CN108344747A - 滤网洁净度检测方法、滤网洁净度传感器和空气处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滤网洁净度检测方法、滤网洁净度传感器和空气处理设备。其中，滤网洁净度检测方法包括以下步骤：控制所述光发射组件以预设光强发射检测光；获取所述图像传感组件接收到的检测图像；根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值。本发明技术方案能够改善滤网洁净度检测的可靠性。

Description

滤网洁净度检测方法、滤网洁净度传感器和空气处理设备

技术领域

本发明涉及传感技术领域，特别涉及一种滤网洁净度检测方法、滤网洁净度传感器和空气处理设备。

背景技术

在空气处理设备中，通常设有滤网，一方面能够避免室内空气中的杂质进入空气处理设备内部导致设备故障，另一方面也能够改善室内空气的质量。随着使用时间的累积，滤网上将附着灰尘、病菌等，故有必要对滤网的洁净度进行检测。然而，现有的滤网洁净度检测方法通过发射检测光，并根据接收到的与滤网相互作用后的检测光的强度获取洁净度，检测光很容易受到外界因素的干扰，导致检测可靠性较低，检测效果较差。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种滤网洁净度检测方法，旨在解决上述检测光容易受到外界因素干扰的技术问题，改善滤网洁净度的检测可靠性。

为实现上述目的，本发明提出一种滤网洁净度检测方法，其中，滤网洁净度传感器包括光发射组件和图像传感组件，所述光发射组件用以发射检测光，所述图像传感组件设于所述光发射组件的出射光路上，用以接收检测图像，所述检测图像由所述检测光经滤网透射或反射而形成；

所述滤网洁净度检测方法包括以下步骤：

控制所述光发射组件以预设光强发射检测光；

获取所述图像传感组件接收到的检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值。

可选地，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第一预设距离相对设置，以接收所述检测光经滤网透射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

计算所述检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第一平均像素光强；

计算所述第一平均像素光强与第一参考光强的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第一参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

可选地，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第二预设距离相邻设置，以接收所述检测光经滤网反射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

计算所述检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第二平均像素光强；

计算所述第二平均像素光强与第二参考光强的比值，记为所述滤网的脏堵度检测值，计算一减所述脏堵度检测值的差值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第二参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

可选地，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第三预设距离相对设置，以接收所述检测光经滤网透射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

比对所述检测图像中各像素的像素光强和第三参考光强；

当所述像素光强大于或等于所述第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第一预设值；

当所述像素光强小于所述第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第二预设值；

计算所述归一像素光强为第一预设值的像素的数目和所述检测图像中像素的总数目的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第三参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第一预设系数的乘积，所述第一预设系数为小于1的正数。

可选地，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第四预设距离相邻设置，以接收所述检测光经滤网反射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

比对所述检测图像中各像素的像素光强和第四参考光强；

当所述像素光强大于或等于所述第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第三预设值；

当所述像素光强小于所述第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第四预设值；

计算所述归一像素光强为第四预设值的像素的数目和所述检测图像中像素的总数目的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第四参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第二预设系数的乘积，所述第二预设系数为小于1的正数。

可选地，根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

控制所述光发射组件按照预设光强信号调节所述检测光的光强，并获取所述图像传感组件接收到的检测图像中各像素的像素光强信号；

比对所述像素光强信号和预设光强信号；

当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势相一致时，记该像素为有效像素；

当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势不一致时，记该像素为无效像素；

根据所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述检测图像中有效像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值。

可选地，根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

计算所述检测图像中各像素的像素光强的离散程度；

比对所述离散程度和预设离散程度；

当所述离散程度小于所述预设离散程度时，根据所述检测图像中各像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值。

可选地，在比对所述离散程度和预设离散程度的步骤之后，还包括以下步骤：

当所述离散程度大于或等于所述预设离散程度时，累计像素光强处于预设置信区间之外的异常像素的数目，并比对所述异常像素的数目和预设数目；

当所述异常像素的数目小于所述预设数目时，根据处于所述预设置信区间之内的各正常像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值；

