CN107949117B - 一种led灯智能照明系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED灯智能照明系统及方法，LED灯智能照明系统包括红外摄像头、激光扫描单元和信息处理单元；信息处理单元分别与LED光源、红外摄像头和激光扫描单元连接；所述的LED光源，包括LED集成模块、亮度调节模块和色温调节模块；亮度调节模块和色温调节模块用于接收信息处理单元的控制信号，调节照明光线的亮度和色温；通过采集人物信息和人物周边环境信息，实现LED灯照明模式的智能切换，便于人们日常生活。

Description

一种LED灯智能照明系统及方法
技术领域
本发明涉及LED灯照明领域，特别涉及一种LED灯智能照明系统及方法。
背景技术
现有LED灯具因其体积小、耗电量低和寿命长等优点，已逐步取代传统白炽灯、荧光灯等，广泛应用于个场地照明中。但现有LED灯功能简单单一，已无法满足现代化中，人们对智能照明的要求。
发明内容
针对上述现有技术中的缺点和不足，本发明的目的在于一种多功能的LED灯智能照明系统及方法。
具体技术方案如下：
一种LED灯智能照明系统，包括LED光源、红外摄像头、激光扫描单元和信息处理单元；信息处理单元分别与LED光源、红外摄像头和激光扫描单元连接；所述的LED光源，包括LED集成模块、亮度调节模块和色温调节模块；亮度调节模块和色温调节模块用于接收信息处理单元的控制信号，调节照明光线的亮度和色温；
红外摄像头，采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
激光扫描单元，采集照明范围内的三维距离信息，并将三维距离信息传输至信息处理单元；
进一步，还包括通信接口单元，采用无线或有线接口并与信息处理单元连接，用于与远程终端进行信息传输。
进一步，所述的LED集成模块，包括多种色灯LED和多个相应的电机驱动平台。
进一步，信息处理单元接收红外摄像头信息，采集识别到人物信息后，控制激光扫描单元检测人物周边环境信息；信息处理单元根据人物信息和人物周边环境信息，控制电机驱动平台调整照明角度、亮度和色温。
进一步，信息处理单元接收红外摄像头信息，进行图像信息处理识别；
当信息处理单元检测出照明范围内出现儿童时，调节照明亮度和色温，进入护眼模式；
当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。
进一步，LED灯智能照明系统还包括扬声器和超声波发射单元，扬声器和超声波发射单元分别与信息处理单元连接。
进一步，超声波发射单元还包括电机驱动单元，信息处理单元控制电机驱动单元，从而调节超声波发射单元角度。
进一步，信息处理单元接收红外摄像头信息，检测出照明区域范围内出现害虫时，控制电机驱动单元调节超声波发射单元角度，使超声波发射单元对准害虫，实现害虫驱赶。
进一步，超声波发射单元还包括声波调节单元，信息处理单元依据检测出的害虫类型，控制声波调节单元调节超声波的发射频率。
进一步，超声波发射单元频率调节范围为20 KHz-100 KHz。
进一步，当信息处理单元接收红外摄像头信息，检测出照明区域范围内出现蚊子、蟑螂和老鼠等害虫时，控制电机驱动单元调节超声波发射单元角度，使超声波发射单元对准蚊子、蟑螂和老鼠等害虫，从而实现害虫驱赶，解决了现有技术中照明系统因照明光线招惹害虫的技术难题。进一步，超声波发射单元还包括声波调节单元，信息处理单元依据检测出的害虫类型，控制声波调节单元调节超声波的发射频率。声波发射单元可以固定频率发射超声波，超声波发射频率包括：19KHz、21KHz、25KHz、34KHz、36KHz、46KHz、62KHz、100KHz频段。声波发射单元也可以采用20 KHz-100 KHz的变频方式发射。
一种LED灯智能照明方法，基于上述LED灯智能照明系统；
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别；
S3：当采集识别到人物信息后，控制激光扫描单元检测人物周边环境信息；
S4：信息处理单元根据人物信息和人物周边环境信息，控制电机驱动平台调整照明角度、亮度和色温。
