CN107354980B - 一种自动清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动清洁方法，所述方法包括使用这样的马桶以在马桶污物池内的污物已满时将马桶污物池内的污物清扫到降解带中并对降解带自动封口，该马桶包括：手纸厚度检测设备、降解带储存设备、降解带检测设备、马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮和马桶右前轮，所述手纸厚度检测设备用于检测马桶侧上方的手纸厚度以输出实时手纸厚度，并在实时手纸厚度小于预设厚度阈值时，发出手纸紧张信号；所述降解带储存设备用于储存卷起状态下的多个降解带；所述降解带检测设备设置在降解带储存设备内，用于对降解带储存设备内的剩余降解带数量进行检测，当降解带储存设备内的剩余降解带数量小于等于预设数量阈值时，发出降解带不足信号。

Description

一种自动清洁方法

技术领域

本发明涉及医用马桶领域，尤其涉及一种自动清洁方法。

背景技术

1596年，英国贵族约翰·哈灵顿发明了第一个实用的马桶——一个有水箱和冲水阀门的木制座位。

1778年，英国发明家约瑟夫·布拉梅改进了抽水马桶的设计，采用了如控制水箱里水流量的三球阀，以及U形弯管等。

19世纪，英国政府制定法律，规定每幢房屋都必须安装适当的污水处理系统，马桶才开始大幅改善。

1861年，英国一个管道工托马斯·克莱帕发明了一套先进的节水冲洗系统，废物排放才开始进入现代化时期。

1885年，托马斯·土威福在英国取得第一个全陶瓷马桶的专利，其后每年都有数十项改善的专利授出。1914年由英国人在唐山开的启新陶瓷厂(唐山陶瓷厂的前身)制造出中国第一件陶瓷马桶。

20世纪30年代的上海，晨光初现，许多人就会揉着睡眼，拎着马桶，依次走出家门，然后，就在一个公用的自来水龙头前排起长队。

19世纪六十年代抽水马桶开始在欧美盛行，后来传到日本、韩国等亚洲国家。

发明内容

针对医用的特殊环境，当前尚未设置出针对性的马桶解决方案。为了解决上述问题，本发明提供了一种自动清洁方法，能够检测马桶侧上方的手纸厚度以输出实时手纸厚度，并在实时手纸厚度小于预设厚度阈值时，发出手纸紧张信号；能够对降解带储存设备内的剩余降解带数量进行检测，当降解带储存设备内的剩余降解带数量小于等于预设数量阈值时，发出降解带不足信号，更重要的是，能够基于医用马桶用户的手势完成对医用马桶的各项控制功能。

根据本发明的一方面，提供了一种自动清洁方法，所述方法包括使用这样的马桶以在马桶污物池内的污物已满时将马桶污物池内的污物清扫到降解带中并对降解带自动封口，该马桶包括：手纸厚度检测设备、降解带储存设备、降解带检测设备、马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮和马桶右前轮，所述手纸厚度检测设备用于检测马桶侧上方的手纸厚度以输出实时手纸厚度，并在实时手纸厚度小于预设厚度阈值时，发出手纸紧张信号；所述降解带储存设备用于储存卷起状态下的多个降解带；所述降解带检测设备设置在降解带储存设备内，用于对降解带储存设备内的剩余降解带数量进行检测，当降解带储存设备内的剩余降解带数量小于等于预设数量阈值时，发出降解带不足信号；马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮和马桶右前轮一起控制马桶的行走模式，马桶左前轮和马桶右前轮都为随动轮，马桶左后轮和马桶右后轮都为驱动轮。

更具体地，所述马桶还包括：污物打包设备，用于在马桶污物池内的污物达到预设高度阈值时，将马桶污物池内的污物清扫到马桶污物池后方的降解带中并在清扫完毕后对降解带自动封口。

