CN107703556A - 人体位置检测方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

人体位置检测方法、装置和计算机可读存储介质 Download PDF

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    • G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors

Abstract

本发明公开一种人体位置检测方法，所述人体位置检测方法包括以下步骤：在检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定所述热释电红外传感器对应的探测区域；控制红外阵列传感器扫描所述探测区域，以获取红外图像；获取背景红外图像，并根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置。本发明还公开一种人体位置检测装置和计算机可读存储介质。本发明因红外阵列传感器只需扫描有信号出书的热释电红外传感器对应的探测区域，使得红外阵列传感器不需要进行全局扫描，减少了扫描的时间，缩短了人体位置的确定时间，即降低了设备的响应时间，从而提高了用户的体验。

Description

人体位置检测方法、装置和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及环境调节技术领域，尤其涉及人体位置检测方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
随着人们生活水平的提高，调节室内环境参数的电器已成为每个家庭必不可少的标配电器。而随着环境参数调节电器的普及，各种智能化技术应用于环境参数调节电器上以提高用户的体验。
目前，环境参数调节电器上大多装有红外传感器，以检测人体的位置、数量、温度等信息，从而使得环境参数调节电器根据检测的数据自动调节送风方向、送风量、温度等环境参数。
为了确定人体位置，环境参数调节电器的上的红外传感器需要对全局进行扫描，这样的扫描方式延长了环境参数调节电器确定人体位置的时长，降低了环境参数调节电器确定人体位置的效率，从而降低了用户体验。
发明内容
本发明的主要目的在于提供人体位置检测方法、装置和计算机可读存储介质，旨在解决环境参数调节电器确定人体位置效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种人体位置检测方法，所述人体位置检测方法运行于人体位置检测装置，所述人体位置检测装置包括红外列阵传感器以及多个热释电红外传感器，各个所述热释电红外传感器的探测区域不同，各个所述探测区域构成所述红外阵列传感器的扫描范围，所述人体位置检测方法包括以下步骤：
在检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定所述热释电红外传感器对应的探测区域；
控制红外阵列传感器扫描所述探测区域，以获取红外图像；
获取背景红外图像，并根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置。
优选地，所述控制红外阵列传感器扫描所述探测区域的步骤包括：确定所述探测区域的数量；
在当所述探测区域的数量多个时，判断各个所述探测区域是否依次相邻；
在各个所述探测区域依次相邻时，控制所述红外阵列传感器扫描各个所述探测区域。
优选地，所述确定所述探测区域的数量的步骤之后，还包括：
在所述探测区域的数量为一个时，控制所述红外阵列传感器扫描所述探测区域。
优选地，所述判断各个所述探测区域是否依次相邻的步骤之后，还包括：
在含有不相邻的探测区域时，根据各个所述探测区域以及各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域确定所述红外阵列传感器的扫描区域；
控制所述红外阵列传感器扫描所述扫描区域，其中，所述红外阵列传感器按照第一扫描速度扫描所述探测区域，且所述红外阵列传感器以第二扫描速度扫描各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域，所述第二扫描速度大于所述第一扫描速度。
优选地，所述根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置的步骤包括：
计算所述红外图像的像素的温度值与对应位置的所述红外图像的像素的温度值的温度差值；
将温度差值大于预设差值对应的所述红外图像的像素作为待处理像素；
根据所述待处理像素确定所述人体位置。
优选地，所述人体位置检测方法，还包括：
在预设时长内未检测到所述热释电红外传感器有信号输出时，关闭所述红外阵列传感器。