所述人物信息包括人脸朝向、人物行为和人物周边光线强度信息；
所述人物周边环境信息包括，人物及其周边物品距离信息。
进一步，步骤S4中，信息处理单元识别出人物处于背光时，调整LED光源照射角度和亮度，将光线反射至人物前方。
一种LED灯智能照明方法，基于上述LED灯智能照明系统；
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别，检测照明区域内是否有儿童；
S3：当信息处理单元检测出照明范围内出现儿童时，调节照明亮度和色温，进入护眼模式；
S4：当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。
进一步，所述的护眼模式为，将色温调节至4500k，并降低照明亮度；
所述的正常照明模式，将色温调节至6000k，并提高照明亮度；
一种LED灯智能照明方法，基于上述LED灯智能照明系统；
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别；
S3：当采集识别到害虫信息时，控制超声波发射单元的发射角度和频率。
进一步，步骤S3还包括，检测出照明区域范围内出现害虫时，控制电机驱动单元调节超声波发射单元角度，使超声波发射单元对准害虫，实现害虫驱赶。
进一步，步骤S3还包括，信息处理单元依据检测出的害虫类型，控制声波调节单元调节超声波的发射频率。
进一步，超声波发射单元频率调节范围为20 KHz-100 KHz。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述的LED灯智能照明系统，提供了多功能的智能照明模式切换，使得人们生活更加便利、安全和省电。
2、通过采集识别到人物信息和人物周边环境信息，智能调节照明角度、亮度和色温，解决了现有技术中人物背光看物体时光线不足的难题。
3、通过采集识别照明范围内是否有儿童，智能调节照明模式，以保护儿童视力。同时没有儿童时根据人物形为调整照明模式，便于人们生活。
4、通过通信接口单元，接收地震信息，以照明灯光实现报警，可以实现最快的方式将报警信息传递给人们，且不需要增加额外的报警电路。
5、本发明通过采集识别照明范围内的害虫信息，并已经害虫类型发射超声波信号，解决了现有技术中照明系统因照明光线招惹害虫的技术难题。
附图说明：
图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
一种LED灯智能照明系统，包括LED光源、红外摄像头、激光扫描单元和信息处理单元；信息处理单元分别与LED光源、红外摄像头和激光扫描单元连接；
LED光源，包括LED集成模块、亮度调节模块和色温调节模块。亮度调节模块和色温调节模块用于接收信息处理单元的控制信号，调节照明光线的亮度和色温。
红外摄像头，采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元。
激光扫描单元，采集照明范围内的三维距离信息，并将三维距离信息传输至信息处理单元。
进一步，还包括通信接口单元，采用无线或有线接口并与信息处理单元连接，用于与远程终端进行信息传输。
进一步，LED集成模块，包括多种色灯LED和多个相应的电机驱动平台。
进一步，信息处理单元接收红外摄像头信息，采集识别到人物信息后，控制激光扫描单元检测人物周边环境信息。其中人物信息包括人脸朝向、人物行为和人物周边光线强度信息。人物周边环境信息包括，人物及其周边物品距离信息。根据人物信息和人物周边环境信息，控制电机驱动平台，调整LED集成模块照射角度，并亮控制照明亮度和色温。具体如，当识别出人物周边光线强度太暗时，调整LED集成模块朝向人物，并提高照明亮度。进一步，识别出人物处于背光的洗菜行为时，根据人物及其周边物品距离信息，调整LED集成模块朝向墙壁，将光线反射至洗菜池。从而实现的现有技术中，无法根据人物位置调整照明光线的问题。并根据人物信息和人物周边环境信息，调整照射光线，解决了现有技术中人物背光看物体时光线不足的难题。