更具体地，所述马桶还包括：TF存储设备，设置在马桶基座内，用于预先存储所述预设厚度阈值和所述预设高度阈值；

其中，所述TF存储设备分别与所述手纸厚度检测设备和所述污物打包设备连接。

更具体地，在所述马桶中，所述马桶还包括：

卷带设备，用于在当前降解带被自动封口后，将后续降解带卷送到对准马桶污物池后方出口的位置；

上肢图像捕获设备，用于对马桶上的用户的上肢进行图像捕获，以获得上肢图像；

深度图像捕获设备，用于对马桶上的用户的上肢进行深度图像数据捕获，以获得上肢深度图像；

复合滤波设备，与所述上肢图像捕获设备连接，用于接收所述上肢图像，分析所述上肢图像中噪声幅度均值大于预设幅度阈值的一种以上噪声类型，基于所述一种以上噪声类型建立复合滤波器，使用所述复合滤波器对所述上肢图像执行滤波操作以获得复合滤波图像，所述基于所述一种以上噪声类型建立复合滤波器包括：基于各个噪声类型对应的噪声幅度均值确定复合滤波器的滤波参数；

手形检测设备，与所述复合滤波设备连接，用于接收所述复合滤波图像，对所述复合滤波图像进行手形分析，并将分析到的手形从所述复合滤波图像处分割出来，以获得手形子图像；

背景剥离设备，与所述深度图像捕获设备连接，用于接收所述上肢深度图像并将所述上肢深度图像中的背景成分剥离出去，将剥离了背景成分的上肢深度图像作为前景图像输出；

目标形状检测设备，与所述背景剥离设备连接，用于接收所述前景图像，针对所述前景图像中的每一个像素点，判断其周围像素值是否全为0或全为255，是，则针对的像素点为内部点，否，则针对的像素点为形状点，将所述前景图像中的所有形状点组成的多个封闭区间进行面积判断，当封闭区间的面积与预设手形面积阈值相差的绝对值小于等于预设面积差阈值时，确定该封闭区间为人体区间；

尺度归一化设备，分别与所述手形检测设备和所述目标形状检测设备连接，用于将所述人体区间与所述手形子图像分别进行尺度归一化处理以获得归一化人体区间和归一化子图像；

外形修正设备，与所述尺度归一化设备连接，用于将所述归一化人体区间与所述归一化子图像进行匹配，匹配成功时，则基于所述归一化人体区间对所述归一化子图像进行形状修正，将修正后的归一化子图像作为判定对象图像输出；

手势确认设备，与所述外形修正设备连接，用于将所述判定对象图像与各个基准手形姿态进行逐一匹配，将匹配成功的基准手形姿态对应的手形姿态作为目标手势输出；

手势转换设备，与所述手势确认设备连接，用于接收所述目标手势，将所述目标手势转换为对应马桶控制指令，所述马桶控制指令用于控制马桶实现相应的操作；

其中，降解带储存设备还用于储存各个自动封口后的降解带，各个自动封口后的降解带被设置在降解带储存设备的后端，卷起状态下的多个降解带被设置在降解带储存设备的前端。

更具体地，所述TF存储设备还与所述复合滤波设备连接，用于预先存储预设幅度阈值。

更具体地，所述马桶还包括：防水式封闭外壳，位于马桶座垫下端的存水口内。

更具体地，所述马桶还包括：计数设备，位于所述防水式封闭外壳内，与座便器的冲水按压设备连接，用于实时计算所述冲水按压设备被按压的次数以作为实时按压次数输出。

更具体地，所述马桶还包括：实时流速检测设备，位于座便器座垫下端的存水口内，在所述防水式封闭外壳的外部。

更具体地，所述实时流速检测设备与座便器的冲水按压设备连接，用于每次在所述冲水按压设备被按压后被启动，以检测座便器座垫下端的存水口内的冲水平均流速以作为实时流速输出。