优选地，所述获取背景红外图像的步骤包括：
获取预设时间段内的全景红外图像，其中，所述预设时间段根据当前时间点与预设时长确定；
根据各个所述全景红外图像构造所述背景外红图像。
为实现上述目的，本发明还提供一种人体位置检测方法空调器，所述人体位置检测装置包括多个热释电红外传感器、红外阵列传感器、处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的人体位置检测程序，其中，各个所述热释电红外传感器的探测区域不同，各个所述探测区域构成所述红外阵列传感器的扫描范围，所述人体位置检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的人体位置检测方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有人体位置检测程序，所述人体位置检测程序被处理器执行时实现如上所述的人体位置检测方法的步骤。
本发明提供的人体位置检测方法、装置和计算机可读存储介质，在设备检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定热释电红外传感器的探测区域，并控制红外挣了传感器扫描确定的探测区域，以得到红外图像，在根据背景红外图像与红外图像确定人体位置；因红外阵列传感器只需扫描有信号出书的热释电红外传感器对应的探测区域，使得红外阵列传感器不需要进行全局扫描，减少了扫描的时间，缩短了人体位置的确定时间，即降低了设备的响应时间，从而提高了用户的体验。
附图说明
图1为本发明实施例人体位置检测装置所涉及的的硬件结构示意图；
图2为本发明人体位置检测方法的第一实施例的流程示意图；
图3为图2内步骤S20的细化流程示意图；
图4为图2中步骤S30中获取背景红外图像的细化流程示意图；
图5为图2中步骤S30中根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置的细化流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：在检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定所述热释电红外传感器对应的探测区域；控制红外阵列传感器扫描所述探测区域，以获取红外图像；获取背景红外图像，并根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置。
现有技术中，为了确定人体位置，环境参数调节电器的上的红外传感器需要对全局进行扫描，这样的扫描方式延长了环境参数调节电器确定人体位置的时长，降低了环境参数调节电器确定人体位置的效率，从而降低了用户体验。
本发明提供一种解决方案：因红外阵列传感器只需扫描有信号出书的热释电红外传感器对应的探测区域，使得红外阵列传感器不需要进行全局扫描，减少了扫描的时间，缩短了人体位置的确定时间，即降低了设备的响应时间，从而提高了用户的体验。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的人体位置检测装置的硬件运行环境的结构示意图。
本发明实施例方案涉及的是人体位置检测装置，人体位置检测装置可为空调器、空气净化器等设备上的部件，人体位置检测装置包括：处理器1001，例如CPU，存储器1002，多个热释电红外传感器1003，红外阵列传感器1004，通信总线1005。其中，通信总线1005用于实现这些组件之间的连接通信。
存储器1002可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1002中可以包括人体位置检测程序；而处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的人体位置检测程序，并执行以下操作：
在检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定所述热释电红外传感器对应的探测区域；
控制红外阵列传感器扫描所述探测区域，以获取红外图像；
获取背景红外图像，并根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置。
进一步的，控制器1001可以用于调用存储器1003中存储的气体吸附剂的失效检测程序，并执行以下操作：
所述控制红外阵列传感器扫描所述探测区域的步骤包括：确定所述探测区域的数量；
在当所述探测区域的数量多个时，判断各个所述探测区域是否依次相邻；
在各个所述探测区域依次相邻时，控制所述红外阵列传感器扫描各个所述探测区域。
进一步的，控制器1001可以用于调用存储器1003中存储的气体吸附剂的失效检测程序，并执行以下操作：
在所述探测区域的数量为一个时，控制所述红外阵列传感器扫描所述探测区域。
