CN107870141B - 一种室内高精度测量灰尘浓度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种室内高精度测量灰尘浓度的方法，该方法包括：提供一种灰尘浓度测量系统并使用所述系统来高精度测量灰尘浓度。系统包括液位测量设备，设置在储存设备内，用于实时监测用于喷射的液体的当前液位；储存设备，用于储存用于喷射的液体；喷射电机，用于喷射储存设备内储存的液体；喷射功率调节设备，分别与喷射电机和液位测量设备连接，用于接收当前液位，并基于当前液位调节喷射电机的喷射功率；可移动柜体，用于放置加湿器以将加湿器的喷射口放置在柜体外，所述可移动柜体的侧面设置有若干个散热孔，所述可移动柜体的下方设有两个驱动轮和一个万向轮。
Description
技术领域
本发明涉及图像识别领域，尤其涉及一种室内高精度测量灰尘浓度的方法。
背景技术
加湿器是一种可以增加房间湿度的家用电器，加湿器可以给指定房间加湿，也可以与锅炉或中央空调系统相连给整栋建筑加湿。根据热、湿交换理论，在实际工程中将加湿器分为以下两种：
1、等焓加湿器：即利用水吸收空气的显热进行蒸发加湿，其在焓、湿图上的变化为近似等焓过程。
2、等温加湿器：即利用热能将液态水转化成蒸汽与空气混合进行加湿，其在焓、湿图上的变化为近似等温过程。
加湿器从使用范围来讲可分为工业用加湿器、商用加湿器和家用加湿器三个大的类别。然而，当前的加湿器对灰尘检测的精度较低，更无法针对实时环境灰尘制定适宜的加湿策略。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种室内高精度测量灰尘浓度的方法，通过高精度图像采集设备获取灰尘检测的参考图像，基于参考图像分析确定周围灰尘，为灰尘的去除提供了利用价值较高的参考数据。
本发明至少具有以下三个重要发明点：
(1)通过对围绕各个CMOS传感器的包括多个屏蔽设备的专业屏蔽结构设计，减少影响CMOS传感器成像效果的静电干扰；
(2)通过直方图聚类分析对待处理图像进行分块，对分块后的各个子图像执行基于噪声幅值的自适应的目标分割阈值范围的确定，从而能够提高后续目标识别的可靠性；
(3)搭建了基于图像识别的灰尘浓度检测机制，提高了灰尘检测的精度以及去除灰尘的效果。
根据本发明的一方面，提供了一种室内高精度测量灰尘浓度的方法，该方法包括：
1)提供一种灰尘浓度测量系统，所述系统包括：
液位测量设备，设置在储存设备内，用于实时监测用于喷射的液体的当前液位；
储存设备，用于储存用于喷射的液体；
喷射电机，用于喷射储存设备内储存的液体；
喷射功率调节设备，分别与喷射电机和液位测量设备连接，用于接收当前液位，并基于当前液位调节喷射电机的喷射功率；
可移动柜体，用于放置加湿器以将加湿器的喷射口放置在柜体外，所述可移动柜体的侧面设置有若干个散热孔，所述可移动柜体的下方设有两个驱动轮和一个万向轮；以及
2)使用所述系统来高精度测量灰尘浓度。
优选地，所述灰尘浓度测量系统还包括：
锅盖结构，设置圆柱形主体结构的上方，用于覆盖圆柱形主体结构，其边缘与圆柱形主体结构的边缘光滑连接；
圆柱形主体结构，包括圆柱形塑料主体、钢体外壳、多个CMOS传感器、多个钢体套接环和多个绝缘装饰贴片，钢体外壳覆盖在圆柱形塑料主体的侧面上，多个绝缘装饰贴片以相互连接方式连续贴在钢体外壳表面上，每一个绝缘装饰贴片内嵌有钢体屏蔽片，每一个CMOS传感器设置在一个绝缘装饰贴片的中心处，且套接有一个固定在绝缘装饰贴片外表面上的钢体套接环；针对每一个绝缘装饰贴片，其上的钢体套接环到钢体屏蔽片的距离大于其上的钢体套接环到钢体外壳的距离，以便于钢体套接环上的静电释放到钢体外壳上；
圆柱形支架，位于储存设备上，设置在圆柱形主体结构下方，用于支撑圆柱形主体结构和锅盖结构。
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灰尘浓度测量系统的结构示意图。
图2为根据本发明实施方案示出的灰尘浓度测量系统的可移动柜体的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的灰尘浓度测量系统的实施方案进行详细说明。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种室内高精度测量灰尘浓度的方法，该方法包括：1)提供一种灰尘浓度测量系统；以及2)使用所述系统来高精度测量灰尘浓度。图1为根据本发明实施方案示出的灰尘浓度测量系统的结构示意图，所述系统包括：
液位测量设备，设置在储存设备内，用于实时监测用于喷射的液体的当前液位；
储存设备，用于储存用于喷射的液体；
喷射电机，用于喷射储存设备内储存的液体；
喷射功率调节设备，分别与喷射电机和液位测量设备连接，用于接收当前液位，并基于当前液位调节喷射电机的喷射功率；
如图2所示，可移动柜体，用于放置加湿器以将加湿器的喷射口放置在柜体外，所述可移动柜体的侧面设置有若干个散热孔，所述可移动柜体的下方设有两个驱动轮和一个万向轮。
接着，继续对本发明的灰尘浓度测量系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述灰尘浓度测量系统中，还包括：