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马桶的结构方框图。

附图标记：1手纸厚度检测设备；2降解带储存设备；3降解带检测设备；4马桶左后轮；5马桶右后轮；6马桶左前轮；7马桶右前轮

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的马桶的实施方案进行详细说明。

现在市场上的坐便器的冲水原理基本是直冲式和虹吸式两种大类。虹吸式中又分旋涡式虹吸和喷射式虹吸。

直冲式坐便器是利用水流的冲力来排出便便，一般池壁较陡，存水面积较小，这样水力集中，便圈周围的落下的水力加大，冲污效率高。

优点：直冲式坐便器冲水管路简单，路径短，管径粗(一般直径在9至10厘米)，利用水的重力加速度就可以把便便冲干净，冲水的过程短，与虹吸式相比从冲污能力上来说，直冲式座便器没有返水弯采取直冲，容易冲下较大的污物，在冲刷过程中不容易造成堵塞，卫生间里不用备置纸篓。从节水方面来说，也比虹吸式坐便器好。

缺点：直冲式坐便器最大的缺陷就是冲水声大，还有由于存水面较小，易出现结垢现象，防臭功能也不如虹吸式座便器，另外，直冲式坐便器目前在市场上品种比较少，选择面不如虹吸式座便器大。

虹吸式坐便器的结构是排水管道呈“∽”型，在排水管道充满水后会产生一定的水位差，借冲洗水在便器内的排污管内产生的吸力将便便排走，由于虹吸式坐便器冲排不是借助水流冲力，所以池内存水面较大，冲水噪音较小。

虹吸式坐便器还分为旋涡式虹吸、喷射式虹吸两种。

(1)旋涡式虹吸，这种坐便器冲水口设于坐便器底部的一侧，冲水时水流沿池壁形成旋涡，这样会加大水流对池壁的冲洗力度，也加大了虹吸作用的吸力，更利于将马桶内的脏东西排出。

(2)喷射式虹吸，在虹吸式坐便器上做了进一步改进，在马桶内底部增加一个喷射副道，对准排污口的中心，冲水时，水一部分从便圈周围的布水孔流出，一部分由喷射口喷出，这种坐便器是在虹吸的基础上借助较大的水流冲力，将污物快速冲走。

优点：虹吸式坐便器的最大优点就是冲水噪音小，称之为静音。从冲污能力上来说，虹吸式容易冲掉黏附在马桶表面的污物，因为虹吸的存水较高，防臭效果优于直冲式，现在市场上虹吸式坐便器品种繁多，买坐便器会有更多的选择余地。

缺点：虹吸式坐便器冲水时先要放水至很高的水面，然后才将污物冲下去，所以要具备一定水量才可达到冲净的目的，每次至少要用8升至9升水，相对来说比较费水。虹吸式的排水管径也就5、6公分左右，冲水时容易堵塞，所以手纸不能直接扔在马桶里中，安装虹吸式坐便器一般还要配备纸篓和搋子。

当前尚未存在定制化的医用马桶设备，无法满足医用病人的各项需求。为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动清洁方法，能够解决上述技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的马桶的结构方框图，所述马桶包括手纸厚度检测设备、降解带储存设备、降解带检测设备、马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮和马桶右前轮，所述手纸厚度检测设备用于检测马桶侧上方的手纸厚度以输出实时手纸厚度，并在实时手纸厚度小于预设厚度阈值时，发出手纸紧张信号；所述降解带储存设备用于储存卷起状态下的多个降解带；所述降解带检测设备设置在降解带储存设备内，用于对降解带储存设备内的剩余降解带数量进行检测，当降解带储存设备内的剩余降解带数量小于等于预设数量阈值时，发出降解带不足信号；马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮和马桶右前轮一起控制马桶的行走模式，马桶左前轮和马桶右前轮都为随动轮，马桶左后轮和马桶右后轮都为驱动轮。

