐标系原点O的连线与点e和坐标系原点O的连线重合，此时小便池正对用户；卫浴装置根据图像采集子单元获取使用小便池的用户图像并计算用户身高；然后根据用户身高生成升降参数，从而控制升降单元在Z轴方向为用户提供合适的小便池高度，此时小便池移动至预定位置。
实施例三，本发明实施例提供一种如实施例一或实施例二提供的任一卫浴装置10的控制方法，如图6所示包括：
S101、获取使用小便池的用户的身高以及用户距离小便池的距离。
S102、依据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数。
S103、根据升降参数，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，控制卫浴装置获取当前用户的实际身高以及当前用户距离小便池的距离，生成升降参数；根据升降参数驱动升降机构将小便池移动至预定位置；控制卫浴装置将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，本发明实施例提供的卫浴装置会生成不同的升降参数，进而调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
实施例四，本发明实施例提供一种如实施例一或实施例二提供的任一卫浴装置10的控制方法，具体的实现方式如下：
情景一、本发明实施例提供一种卫浴装置10的控制方法，如图7所示包括：
S1010、采集使用小便池的用户的图像。
S1020、测量使用小便池的用户距离小便池的距离。
S1030、根据用户的图像，计算用户的身高。
S1040、依据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数。
S1050、接收升降参数。
S1060、识别升降参数，生成驱动指令。
S1070、根据驱动指令，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过深度摄像头采集使用小便池的用户的深度图像。
测量使用小便池的用户距离小便池的距离，包括：
通过距离传感器测量使用小便池的用户距离小便池的距离。
根据用户的图像，计算用户的身高，包括：
根据深度图像，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，l表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度，d表示用户所在平面距离深度摄像头的光心的距离，hp表示用户的身高，Hc表示用户通过深度摄像头所呈的实像的高度，H表示用户通过深度摄像头所呈的实像所在平面与深度摄像头的视角区过光心的反向延长线形成的深度图像的高度。
本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，控制卫浴装置获取的当前用户的图像并计算当前用户的实际身高，同时控制卫浴装置测量用户距离小便池的距离；然后根据当前用户的实际身高和用户距离小便池的距离，生成升降参数；驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，本发明实施例提供的卫浴装置会生成不同的升降参数，进而调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
情景二、本发明实施例提供一种卫浴装置10的控制方法，如图8所示包括：
需要说明的是，由于不同的用户在使用卫浴装置时，卫浴装置需要根据每个用户的身高及用户距离小便池的距离，来生成升降参数；因此可以通过存储至少一个用户的升降参数，生成数据参数表；根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池的距离，查找数据参数表，生成升降参数，无需重复的计算从而节省运行时间；数据参数表包括第一升降参数表和第二升降参数表；其中，第一升降参数表包含男性的升降参数，第二升降参数表包含女性的升降参数；以下为具体的实现方式：
S1011、采集使用小便池的用户的图像。
S1021、测量使用小便池的用户距离小便池的距离。
S1031、根据用户的图像，计算用户的身高。
S1041、根据用户的图像，判别用户的性别。
S1051、根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池的距离查找数据参数表，生成升降参数。
S1061、接收升降参数。
S1071、识别升降参数，生成驱动指令。
S1081、根据驱动指令，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过深度摄像头采集使用小便池的用户的深度图像。
测量使用小便池的用户距离小便池的距离，包括：
通过距离传感器测量使用小便池的用户距离小便池的距离。
根据用户的图像，计算用户的身高，包括：