锅盖结构，设置圆柱形主体结构的上方，用于覆盖圆柱形主体结构，其边缘与圆柱形主体结构的边缘光滑连接。
在所述灰尘浓度测量系统中，还包括：
圆柱形主体结构，包括圆柱形塑料主体、钢体外壳、多个CMOS传感器、多个钢体套接环和多个绝缘装饰贴片，钢体外壳覆盖在圆柱形塑料主体的侧面上，多个绝缘装饰贴片以相互连接方式连续贴在钢体外壳表面上，每一个绝缘装饰贴片内嵌有钢体屏蔽片，每一个CMOS传感器设置在一个绝缘装饰贴片的中心处，且套接有一个固定在绝缘装饰贴片外表面上的钢体套接环；针对每一个绝缘装饰贴片，其上的钢体套接环到钢体屏蔽片的距离大于其上的钢体套接环到钢体外壳的距离，以便于钢体套接环上的静电释放到钢体外壳上；
圆柱形支架，位于储存设备上，设置在圆柱形主体结构下方，用于支撑圆柱形主体结构和锅盖结构；
多个CMOS传感器用于以不同视角对所在环境进行图像检测以分别获得并输出多个分视角图像；
直方图获取设备，设置在圆柱形支架内，分别与多个CMOS传感器连接，用于接收多个分视角图像，并对每一个分视角图像执行直方图处理以获得相应的直方图分布数据；
图像输出设备，设置在圆柱形支架内，与直方图获取设备连接，用于接收多个分视角图像分别对应的多个直方图分布数据，将多个直方图分布数据进行比较，选取分布最均衡的直方图分布数据所对应的分视角图像作为待处理图像；
分块处理设备，用于接收待处理图像，通过直方图聚类分析对待处理图像进行分割，以获得各个子图像；
噪声幅值检测设备，与分块处理设备连接，用于接收各个子图像，针对每一个子图像，对该子图像进行噪声类型检测，以获得各种类型噪声的幅值，并基于各种类型噪声的幅值以及各种类型噪声分别对应的幅值权值确定该子图像的总噪声幅值；
阈值选择设备，分别与分块处理设备和噪声幅值检测设备连接，用于接收各个子图像，以及接收各个子图像的各个总噪声幅值，基于每一个子图像的总噪声幅值确定该子图像的灰尘分割阈值范围，其中，子图像的总噪声幅值越大，该子图像的灰尘分割阈值范围宽度越小；
图像分割设备，与阈值选择设备连接，用于对每一个子图像执行基于对应灰尘分割阈值的灰尘分割处理，以获得对应的子图案，并将所有子图像的子图案进行拼接以获得各个拼接图案；
灰尘浓度检测设备，与图像分割设备连接，用于计算各个拼接图案的总面积占据待处理图像的面积的百分比以作为灰尘百分比，并基于所述灰尘百分比确定对应的灰尘浓度；
其中，所述喷射功率调节设备还与灰尘浓度检测设备连接，用于接收确定的灰尘浓度，并基于确定的灰尘浓度实时调节喷射电机的喷射功率。
在所述灰尘浓度测量系统中：所述喷射功率调节设备基于确定的灰尘浓度实时调节喷射电机的喷射功率包括：所述喷射功率调节设备确定的灰尘浓度越高，实时调节的喷射电机的喷射功率越大。
在所述灰尘浓度测量系统中：在所述喷射功率调节设备中，当前液位越低，调节的喷射电机的喷射功率越小。
在所述灰尘浓度测量系统中，还包括：WIFI连接设备，设置在圆柱形支架上，用于建立WIFI无线通信连接。
以及在所述灰尘浓度测量系统中，还包括：
实时显示设备，与所述喷射功率调节设备连接，位于储存设备上，用于实时显示喷射功率调节设备确定的灰尘浓度、喷射电机的喷射功率以及当前液位。
另外，CMOS图像传感器具有以下几个优点：1)、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是CMOS图像传感器在功能上优于CCD的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，CMOS图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2)、抗辐射能力。总的来说，CMOS图像传感器潜在的抗辐射性能相对于CCD性能有重要增强。3)、系统复杂程度和可靠性。采用CMOS图像传感器可以大大地简化系统硬件结构。4)、非破坏性数据读出方式。5)、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，CMOS图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于CMOS图像传感器相对优越的性能，使得CMOS图像传感器在各个领域得到了广泛的应用。
采用本发明的灰尘浓度测量系统，针对现有技术中加湿器对灰尘处理效率低下的技术问题，通过对源自现场图像的每一个子图像执行基于对应灰尘分割阈值的灰尘分割处理，以获得对应的子图案，并将所有子图像的子图案进行拼接以获得各个拼接图案，采用灰尘浓度检测设备，用于计算各个拼接图案的总面积占据待处理图像的面积的百分比以作为灰尘百分比，并基于所述灰尘百分比确定对应的灰尘浓度，通过喷射功率调节设备用于接收确定的灰尘浓度，并基于确定的灰尘浓度实时调节喷射电机的喷射功率。
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 (3)
1.一种室内高精度测量灰尘浓度的方法，该方法包括：
1)提供一种灰尘浓度测量系统，
2)使用所述系统来高精度测量灰尘浓度，其特征在于，所述系统包括：
加湿器；