接着，继续对本发明的马桶的具体结构进行进一步的说明。

所述马桶中还可以包括：

污物打包设备，用于在马桶污物池内的污物达到预设高度阈值时，将马桶污物池内的污物清扫到马桶污物池后方的降解带中并在清扫完毕后对降解带自动封口。

所述马桶中还可以包括：

TF存储设备，设置在马桶基座内，用于预先存储所述预设厚度阈值和所述预设高度阈值；

其中，所述TF存储设备分别与所述手纸厚度检测设备和所述污物打包设备连接。

所述马桶中还可以包括：

卷带设备，用于在当前降解带被自动封口后，将后续降解带卷送到对准马桶污物池后方出口的位置；

上肢图像捕获设备，用于对马桶上的用户的上肢进行图像捕获，以获得上肢图像；

深度图像捕获设备，用于对马桶上的用户的上肢进行深度图像数据捕获，以获得上肢深度图像；

复合滤波设备，与所述上肢图像捕获设备连接，用于接收所述上肢图像，分析所述上肢图像中噪声幅度均值大于预设幅度阈值的一种以上噪声类型，基于所述一种以上噪声类型建立复合滤波器，使用所述复合滤波器对所述上肢图像执行滤波操作以获得复合滤波图像，所述基于所述一种以上噪声类型建立复合滤波器包括：基于各个噪声类型对应的噪声幅度均值确定复合滤波器的滤波参数；

手形检测设备，与所述复合滤波设备连接，用于接收所述复合滤波图像，对所述复合滤波图像进行手形分析，并将分析到的手形从所述复合滤波图像处分割出来，以获得手形子图像；

背景剥离设备，与所述深度图像捕获设备连接，用于接收所述上肢深度图像并将所述上肢深度图像中的背景成分剥离出去，将剥离了背景成分的上肢深度图像作为前景图像输出；

目标形状检测设备，与所述背景剥离设备连接，用于接收所述前景图像，针对所述前景图像中的每一个像素点，判断其周围像素值是否全为0或全为255，是，则针对的像素点为内部点，否，则针对的像素点为形状点，将所述前景图像中的所有形状点组成的多个封闭区间进行面积判断，当封闭区间的面积与预设手形面积阈值相差的绝对值小于等于预设面积差阈值时，确定该封闭区间为人体区间；

尺度归一化设备，分别与所述手形检测设备和所述目标形状检测设备连接，用于将所述人体区间与所述手形子图像分别进行尺度归一化处理以获得归一化人体区间和归一化子图像；

外形修正设备，与所述尺度归一化设备连接，用于将所述归一化人体区间与所述归一化子图像进行匹配，匹配成功时，则基于所述归一化人体区间对所述归一化子图像进行形状修正，将修正后的归一化子图像作为判定对象图像输出；

手势确认设备，与所述外形修正设备连接，用于将所述判定对象图像与各个基准手形姿态进行逐一匹配，将匹配成功的基准手形姿态对应的手形姿态作为目标手势输出；

手势转换设备，与所述手势确认设备连接，用于接收所述目标手势，将所述目标手势转换为对应马桶控制指令，所述马桶控制指令用于控制马桶实现相应的操作；

其中，降解带储存设备还用于储存各个自动封口后的降解带，各个自动封口后的降解带被设置在降解带储存设备的后端，卷起状态下的多个降解带被设置在降解带储存设备的前端。

在所述马桶中：所述TF存储设备还与所述复合滤波设备连接，用于预先存储预设幅度阈值。

所述马桶中还可以包括：

防水式封闭外壳，位于马桶座垫下端的存水口内。

所述马桶中还可以包括：

计数设备，位于所述防水式封闭外壳内，与座便器的冲水按压设备连接，用于实时计算所述冲水按压设备被按压的次数以作为实时按压次数输出。

所述马桶中还可以包括：

实时流速检测设备，位于座便器座垫下端的存水口内，在所述防水式封闭外壳的外部。

在所述马桶中：

所述实时流速检测设备与座便器的冲水按压设备连接，用于每次在所述冲水按压设备被按压后被启动，以检测座便器座垫下端的存水口内的冲水平均流速以作为实时流速输出。

另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

采用本发明的马桶，针对现有技术中医用马桶方案匮缺的技术问题，通过引入手纸厚度检测设备、降解带储存设备、降解带检测设备、马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮、马桶右前轮、污物打包设备以及卷带设备扩展马桶的各项功能以方便医院病人使用，同时，还引入了基于手势动作的自动化控制模式，进一步简化对医用马桶的操作方式。

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 (2)