根据深度图像，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，l表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度，d表示用户所在平面距离深度摄像头的光心的距离，hp表示用户的身高，Hc表示用户通过深度摄像头所呈的实像的高度，H表示用户通过深度摄像头所呈的实像所在平面与深度摄像头的视角区过光心的反向延长线形成的深度图像的高度。
本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，通过收集卫浴装置根据不同用户生成的升降参数，并生成参数数据表；然后控制卫浴装置获取的当前用户的图像计算当前用户的实际身高，同时控制卫浴装置测量用户距离小便池的距离，并判断当前用户的性别；然后根据当前用户的性别、实际身高以及用户距离小便池的距离查找数据参数表，生成升降参数；驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，本发明实施例提供的卫浴装置会根据不同用户的性别、实际身高以及用户距离小便池的距离查找数据参数表，生成升降参数，进而调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
实施例五，本发明实施例提供一种如实施例一或实施例二提供的任一卫浴装置10的控制方法，具体的实现方式如下：
情景三、本发明实施例提供一种卫浴装置10的控制方法，如图9所示包括：
S1012、采集使用小便池的用户的图像。
S1022、根据用户的图像，计算用户的身高和用户距离小便池的距离。
S1032、依据用户的身高以及用户距离小便池的距离，生成升降参数。
S1042、接收升降参数。
S1052、识别升降参数，生成驱动指令。
S1062、根据驱动指令，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二右红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像。
根据用户的图像，计算用户的身高，包括：
对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像。
在图像增强的红外图像中选定用户的头顶位置的特征点和足尖作位置的特征点，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，其中，Hp表示用户的身高，(Xw1，Yw1，Zw1)表示图像增强的红外图像中用户的头顶位置的特征点的坐标，(Xw2，Yw2，Zw2)表示图像增强的红外图像中用户的足尖位置的特征点的坐标。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二右红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像。
根据用户的图像，计算用户距离小便池的距离，包括：
对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像。
在图像增强的红外图像中选定特征点p，构造用户距离小便池的距离公式，并根据距离公式，计算用户距离小便池的距离；其中，特征点p位于第一红外监控摄像机的主光轴与第二红外摄像机的主光轴形成的平面与用户所在平面的交线上，并且特征点p位于第一红外监控摄像机的光心与第二红外监控摄像机的光心的连线的垂直平分线上，距离公式包括：
或
其中，d表示点p到第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心的连线的距离，B表示第一红外监控摄像机的虚焦点与第二右红外监控摄像机的虚交点之间的距离，|O1-O2|表示第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心之间的距离，f1表示第一红外监控摄像机的焦距，f2表示第二右红外监控摄像机的焦距。
本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，控制卫浴装置获取的当前用户的图像计算当前用户的实际身高，以及当前用户距离小便池的距离；然后根据当前用户的实际身高和用户距离小便池的距离，生成升降参数；驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，本发明实施例提供的卫浴装置会生成不同的升降参数，进而调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
情景四、本发明实施例提供一种卫浴装置10的控制方法，如图10所示包括：
需要说明的是，由于不同的用户在使用卫浴装置时，卫浴装置需要根据每个用户的身高及用户距离小便池的距离，来生成升降参数；因此可以通过存储至少一个用户的升降参数，生成数据参数表；根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池的距离，查找数据参数表，生成升降参数，无需重复的计算从而节省运行时间；数据参数表包括第一升降参数表和第二升降参数表；其中，第一升降参数表包含男性的升降参数，第二升降参数表包含女性的升降参数；以下为具体的实现方式：