当所述异常像素的数目大于或等于所述预设数目时，生成报警提示信号。

可选地，在根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤之后，还包括以下步骤：

比对所述洁净度检测值和预设洁净度；

当所述洁净度检测值小于预设洁净度时，生成清洗提示信号。

本发明还提出一种滤网洁净度传感器，所述滤网洁净度传感器包括光发射组件、图像传感组件、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的滤网洁净度检测程序；其中，所述光发射组件用以发射检测光；所述图像传感组件设于所述光发射组件的出射光路上，用以接收检测图像，所述检测图像由所述检测光经滤网透射或反射而形成；所述滤网洁净度检测程序被所述处理器运行时实现滤网洁净度检测方法的步骤，所述滤网洁净度检测方法包括以下步骤：控制所述光发射组件以预设光强发射检测光；获取所述图像传感组件接收到的检测图像；根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值。

本发明还提出一种空气处理设备，所述空气处理设备包括滤网和滤网洁净度传感器，所述滤网洁净度传感器包括光发射组件、图像传感组件、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的滤网洁净度检测程序；其中，所述光发射组件用以发射检测光；所述图像传感组件设于所述光发射组件的出射光路上，用以接收检测图像，所述检测图像由所述检测光经滤网透射或反射而形成；所述滤网洁净度检测程序被所述处理器运行时实现滤网洁净度检测方法的步骤，所述滤网洁净度检测方法包括以下步骤：控制所述光发射组件以预设光强发射检测光；获取所述图像传感组件接收到的检测图像；根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值。

在本发明技术方案中，滤网洁净度传感器包括光发射组件和图像传感组件，光发射组件用以发射检测光；图像传感组件设于光发射组件的出射光路上，用以接收检测图像，检测图像由检测光经滤网透射或反射而形成；滤网洁净度检测方法包括以下步骤：控制光发射组件以预设光强发射检测光；获取图像传感组件接收到的检测图像；根据检测图像，获取滤网的洁净度检测值。由于图像传感组件能够对应接收到至少包括两个像素点的检测图像，从而分辨出检测图像中不同像素点的像素光强，相比接收检测光的整体光强以获取滤网洁净度，本发明技术方案通过接收检测图像，便于分析检测图像的细节，并根据检测图像获得更可靠和细致的滤网洁净度状况，大大减小了外界因素对检测过程的干扰，从而改善了滤网洁净度检测的可靠性。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明滤网洁净度传感器第一实施例的结构示意图；

图2为本发明滤网洁净度传感器第二实施例的结构示意图；

图3为本发明滤网洁净度检测方法第一实施例的流程示意图；

图4为图1或图2中图像传感组件的像素结构示意图；

图5为本发明滤网洁净度检测方法第二实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图6为本发明滤网洁净度检测方法第三实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图7为本发明滤网洁净度检测方法第四实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图8为本发明滤网洁净度检测方法第五实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图9为本发明滤网洁净度检测方法第六实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图10为本发明滤网洁净度检测方法第七实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图11为本发明滤网洁净度检测方法第八实施例中步骤S300的细化流程示意图；

图12为本发明滤网洁净度检测方法第九实施例的流程示意图；

图13为本发明滤网洁净度传感器第三实施例的结构示意图；

图14为本发明滤网洁净度传感器第四实施例的结构示意图；

图15为本发明滤网洁净度传感器第五实施例的结构示意图。

其中，结构示意图中的箭头表示光的传播方向。

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

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种滤网洁净度检测方法，采用图像传感组件接收检测光经滤网透射或反射后所形成的检测图像，从而更加全面细致地反映滤网的洁净度情况，减少外界因素对检测的干扰，提高了滤网洁净度检测的可靠性。

在本发明滤网洁净度传感器的第一实施例中，如图1所示，滤网洁净度传感器包括光发射组件100和图像传感组件200，光发射组件100用以发射检测光，图像传感组件200设于光发射组件100的出射光路上，用以接收检测图像，检测图像由检测光经滤网300透射而形成。