进一步，红外摄像头采集图像信息，并传送至信息处理单元进行图像处理。当信息处理单元检测出照明范围内出现儿童时，调节照明亮度和色温，进入护眼模式。具体为信息处理单元发送控制信号给亮度调节模块和色温调节模块，亮度调节模块降低照明亮度（如20W照明），色温调节模块将色温调节至4500k，此时灯光偏暖黄色，最不伤眼睛。当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。具体为信息处理单元发送控制信号给亮度调节模块和色温调节模块，亮度调节模块提高照明亮度（如40W照明），色温调节模块将色温调节至6000k，此时灯光偏白，人眼视觉最敏锐。从而实现照明模式的智能调节，解决现有照明中单一的照明模式对儿童视力造成伤害的难题，防止儿童视力下降。
进一步，信息处理单元接收视频图像信息，识别照明区域内人物行为，从而自动调节照明模式。如当识别出人物处于看书读报等行为时，自动调整至阅读照明模式。当识别出人物处于看电视行为时，自动调整至影音照明模式。当识别出人物处于睡眠行为时，自动关闭照明系统。从而实现照明智能控制，方便人们日常活动。
进一步，信息处理单元接收视频图像信息，识别照明区域内的危险信息并进行灯光报警。具体如，当识别出儿童跌倒跌落或失火等危险状况时，控制照明光线以不同颜色闪烁报警。同时信息处理单元将危险报警信息通过通信接口单元发送至个人移动终端。进一步，采用扬声器输出报警信息。
进一步，通信接口单元接收远程终端发送的地震报警信息后传送至信息处理单元，信息处理单元，控制照明光线以不同颜色闪烁报警。以照明灯光实现报警，可以实现最快的方式将报警信息传递给人们，且不需要增加额外的报警电路。进一步，采用扬声器输出报警信息。
进一步，个人移动终端将控制命令通过通信接口单元传输至信息处理单元，信息处理单元执行相应控制操作。其中控制操作包括，照明模式的选择和独立控制照明角度、亮度和色温等参数。同时个人移动终端可通过通信接口单元查看照明区域内的视频信息，实现时间监控。
进一步，LED灯智能照明系统还包括扬声器和超声波发射单元，扬声器和超声波发射单元分别与信息处理单元连接。
进一步，超声波发射单元还包括电机驱动单元，信息处理单元控制电机驱动单元，从而调节超声波发射单元角度。
进一步，信息处理单元接收红外摄像头信息，检测出照明区域范围内出现害虫时，控制电机驱动单元调节超声波发射单元角度，使超声波发射单元对准害虫，实现害虫驱赶。
进一步，超声波发射单元还包括声波调节单元，信息处理单元依据检测出的害虫类型，控制声波调节单元调节超声波的发射频率。
进一步，超声波发射单元频率调节范围为20 KHz-100 KHz。
进一步，当信息处理单元接收红外摄像头信息，检测出照明区域范围内出现蚊子、蟑螂和老鼠等害虫时，控制电机驱动单元调节超声波发射单元角度，使超声波发射单元对准蚊子、蟑螂和老鼠等害虫，从而实现害虫驱赶，解决了现有技术中照明系统因照明光线招惹害虫的技术难题。进一步，超声波发射单元还包括声波调节单元，信息处理单元依据检测出的害虫类型，控制声波调节单元调节超声波的发射频率。声波发射单元可以固定频率发射超声波，超声波发射频率包括：19KHz、21KHz、25KHz、34KHz、36KHz、46KHz、62KHz、100KHz频段。声波发射单元也可以采用20 KHz-100 KHz的变频方式发射。
一种LED灯智能照明方法，基于上述LED灯智能照明系统；
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别；
S3：当采集识别到人物信息后，控制激光扫描单元检测人物周边环境信息；
S4：信息处理单元根据人物信息和人物周边环境信息，控制电机驱动平台调整照明角度、亮度和色温。
所述人物信息包括人脸朝向、人物行为和人物周边光线强度信息；
所述人物周边环境信息包括，人物及其周边物品距离信息。
进一步，步骤S4中，信息处理单元识别出人物处于背光时，调整LED光源照射角度和亮度，将光线反射至人物前方。例如，识别出人物处于背光的洗菜行为时，根据人物及其周边物品距离信息，调整LED集成模块朝向墙壁，将光线反射至洗菜池。从而实现的现有技术中，无法根据人物位置调整照明光线的问题。并根据人物信息和人物周边环境信息，调整照射光线，解决了现有技术中人物背光看物体时光线不足的难题。
一种LED灯智能照明方法，基于上述LED灯智能照明系统；