进一步的，控制器1001可以用于调用存储器1003中存储的气体吸附剂的失效检测程序，并执行以下操作：
在含有不相邻的探测区域时，根据各个所述探测区域以及各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域确定所述红外阵列传感器的扫描区域；
控制所述红外阵列传感器扫描所述扫描区域，其中，所述红外阵列传感器按照第一扫描速度扫描所述探测区域，且所述红外阵列传感器以第二扫描速度扫描各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域，所述第二扫描速度大于所述第一扫描速度。
进一步的，控制器1001可以用于调用存储器1003中存储的气体吸附剂的失效检测程序，并执行以下操作：
计算所述红外图像的像素的温度值与对应位置的所述红外图像的像素的温度值的温度差值；
将温度差值大于预设差值对应的所述红外图像的像素作为待处理像素；
根据所述待处理像素确定所述人体位置。
进一步的，控制器1001可以用于调用存储器1003中存储的气体吸附剂的失效检测程序，并执行以下操作：
在预设时长内未检测到所述热释电红外传感器有信号输出时，关闭所述红外阵列传感器。
进一步的，控制器1001可以用于调用存储器1003中存储的气体吸附剂的失效检测程序，并执行以下操作：
获取预设时间段内的全景红外图像，其中，所述预设时间段根据当前时间点与预设时长确定；
根据各个所述全景红外图像构造所述背景外红图像。
本实施例根据上述方案，在设备检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定热释电红外传感器的探测区域，并控制红外挣了传感器扫描确定的探测区域，以得到红外图像，在根据背景红外图像与红外图像确定人体位置；因红外阵列传感器只需扫描有信号出书的热释电红外传感器对应的探测区域，使得红外阵列传感器不需要进行全局扫描，减少了扫描的时间，缩短了人体位置的确定时间，即降低了设备的响应时间，从而提高了用户的体验。
基于上述硬件构架，提出本发明人体位置检测方法的实施例。
参照图2，图2为本发明人体位置检测方法的第一实施例，所述人体位置检测方法包括以下步骤：
步骤S10，在检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定所述热释电红外传感器对应的探测区域；
在本发明中，人体位置检测方法运行于人体位置检测装置，人体位置检测装置包括红外列阵传感器以及多个热释电红外传感器，各个所述热释电红外传感器的探测区域不同，且各个探测区域构成红外阵列传感器的扫描范围；人体位置检测装置可为空调器、空气净化器等的环境参数调节电器上，下面以空调器为例，对本发明人体位置检测方法进行详细的说明。
在空调器开始运行后，同时启动各个热释电红外传感器与红外阵列传感器，热释电红外传感器可对其对应的探测区域进行探测以发现是否有人体活动。热释电红外传感器只接收人体或者与人体温度靠近的物体发出的红外光，在当人体活动时，热释电红外传感器的二个电容接收的红外光的能量不一致，即光电流在热释电红外传感器的回路中不能相互抵消，所有热释电红外传感器有信号输出，即可以理解的认为在当热释电红外传感器输出信号时，则该热释电红外传感器对应的探测区域内有人体活动。需要说明的是，在本发明中，在当用户的某一个人体部位(比如手指、脚、头部)活动时，热释电红外传感器会有信号的输出。
步骤S20，控制红外阵列传感器扫描所述探测区域，以获取红外图像；
空调器上具体有多个热释电红外传感器，每一个热释电红外传感器具有相应的探测区域，而且空调器所作用的空间内可能不止一个用户，即有多个探测区域都具有活动的人体，此时，红外阵列传感器具有不同的扫描策略，具体的请参照图3，即步骤S20包括：
步骤S21，确定所述探测区域的数量；
步骤S22，在所述探测区域的数量为一个时，控制所述红外阵列传感器扫描所述探测区域。
步骤S23，在当所述探测区域的数量多个时，判断各个所述探测区域是否依次相邻；
步骤S24，在各个所述探测区域依次相邻时，控制所述红外阵列传感器扫描各个所述探测区域；
步骤S25，在含有不相邻的探测区域时，根据各个所述探测区域以及各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域确定所述红外阵列传感器的扫描区域；
步骤S26，控制所述红外阵列传感器扫描所述扫描区域，其中，所述红外阵列传感器按照第一扫描速度扫描所述探测区域，且所述红外阵列传感器以第二扫描速度扫描各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域，所述第二扫描速度大于所述第一扫描速度；