在本发明滤网洁净度传感器的第二实施例中，如图2所示，检测图像由检测光经滤网300反射而形成。

基于上述滤网洁净度传感器，在滤网洁净度检测方法的第一实施例中，如图3所示，滤网洁净度检测方法包括以下步骤：

步骤S100、控制光发射组件以预设光强发射检测光；

步骤S200、获取图像传感组件接收到的检测图像；

步骤S300、根据检测图像，获取滤网的洁净度检测值。

其中，光发射组件100可以选用发光二极管、发光三极管或激光器等，通过连续或脉冲方式产生一定频率的光波信号，以检测滤网的洁净度。为了尽可能减少环境光对滤网洁净度检测的干扰，可以选用产生红外信号的光发射组件100。图像传感组件可以选用电荷耦合元件(CCD)或互补金属氧化物半导体感光元件(CMOS)，图像传感组件包括至少两个像素，像素呈预设阵列状排布。如图4所示，通常，像素220按照矩形阵列状排布，例如k*n个像素220呈矩阵排布形成图像传感组件200，后文中将以该图像传感组件为例进一步阐述。其中，每个像素220可单独接收相应位置的像素光强，图像传感组件200上的多个像素220共同接收到包含k*n个像素点的检测图像。在检测过程中，光发射组件100以预设光强发射检测光，检测光经滤网300透射或反射后，被图像传感组件200接收到，检测光所形成的检测图像能够反映滤网300上被检测光所照射到的区域的洁净度状况，并据此可以推知整个滤网300的洁净度状况。在根据检测光的透射光确定洁净度检测值时，检测图像的像素光强越高，对应滤网的洁净度检测值越高。而在根据检测光的反射光确定洁净度检测值时，检测图像的像素光强越低，对应滤网的洁净度检测值越高。在获取滤网300的洁净度检测值时，可以根据所有像素的像素光强的平均值，或其中部分像素光强的平均值获取，以提高洁净度检测的可靠性，减少外界因素的干扰，改善检测效果，后文中还将详细阐述。或者，也可以根据各像素的像素光强，得出滤网的各个区域的洁净度检测值的分布状况，以反映出滤网洁净度的更多细节，提高检测可靠性，改善检测效果。无论采用何种方式获得洁净度检测值，由于外界因素对检测光的干扰往往只能导致个别像素的像素光强出现异常，因此，通过图像传感组件200接收到检测图像中多个像素点的像素光强，能够有效减少外界因素的干扰，从而改善洁净度检测的可靠性。

在本实施例中，滤网洁净度传感器包括光发射组件100和图像传感组件200，光发射组件100用以发射检测光；图像传感组件200设于光发射组件100的出射光路上，用以接收检测图像，检测图像由检测光经滤网300透射或反射而形成；滤网洁净度检测方法包括以下步骤：控制光发射组件以预设光强发射检测光；获取图像传感组件接收到的检测图像；根据检测图像，获取滤网的洁净度检测值。由于图像传感组件200能够对应接收到至少包括两个像素点的检测图像，从而分辨出检测图像中不同像素点的像素光强，相比接收检测光的整体光强以获取滤网洁净度，通过接收检测图像，便于分析检测图像的细节，并根据检测图像获得更可靠和细致的滤网洁净度状况，大大减小了外界因素对检测过程的干扰，从而改善了滤网洁净度检测的可靠性。

在本发明的第二实施例中，如图1所示，光发射组件100具有光发射区域110，图像传感组件200具有光接收区域210，光接收区域210与光发射区域110间隔第一预设距离相对设置，以接收检测光经滤网300透射而形成的检测图像；

如图5所示，步骤S300包括：

步骤S311、计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第一平均像素光强；

步骤S312、计算第一平均像素光强与第一参考光强的比值，记为滤网的洁净度检测值；

其中，第一参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当光发射组件以预设光强发射检测光时，图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

在本实施例中，根据检测光的透射光获取滤网的洁净度检测值。在滤网洁净度传感器的首次调试过程中，或者在用户清洗完滤网重新校准滤网洁净度传感器的过程中，当滤网正常安装且处于洁净状态时，获取光发射组件以预设光强发射检测光时图像传感组件接收到的检测图像，并计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值作为第一参考光强。在后续的检测过程中，随着滤网上灰尘、病菌等的沉积，以同样的预设光强发射检测光时，图像传感组件接收到的检测图像中各像素的像素光强将会逐渐减弱，且沉积越严重，减弱越厉害。因此，计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值作为第一平均像素光强，并计算第一平均像素光强与第一参考光强的比值，即可得出滤网的洁净度检测值。该方法通过平均各像素的像素光强，减弱了外界因素的干扰造成的个别像素光强的突变，从而改善了检测的可靠性。