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别，检测照明区域内是否有儿童；
S3：当信息处理单元检测出照明范围内出现儿童时，调节照明亮度和色温，进入护眼模式；
S4：当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。
进一步，所述的护眼模式为，将色温调节至4500k，并降低照明亮度；
所述的正常照明模式，将色温调节至6000k，并提高照明亮度；
步骤S3具体为：信息处理单元发送控制信号给亮度调节模块和色温调节模块，亮度调节模块降低照明亮度（如20W照明），色温调节模块将色温调节至4500k，此时灯光偏暖黄色，最不伤眼睛。步骤S4具体为：当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。信息处理单元发送控制信号给亮度调节模块和色温调节模块，亮度调节模块提高照明亮度（如40W照明），色温调节模块将色温调节至6000k，此时灯光偏白，人眼视觉最敏锐。从而实现照明模式的智能调节，解决现有照明中单一的照明模式对儿童视力造成伤害的难题，防止儿童视力下降。
一种LED灯智能照明方法，基于上述LED灯智能照明系统；
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别；
S3：当采集识别到害虫信息时，控制超声波发射单元的发射角度和频率。
进一步，步骤S3还包括，检测出照明区域范围内出现害虫时，控制电机驱动单元调节超声波发射单元角度，使超声波发射单元对准害虫，实现害虫驱赶。
进一步，步骤S3还包括，信息处理单元依据检测出的害虫类型，控制声波调节单元调节超声波的发射频率。
进一步，超声波发射单元频率调节范围为20 KHz-100 KHz。
一种LED灯智能照明方法，基于上述LED灯智能照明系统；
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别；
S3：当采集识别到人物信息后，控制激光扫描单元检测人物周边环境信息；
S4：信息处理单元根据人物信息和人物周边环境信息，控制电机驱动平台调整照明角度、亮度和色温。
所述人物信息包括人脸朝向、人物行为和人物周边光线强度信息；
所述人物周边环境信息包括，人物及其周边物品距离信息。
进一步，步骤S4中，信息处理单元识别出人物处于背光时，调整LED光源照射角度和亮度，将光线反射至人物前方。例如，识别出人物处于背光的洗菜行为时，根据人物及其周边物品距离信息，调整LED集成模块朝向墙壁，将光线反射至洗菜池。从而实现的现有技术中，无法根据人物位置调整照明光线的问题。并根据人物信息和人物周边环境信息，调整照射光线，解决了现有技术中人物背光看物体时光线不足的难题。
进一步还包括步骤：
SS2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别，检测照明区域内是否有儿童；
SS3：当信息处理单元检测出照明范围内出现儿童时，调节照明亮度和色温，进入护眼模式；
SS4：当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。
进一步，所述的护眼模式为，将色温调节至4500k，并降低照明亮度；
所述的正常照明模式，将色温调节至6000k，并提高照明亮度；
步骤SS3具体为：信息处理单元发送控制信号给亮度调节模块和色温调节模块，亮度调节模块降低照明亮度（如20W照明），色温调节模块将色温调节至4500k，此时灯光偏暖黄色，最不伤眼睛。步骤SS4具体为：当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。信息处理单元发送控制信号给亮度调节模块和色温调节模块，亮度调节模块提高照明亮度（如40W照明），色温调节模块将色温调节至6000k，此时灯光偏白，人眼视觉最敏锐。从而实现照明模式的智能调节，解决现有照明中单一的照明模式对儿童视力造成伤害的难题，防止儿童视力下降。
进一步还包括步骤：
SSS3：当采集识别到害虫信息时，控制超声波发射单元的发射角度和频率。