在检测到热释电红外传感器有信号输出时，空调器先确定有信号输出的热释电红外传感器的数量，即确定探测区域的数量，在当只有一个热释电红外传感器有信号输出时，则红外阵列传感器只需扫描该探测区域；在当有多个热释电红外传感器有信号输出时，此时，空调器需要判断对应的各个探测区域是否相邻，从而选择对应的扫描策略，若各个探测区域依次相邻，红外阵列传感器依次扫描各个探测区域，而不对未有人体活动的探测区域进行扫描；但若含有不相邻的人体活动探测区域时，则红外阵列传感器需要扫描夹在有人体活动的探测区域之间的未含有人体活动的探测区域，具体的，将红外阵列需要扫描的探测区域作为第一待扫描区域，将处于各个第一待扫描区域的未含有人体活动的探测区域作为第二待扫描区域，红外阵列传感器以第一扫描速度扫描第一待扫描区域，并以第二扫描速度扫描第二待扫描区域，第二扫描速度远大于第一扫描速度，即红外阵列传感器快速扫描第二待扫描区域。
下面以具体的例子对步骤S20进行说明，空调器具有5个热释电红外传感器，具有A、B、C、D、E五个依次相邻的探测区域，，在探测区域A有人体活动时，红外阵列传感器进扫描探测区域A，在检测到探测区域B、探测区域C以及探测区域D时，因探测区域B、探测区域C与探测区域D依次相邻，所以红外阵列传感器只需依次扫描探测区域B、探测区域C与探测区域D；若检测探测区域B与探测区域D有人体活动时，红外阵列传感器的扫描区域为探测区域B、探测区域C以及探测区域D，红外阵列传感器以第一扫描速度先扫描探测区域B、再以第二扫描速度快速(相较第一扫描速度)扫描探测区域C，再以第一扫描速度扫描探测区域D，需要说明的是，红外阵列传感器可往复扫描含有人体活动的探测区域。在红外阵列传感器扫描探测区域后，会得到扫描的红外图像。
步骤S30，获取背景红外图像，并根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置；
在实施例中，背景红外图像可以根据红外阵列传感器扫描的全景红外图像构造而成，具体的，请参照图4，即步骤S30中获取背景红外图像的步骤包括：
步骤S31，获取预设时间段内的全景红外图像，其中，所述预设时间段根据当前时间点与预设时长确定；
步骤S32，根据各个所述全景红外图像构造所述背景外红图像；
空调器会定时控制红外阵列传感器对其扫描区域进行扫描以获得全景红外图像，定时时长可以为任意合适的数值，比如10min。在当红外阵列传感器需要扫描含有人体活动的探测区域时，此时空调器会调取预设数量的全景红外图像以构造成背景红外图像，预设数量可以是任意合适的数值，比如5；需要说明的是，空调器调取的全景红外图像应该是最新的，即每一张调取的全景红外图像的生成时间点均晚于其他未调取的全景红外图像，具体的，空调器会获取当前时间点，以当前时间点为结束点，取预设时长内的全景红外图以构造背景红外图像，采用这样的方法选择全景红外图像，可使得构造的背景红外图像具有及时性，增加了人体位置确定的准确性。
在获得各个全景红外图像后，在全景红外图像上找出与人体体表温度相近的轮廓位置并标记出来，然后根据各个全景红外图像确定标记的轮廓位置是否一致，若一致，则将一致的轮廓位置作为静态热源，若不一致，则认定该轮廓位置为人体，为动态热源，需要在全景红外图像中(以任意一张全景红外图像作为构造背景红外图像的基础图像)删除该轮廓位置，并将另外全景红外图像的与轮廓位置对应的温度分布图粘贴于该全景红外图像中，在基础图像的轮廓位置全部进行修正后即获得背景红外图像。
在获得背景红外图像后，将各个红外图像与与背景红外图像进行比对以确人体位置，具体的，请参照图5，即步骤S30中根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置的步骤包括：
步骤S33，计算所述红外图像的像素的温度值与对应位置的所述红外图像的像素的温度值的温度差值；
步骤S34，将温度差值大于预设差值对应的所述红外图像的像素作为待处理像素；
步骤S35，根据所述待处理像素确定所述人体位置；
在红外阵列传感器在扫描得到的红外图像中的各个像素具有唯一的坐标，对应的背景红外图像中各个像素也具有唯一的坐标，每一个像素具有对应的温度值。
在红外阵列传感器输出红外图像后，空调器会根据红外阵列图像的像素的坐标查找与位置一致的背景红外图像的像素，并计算二个像素的温度差值，并将温度差值大于预设差值的红外图像的像素作为待处理像素(待标记像素)，预设差值可以为任意合适的数值，比如2℃。
在获得待处理像素后，对各个待处理像素进行聚类标记，在对标记的像素进行连通域检测以获得连通区域(连通区域像素数量控制在20-100)，然后确定连通区域的中心，并将中心作为人体位置。在空调器确定人体位置后，可根据人体位置的坐标与空调器的坐标确定用户与空调器的位置以及确定用户相对于空调器的方向，从而使得空调器根据方向与距离调节风向与风量。