在本发明的第三实施例中，如图2所示，光发射组件100具有光发射区域110，图像传感组件200具有光接收区域210，光接收区域210与光发射区域110间隔第二预设距离相邻设置，以接收检测光经滤网300反射而形成的检测图像；

如图6所示，步骤S300包括：

步骤S321、计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第二平均像素光强；

步骤S322、计算第二平均像素光强与第二参考光强的比值，记为滤网的脏堵度检测值，计算一减脏堵度检测值的差值，记为滤网的洁净度检测值；

其中，第二参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当光发射组件以预设光强发射检测光时，图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

在本实施例中，根据检测光的反射光获取滤网的洁净度检测值。在滤网洁净度传感器的调试过程中，当滤网正常安装且处于完全脏堵状态的情况下，获取光发射组件以预设光强发射检测光时，图像传感组件接收到的检测图像，并计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值作为第二参考光强。考虑到反射光容易受到较多的干扰，通常比透射光弱，因此，在本实施例中，光发射组件发射检测光的预设光强可设为一相对上一实施例中的预设光强更大的光强。像素光强随着滤网上灰尘、病菌等的沉积逐渐增强，且沉积越严重，增强越厉害。因此，计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值作为第二平均像素光强，并计算第二平均像素光强与第二参考光强的比值，即可得出滤网的脏堵度检测值。而滤网的脏堵度越高，相应的洁净度越低，以一减脏堵度检测值的差作为洁净度检测值。该方法通过平均各像素的像素光强，减弱了外界因素的干扰造成的个别像素光强的突变，从而改善了检测的可靠性。

在本发明的第四实施例中，如图1所示，光发射组件100具有光发射区域110，图像传感组件200具有光接收区域210，光接收区域210与光发射区域110间隔第一预设距离相对设置，以接收检测光经滤网300透射而形成的检测图像；

如图7所示，步骤S300包括：

步骤S331、比对检测图像中各像素的像素光强和第三参考光强；

步骤S332、当像素光强大于或等于第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第一预设值；

步骤S333、当像素光强小于第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第二预设值；

步骤S334、计算归一像素光强为第一预设值的像素的数目和检测图像中像素的总数目的比值，记为滤网的洁净度检测值；

其中，第三参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当光发射组件以预设光强发射检测光时，图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第一预设系数的乘积，第一预设系数为小于1的正数。

在本实施例中，根据检测光的透射光获取滤网的洁净度。为了减少计算洁净度检测值过程中对内存的占用，首先根据第三参考光强对获取到的检测图像中各像素点的像素光强进行归一化。为了简便起见，第一预设值可设为1，第二预设值可设为0；或者，第一预设值设为0，同时第二预设值设为1。在滤网洁净度传感器的首次调试过程中，或者在用户清洗完滤网重新校准滤网洁净度传感器的过程中，当滤网正常安装且处于洁净状态时，获取光发射组件以预设光强发射检测光时图像传感组件接收到的检测图像，并计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值，考虑到在后续过程中，正常情况下像素光强将随着灰尘、病菌等的沉积逐渐减小，因此，以检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第一预设系数的乘积作为第三参考光强。其中，第一预设系数为小于1的正数，可设为0.3～0.7之间的数。当像素光强大于或等于第三参考光强时，表明该像素对应的滤网区域处于相对洁净的状态，记该像素的像素光强为第一预设值，否则，表明该像素对应的滤网区域处于相对脏堵的状态，记该像素的像素光强为第二预设值。当处于相对洁净状态的滤网区域越多，表明滤网整体的洁净度检测值越高，以归一像素光强为第一预设值的像素的数目和检测图像中像素的总数目k*n的比值，记为滤网的洁净度检测值，以反映滤网的洁净度状况。

在本发明的第五实施例中，如图2所示，光发射组件100具有光发射区域110，图像传感组件200具有光接收区域210，光接收区域210与光发射区域110间隔第二预设距离相邻设置，以接收检测光经滤网300反射而形成的检测图像；