进一步，步骤SSS3还包括，检测出照明区域范围内出现害虫时，控制电机驱动单元调节超声波发射单元角度，使超声波发射单元对准害虫，实现害虫驱赶。
进一步，步骤SSS3还包括，信息处理单元依据检测出的害虫类型，控制声波调节单元调节超声波的发射频率。
进一步，超声波发射单元频率调节范围为20 KHz-100 KHz。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变组合删减，而不脱离本发明权利要求书所限定的专利范围。

Claims (7)

1.一种LED灯智能照明系统，包括LED光源，其特征在于：还包括红外摄像头、激光扫描单元和信息处理单元；信息处理单元分别与LED光源、红外摄像头和激光扫描单元连接；所述的LED光源，包括LED集成模块、亮度调节模块和色温调节模块；亮度调节模块和色温调节模块用于接收信息处理单元的控制信号，调节照明光线的亮度和色温;
红外摄像头，采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
激光扫描单元，采集照明范围内的三维距离信息，并将三维距离信息传输至信息处理单元；
信息处理单元接收红外摄像头信息，采集识别到人物信息后，控制激光扫描单元检测人物周边环境信息；信息处理单元根据人物信息和人物周边环境信息，控制照明亮度、色温和电机驱动平台调整照明角度；
信息处理单元接收红外摄像头信息，进行图像信息处理识别；
当信息处理单元检测出照明范围内出现儿童时，调节照明亮度和色温，进入护眼模式；
当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。
2.如权利要求1所述的LED灯智能照明系统，其特征在于：
所述的LED集成模块，包括多种色灯LED和多个相应的电机驱动平台。
3.一种基于权利要求1-2中任意一种LED灯智能照明系统的照明方法，其特征在于：
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别；
S3：当采集识别到人物信息后，控制激光扫描单元检测人物周边环境信息；
S4：信息处理单元根据人物信息和人物周边环境信息，控制照明亮度、色温和电机驱动平台调整照明角度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述人物信息包括人脸朝向、人物行为和人物周边光线强度信息；
所述人物周边环境信息包括，人物及其周边物品距离信息。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
步骤S4中，信息处理单元识别出人物处于背光时，调整LED光源照射角度和亮度，将光线反射至人物前方。
6.一种基于权利要求1-2中任意一种LED灯智能照明系统的照明方法，其特征在于：
S1：红外摄像头采集照明范围内的图像信息，并将图像信息传输至信息处理单元；
S2：信息处理单元接收图像信息，进行图像处理识别，检测照明区域内是否有儿童；
S3：当信息处理单元检测出照明范围内出现儿童时，调节照明亮度和色温，进入护眼模式；
S4：当检测出照明范围内没有儿童时，调节照明亮度和色温，进入正常照明模式。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：
所述的护眼模式为，将色温调节至4500k，并降低照明亮度；
所述的正常照明模式，将色温调节至6000k，并提高照明亮度；
当热红外成像模块检测到人物信息，且光强度传感器测量信号低于阈值时，激活中央处理模块发出照明指令；
LED模块还包括灯罩、照明LED灯、多色LED灯和光强度调节电路；光强度调节电路根据光强度传感器测量值，调节照明LED灯明暗；
广角摄像头采集人物头像信息，并与预存图像进行匹配，当照明范围内出现人物头像且均无法匹配时，断开照明LED灯，激活多色LED灯闪烁报警，并将采集的人物图像通过无线接口模块传输至客户手机客户端，并发出振动报警信号；
广角摄像采集人物图像信息传输至中央处理模块，中央处理模块基于机器学习方法，识别人物行为，并调节照明LED灯开关和亮度。
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