本实施例提供的技术方案中，在设备检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定热释电红外传感器的探测区域，并控制红外挣了传感器扫描确定的探测区域，以得到红外图像，在根据背景红外图像与红外图像确定人体位置；因红外阵列传感器只需扫描有信号出书的热释电红外传感器对应的探测区域，使得红外阵列传感器不需要进行全局扫描，减少了扫描的时间，缩短了人体位置的确定时间，即降低了设备的响应时间，从而提高了用户的体验。
本发明还提供一种人体位置检测装置，所述人体位置检测装置包括多个热释电红外传感器、红外阵列传感器、处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的人体位置检测程序，其中，各个所述热释电红外传感器的探测区域不同，各个所述探测区域构成所述红外阵列传感器的扫描范围，所述人体位置检测程序被所述处理器执行时实现如上实施例所述的人体位置检测方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有人体位置检测程序，所述人体位置检测程序被处理器执行时实现如上实施例所述的人体位置检测方法的步骤。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种人体位置检测方法，其特征在于，所述人体位置检测方法运行于人体位置检测装置，所述人体位置检测装置包括红外列阵传感器以及多个热释电红外传感器，各个所述热释电红外传感器的探测区域不同，各个所述探测区域构成所述红外阵列传感器的扫描范围，所述人体位置检测方法包括以下步骤：
在检测到热释电红外传感器有信号输出时，确定所述热释电红外传感器对应的探测区域；
控制红外阵列传感器扫描所述探测区域，以获取红外图像；
获取背景红外图像，并根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置。
2.如权利要求1所述的人体位置检测方法，其特征在于，所述控制红外阵列传感器扫描所述探测区域的步骤包括：
确定所述探测区域的数量；
在当所述探测区域的数量多个时，判断各个所述探测区域是否依次相邻；
在各个所述探测区域依次相邻时，控制所述红外阵列传感器扫描各个所述探测区域。
3.如权利要求2所述的人体位置检测方法，其特征在于，所述确定所述探测区域的数量的步骤之后，还包括：
在所述探测区域的数量为一个时，控制所述红外阵列传感器扫描所述探测区域。
4.如权利要求2所述的人体位置检测方法，其特征在于，所述判断各个所述探测区域是否依次相邻的步骤之后，还包括：
在含有不相邻的探测区域时，根据各个所述探测区域以及各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域确定所述红外阵列传感器的扫描区域；
控制所述红外阵列传感器扫描所述扫描区域，其中，所述红外阵列传感器按照第一扫描速度扫描所述探测区域，且所述红外阵列传感器以第二扫描速度扫描各个所述探测区域之间的未有信号输出的探测区域，所述第二扫描速度大于所述第一扫描速度。
5.如权利要求1-4任一项所述的人体位置检测方法，其特征在于，所述根据所述红外图像与所述背景红外图像确定人体位置的步骤包括：
计算所述红外图像的像素的温度值与对应位置的所述红外图像的像素的温度值的温度差值；
将温度差值大于预设差值对应的所述红外图像的像素作为待处理像素；
根据所述待处理像素确定所述人体位置。
6.如权利要求1-4任一项所述的人体位置检测方法，其特征在于，所述人体位置检测方法，还包括：
在预设时长内未检测到所述热释电红外传感器有信号输出时，关闭所述红外阵列传感器。
7.如权利要求1-4任一项所述的人体位置检测方法，其特征在于，所述获取背景红外图像的步骤包括：
获取预设时间段内的全景红外图像，其中，所述预设时间段根据当前时间点与预设时长确定；
根据各个所述全景红外图像构造所述背景外红图像。
8.一种人体位置检测装置，其特征在于，所述人体位置检测装置包括多个热释电红外传感器、红外阵列传感器、处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的人体位置检测程序，其中，各个所述热释电红外传感器的探测区域不同，各个所述探测区域构成所述红外阵列传感器的扫描范围，所述人体位置检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的人体位置检测方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有人体位置检测程序，所述人体位置检测程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的人体位置检测方法的步骤。
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