S1013、采集使用小便池的用户的图像。
S1023、根据用户的图像，计算用户的身高和用户距离小便池的距离。
S1033、根据用户的图像，判别用户的性别，
S1043、根据用户的性别、用户的身高以及用户距离小便池的距离查找数据参数表，生成升降参数。
S1053、接收升降参数。
S1063、识别升降参数，生成驱动指令。
S1073、根据驱动指令，驱动升降机构将小便池移动至预定位置。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二右红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像。
根据用户的图像，计算用户的身高，包括：
对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像。
在图像增强的红外图像中选定用户的头顶位置的特征点和足尖作位置的特征点，构造用户的身高公式，并根据身高公式，计算用户的身高；其中，身高公式包括：
其中，其中，Hp表示用户的身高，(Xw1，Yw1，Zw1)表示图像增强的红外图像中用户的头顶位置的特征点的坐标，(Xw2，Yw2，Zw2)表示图像增强的红外图像中用户的足尖位置的特征点的坐标。
具体的，采集使用小便池的用户的图像，包括：
通过第一红外监控摄像机采集使用小便池的用户的左目红外图像；通过第二右红外监控摄像机采集使用小便池的用户的右目红外图像。
根据用户的图像，计算用户距离小便池的距离，包括：
对左目红外图像和右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像。
在图像增强的红外图像中选定特征点p，构造用户距离小便池的距离公式，并根据距离公式，计算用户距离小便池的距离；其中，特征点p位于第一红外监控摄像机的主光轴与第二红外摄像机的主光轴形成的平面与用户所在平面的交线上，并且特征点p位于第一红外监控摄像机的光心与第二红外监控摄像机的光心的连线的垂直平分线上，距离公式包括：
或
其中，d表示点p到第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心的连线的距离，B表示第一红外监控摄像机的虚焦点与第二右红外监控摄像机的虚交点之间的距离，|O1-O2|表示第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心之间的距离，f1表示第一红外监控摄像机的焦距，f2表示第二右红外监控摄像机的焦距。
本发明实施例提供的卫浴装置的控制方法，当不同的用户使用本发明提供的卫浴装置时，通过收集卫浴装置根据不同用户生成的升降参数，并生成参数数据表；然后控制卫浴装置获取的当前用户的图像计算当前用户的实际身高，计算当前用户距离小便池的距离，判断当前用户的性别；然后根据当前用户的性别、实际身高以及用户距离小便池的距离查找数据参数表，生成升降参数；驱动升降机构将小便池移动至预定位置；因此，不同的用户使用卫浴装置时，本发明实施例提供的卫浴装置会根据不同用户的性别、实际身高以及用户距离小便池的距离查找数据参数表，生成升降参数，进而调整小便池的位置，从而解决了现有技术中因小便池的位置固定，容易造成用户的使用不便的问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种卫浴装置，其特征在于，包括：识别单元、升降单元以及小便池；所述升降单元连接所述识别单元，所述小便池固定于所述升降单元的升降机构上，所述升降单元固定于地面上；
所述识别单元，用于获取使用所述小便池的用户的身高以及所述用户距离所述小便池的距离，并依据所述用户的身高以及所述用户距离所述小便池的距离，生成升降参数；
所述升降单元，用于根据所述识别单元生成的升降参数，驱动所述升降机构将所述小便池移动至预定位置。
2.根据权利要求1所述的卫浴装置，其特征在于，所述识别单元包括：
图像采集子单元，用于获取使用所述小便池的用户的图像；
距离测量子单元，用于测量使用所述小便池的用户距离所述小便池的距离；
控制子单元，用于根据所述图像采集子单元采集的所述用户的图像，计算所述用户的身高；根据所述用户的身高以及所述距离测量子单元测量的所述用户距离所述小便池的距离，生成升降参数；
数据传输子单元，用于传输所述控制子单元生成的所述升降参数至所述升降单元。
3.根据权利要求1所述的卫浴装置，其特征在于，所述识别单元包括：
图像采集子单元，用于采集使用所述小便池的用户的图像；
控制子单元，用于根据所述图像采集子单元采集的所述用户的图像，计算所述用户的身高和所述用户距离所述小便池的距离；根据所述用户的身高以及所述用户距离所述小便池的距离，生成升降参数；