可移动柜体，用于放置加湿器以将加湿器的喷射口放置在柜体外，所述可移动柜体的侧面设置有若干个散热孔，所述可移动柜体的下方设有两个驱动轮和一个万向轮；其中，所述加湿器包括：
液位测量设备，设置在储存设备内，用于实时监测用于喷射的液体的当前液位；
储存设备，用于储存用于喷射的液体；
喷射电机，用于喷射储存设备内储存的液体；
喷射功率调节设备，分别与喷射电机和液位测量设备连接，用于接收当前液位，并基于当前液位调节喷射电机的喷射功率；
锅盖结构，设置圆柱形主体结构的上方，用于覆盖圆柱形主体结构，其边缘与圆柱形主体结构的边缘光滑连接；
圆柱形主体结构，包括圆柱形塑料主体、钢体外壳、多个CMOS传感器、多个钢体套接环和多个绝缘装饰贴片，钢体外壳覆盖在圆柱形塑料主体的侧面上，多个绝缘装饰贴片以相互连接方式连续贴在钢体外壳表面上，每一个绝缘装饰贴片内嵌有钢体屏蔽片，每一个CMOS传感器设置在一个绝缘装饰贴片的中心处，且套接有一个固定在绝缘装饰贴片外表面上的钢体套接环；针对每一个绝缘装饰贴片，其上的钢体套接环到钢体屏蔽片的距离大于其上的钢体套接环到钢体外壳的距离，以便于钢体套接环上的静电释放到钢体外壳上；
圆柱形支架，位于储存设备上，设置在圆柱形主体结构下方，用于支撑圆柱形主体结构和锅盖结构；
多个CMOS传感器用于以不同视角对所在环境进行图像检测以分别获得并输出多个分视角图像；
直方图获取设备，设置在圆柱形支架内，分别与多个CMOS传感器连接，用于接收多个分视角图像，并对每一个分视角图像执行直方图处理以获得相应的直方图分布数据；
图像输出设备，设置在圆柱形支架内，与直方图获取设备连接，用于接收多个分视角图像分别对应的多个直方图分布数据，将多个直方图分布数据进行比较，选取分布最均衡的直方图分布数据所对应的分视角图像作为待处理图像；
分块处理设备，用于接收待处理图像，通过直方图聚类分析对待处理图像进行分割，以获得各个子图像；
噪声幅值检测设备，与分块处理设备连接，用于接收各个子图像，针对每一个子图像，对该子图像进行噪声类型检测，以获得各种类型噪声的幅值，并基于各种类型噪声的幅值以及各种类型噪声分别对应的幅值权值确定该子图像的总噪声幅值；
阈值选择设备，分别与分块处理设备和噪声幅值检测设备连接，用于接收各个子图像，以及接收各个子图像的各个总噪声幅值，基于每一个子图像的总噪声幅值确定该子图像的灰尘分割阈值范围，其中，子图像的总噪声幅值越大，该子图像的灰尘分割阈值范围宽度越小；
图像分割设备，与阈值选择设备连接，用于对每一个子图像执行基于对应灰尘分割阈值的灰尘分割处理，以获得对应的子图案，并将所有子图像的子图案进行拼接以获得各个拼接图案；
灰尘浓度检测设备，与图像分割设备连接，用于计算各个拼接图案的总面积占据待处理图像的面积的百分比以作为灰尘百分比，并基于所述灰尘百分比确定对应的灰尘浓度；
其中，所述喷射功率调节设备还与灰尘浓度检测设备连接，用于接收确定的灰尘浓度，并基于确定的灰尘浓度实时调节喷射电机的喷射功率；
所述喷射功率调节设备基于确定的灰尘浓度实时调节喷射电机的喷射功率包括：所述喷射功率调节设备确定的灰尘浓度越高，实时调节的喷射电机的喷射功率越大。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
在所述喷射功率调节设备中，当前液位越低，调节的喷射电机的喷射功率越小。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：
WIFI连接设备，设置在圆柱形支架上，用于建立WIFI无线通信连接。
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Effective date of registration: 20180925 Address after: 312500 232 unit, 2 units, 1 seasons garden, Xinchang County, Shaoxing, Zhejiang. Applicant after: ZHANG FANGJUN Address before: 071001 298, Ling Yu Temple Street, Baoding, Hebei. Applicant before: Kong Hua |
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Effective date of registration: 20190409 Address after: No. 36 Daqing East Road, Fancheng District, Xiangyang City, Hubei Province Patentee after: Baisheng Construction Co., Ltd. Address before: 312500 232 unit, 2 units, 1 seasons garden, Xinchang County, Shaoxing, Zhejiang. Patentee before: ZHANG FANGJUN |
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