1.一种自动清洁方法，所述方法包括使用这样的马桶以在马桶污物池内的污物已满时将马桶污物池内的污物清扫到降解带中并对降解带自动封口，该马桶包括：手纸厚度检测设备、降解带储存设备、降解带检测设备、马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮和马桶右前轮，所述手纸厚度检测设备用于检测马桶侧上方的手纸厚度以输出实时手纸厚度，并在实时手纸厚度小于预设厚度阈值时，发出手纸紧张信号；所述降解带储存设备用于储存卷起状态下的多个降解带；所述降解带检测设备设置在降解带储存设备内，用于对降解带储存设备内的剩余降解带数量进行检测，当降解带储存设备内的剩余降解带数量小于等于预设数量阈值时，发出降解带不足信号；马桶左后轮、马桶右后轮、马桶左前轮和马桶右前轮一起控制马桶的行走模式，马桶左前轮和马桶右前轮都为随动轮，马桶左后轮和马桶右后轮都为驱动轮；

污物打包设备，用于在马桶污物池内的污物达到预设高度阈值时，将马桶污物池内的污物清扫到马桶污物池后方的降解带中并在清扫完毕后对降解带自动封口；

TF存储设备，设置在马桶基座内，用于预先存储所述预设厚度阈值和所述预设高度阈值；

其中，所述TF存储设备分别与所述手纸厚度检测设备和所述污物打包设备连接；

其特征在于，所述马桶还包括：

卷带设备，用于在当前降解带被自动封口后，将后续降解带卷送到对准马桶污物池后方出口的位置；

上肢图像捕获设备，用于对马桶上的用户的上肢进行图像捕获，以获得上肢图像；

深度图像捕获设备，用于对马桶上的用户的上肢进行深度图像数据捕获，以获得上肢深度图像；

复合滤波设备，与所述上肢图像捕获设备连接，用于接收所述上肢图像，分析所述上肢图像中噪声幅度均值大于预设幅度阈值的一种以上噪声类型，基于所述一种以上噪声类型建立复合滤波器，使用所述复合滤波器对所述上肢图像执行滤波操作以获得复合滤波图像，所述基于所述一种以上噪声类型建立复合滤波器包括：基于各个噪声类型对应的噪声幅度均值确定复合滤波器的滤波参数；

手形检测设备，与所述复合滤波设备连接，用于接收所述复合滤波图像，对所述复合滤波图像进行手形分析，并将分析到的手形从所述复合滤波图像处分割出来，以获得手形子图像；

背景剥离设备，与所述深度图像捕获设备连接，用于接收所述上肢深度图像并将所述上肢深度图像中的背景成分剥离出去，将剥离了背景成分的上肢深度图像作为前景图像输出；

目标形状检测设备，与所述背景剥离设备连接，用于接收所述前景图像，针对所述前景图像中的每一个像素点，判断其周围像素值是否全为0或全为255，是，则针对的像素点为内部点，否，则针对的像素点为形状点，将所述前景图像中的所有形状点组成的多个封闭区间进行面积判断，当封闭区间的面积与预设手形面积阈值相差的绝对值小于等于预设面积差阈值时，确定该封闭区间为人体区间；

尺度归一化设备，分别与所述手形检测设备和所述目标形状检测设备连接，用于将所述人体区间与所述手形子图像分别进行尺度归一化处理以获得归一化人体区间和归一化子图像；

外形修正设备，与所述尺度归一化设备连接，用于将所述归一化人体区间与所述归一化子图像进行匹配，匹配成功时，则基于所述归一化人体区间对所述归一化子图像进行形状修正，将修正后的归一化子图像作为判定对象图像输出；

手势确认设备，与所述外形修正设备连接，用于将所述判定对象图像与各个基准手形姿态进行逐一匹配，将匹配成功的基准手形姿态对应的手形姿态作为目标手势输出；

手势转换设备，与所述手势确认设备连接，用于接收所述目标手势，将所述目标手势转换为对应马桶控制指令，所述马桶控制指令用于控制马桶实现相应的操作；

其中，降解带储存设备还用于储存各个自动封口后的降解带，各个自动封口后的降解带被设置在降解带储存设备的后端，卷起状态下的多个降解带被设置在降解带储存设备的前端。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述TF存储设备还与所述复合滤波设备连接，用于预先存储预设幅度阈值。