数据传输子单元，用于传输所述控制子单元生成的所述升降参数至所述升降单元。
4.根据权利要求2或3所述的卫浴装置，其特征在于，所述识别单元还包括：存储子单元；
所述存储子单元，用于存储所述控制子单元生成的至少一个用户的所述升降参数，生成数据参数表；
所述控制子单元，具体用于根据所述用户的身高以及所述用户距离所述小便池的距离，查找所述存储子单元的所述数据参数表，生成升降参数。
5.根据权利要求4所述的卫浴装置，其特征在于，所述数据参数表包括第一升降参数表和第二升降参数表；其中，所述第一升降参数表包含男性的升降参数，所述第二升降参数表包含女性的升降参数；
所述控制子单元，具体用于根据所述图像采集子单元采集的所述用户的图像，判别所述用户的性别，并根据所述用户的性别、所述用户的身高以及所述用户距离所述小便池的距离查找所述存储子单元的所述数据参数表，生成升降参数。
6.根据权利要求1所述的卫浴装置，其特征在于，所述升降单元包括：
数据接收子单元，用于接收所述识别单元生成的所述升降参数；
处理子单元，用于识别所述数据接收子单元接收的所述升降参数，生成驱动指令；
升降子单元，用于根据所述处理子单元生成的所述驱动指令，驱动所述升降机构将所述小便池移动至预定位置。
7.根据权利要求2所述的卫浴装置，其特征在于，所述图像采集子单元包括深度摄像头；所述距离测量子单元包括距离传感器；
所述图像采集子单元，具体用于通过所述深度摄像头采集使用所述小便池的用户的深度图像；
所述距离测量子单元，具体用于通过所述距离传感器测量使用所述小便池的用户距离所述小便池的距离；
所述控制子单元，具体用于根据所述深度图像，构造所述用户的身高公式，并根据所述身高公式，计算所述用户的身高；其中，所述身高公式包括：
h p = H c H l ;
其中，l表示深度摄像头的视角区与用户所在平面相交形成的深度图像的高度，d表示用户所在平面距离深度摄像头的光心的距离，hp表示用户的身高，Hc表示用户通过深度摄像头所呈的实像的高度，H表示用户通过深度摄像头所呈的实像所在平面与深度摄像头的视角区过光心的反向延长线形成的深度图像的高度。
8.根据权利要求3所述的卫浴装置，其特征在于，所述图像采集子单元包括第一红外监控摄像机和第二红外监控摄像机；
所述图像采集子单元，具体用于通过所述第一红外监控摄像机采集使用所述小便池的用户的左目红外图像；通过所述第二红外监控摄像机采集使用所述小便池的用户的右目红外图像；
所述控制子单元，具体用于对所述左目红外图像和所述右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像；在所述图像增强的红外图像中选定用户的头顶位置的特征点和足尖位置的特征点，构造所述用户的身高公式，并根据所述身高公式，计算所述用户的身高；其中，所述身高公式包括：
H p = ( X w 1 - X w 2 ) 2 + ( Y w 1 - Y w 2 ) 2 + ( Z w 1 - Z w 2 ) 2 ;
其中，Hp表示所述用户的身高，(Xw1，Yw1，Zw1)表示图像增强的红外图像中用户的头顶位置的特征点的坐标，(Xw2，Yw2，Zw2)表示图像增强的红外图像中用户的足尖位置的特征点的坐标。
9.根据权利要求3所述的卫浴装置，其特征在于，所述图像采集子单元包括第一红外监控摄像机和第二红外监控摄像机；
所述图像采集子单元，具体用于通过所述第一红外监控摄像机集使用所述小便池的用户的左目红外图像；通过所述第二红外监控摄像机采集使用所述小便池的用户的右目红外图像；
所述控制子单元，具体用于对所述左目红外图像和所述右目红外图像进行图像增强处理，生成图像增强的红外图像；在所述图像增强的红外图像中选定特征点p，构造所述用户距离所述小便池的距离公式，并根据所述距离公式，计算所述用户距离所述小便池的距离；其中，特征点p位于第一红外监控摄像机的主光轴与第二红外摄像机的主光轴形成的平面与用户所在平面的交线上，并且特征点p位于第一红外监控摄像机的光心与第二红外监控摄像机的光心的连线的垂直平分线上，所述距离公式包括：
或
其中，d表示点p到第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心的连线的距离，B表示第一红外监控摄像机的虚焦点与第二右红外监控摄像机的虚交点之间的距离，|O1-O2|表示第一红外监控摄像机的光心与第二右红外监控摄像机的光心之间的距离，f1表示第一红外监控摄像机的焦距，f2表示第二右红外监控摄像机的焦距。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的卫浴装置的控制方法，其特征在于，包括：
获取使用所述小便池的用户的身高以及所述用户距离所述小便池的距离，并依据所述用户的身高以及所述用户距离所述小便池的距离，生成升降参数；
根据所述升降参数，驱动所述升降机构将所述小便池移动至预定位置。
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