如图8所示，步骤S300包括：

步骤S341、比对检测图像中各像素的像素光强和第四参考光强；

步骤S342、当像素光强大于或等于第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第三预设值；

步骤S343、当像素光强小于第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第四预设值；

步骤S344、计算归一像素光强为第四预设值的像素的数目和检测图像中像素的总数目的比值，记为滤网的洁净度检测值；

其中，第四参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当光发射组件以预设光强发射检测光时，图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第二预设系数的乘积，第二预设系数为小于1的正数。

在本实施例中，根据检测光的反射光获取滤网的洁净度。为了减少计算洁净度检测值过程中对内存的占用，首先根据第四参考光强对获取到的检测图像中各像素点的像素光强进行归一化。为了简便起见，第三预设值可设为1，第四预设值可设为0；或者，第三预设值设为0，同时第四预设值设为1。在滤网洁净度传感器的调试过程中，当滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，获取光发射组件以预设光强发射检测光时，图像传感组件接收到的检测图像，并计算检测图像中所有像素的像素光强的平均值，考虑到在检测过程中，滤网的洁净度越高，像素光强越弱，因此，以检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第二预设系数的乘积作为第四参考光强。其中，第二预设系数为小于1的正数。当像素光强大于或等于第四参考光强时，表明该像素对应的滤网区域处于相对脏堵的状态，记该像素的像素光强为第三预设值，否则，表明该像素对应的滤网区域处于相对洁净的状态，记该像素的像素光强为第四预设值。当处于相对洁净状态的滤网区域越多，表明滤网整体的洁净度检测值越高，以归一像素光强为第四预设值的像素的数目和检测图像中像素的总数目k*n的比值，记为滤网的洁净度检测值，以反映滤网的洁净度状况。

在本发明的第六实施例中，如图9所示，步骤S300包括：

步骤S351、控制光发射组件按照预设光强信号调节检测光的光强，并获取图像传感组件接收到的检测图像中各像素的像素光强信号；

步骤S352、比对像素光强信号和预设光强信号；

步骤S353、当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势相一致时，记该像素为有效像素；

步骤S354、当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势不一致时，记该像素为无效像素；

步骤S355、根据光发射组件以预设光强发射检测光时，检测图像中有效像素的像素光强，获取滤网的洁净度检测值。

本实施例可以与上述各实施例相结合，也就是在计算平均值时，将所有像素的像素光强的平均值替换为有效像素的像素光强的平均值。考虑到图像传感组件在长期使用过程中，其中部分像素可能出现故障而失效，为了避免这些无效像素的像素光强对最终的检测结果造成干扰，有必要对有效像素和无效像素进行分辨。通过按照预设光强信号调节检测光的光强，使检测光的光强在预设时长内按照预设规律变化，并同时获取图像传感组件接收到的检测图像中各像素的像素光强信号，若该像素有效，则像素光强信号将随着预设光强信号的变化而变化，且变化趋势相一致，否则，像素光强信号可能始终不变或者变化趋势与预设光强信号不一致，则为无效像素。通过分辨有效像素和无效像素，并根据有效像素的像素光强获取滤网的洁净度检测值，进一步提高了检测的可靠性和准确性，排除了图像传感组件中出现故障的无效像素对检测过程的干扰。

在本发明的第七实施例中，如图10所示，步骤S300包括：

步骤S361、计算检测图像中各像素的像素光强的离散程度；

步骤S362、比对离散程度和预设离散程度；

步骤S363、当离散程度小于预设离散程度时，根据检测图像中各像素的像素光强，获取滤网的洁净度检测值。

本实施例可以与上述各实施例相结合，考虑到在检测过程中，由于散射等偶然因素的影响，可能导致部分像素光强相对其它像素光强出现了较大的偏离，即使在已确定为有效像素的像素中，也可能因为偶然因素出现上述情况。因此，本实施例中，通过计算检测图像中各像素的像素光强的离散程度，并与预设离散程度相比较，若离散程度小于预设离散程度，表明该组像素光强具有较好的可靠性，可根据检测图像中各像素，或有效像素的像素光强，获取滤网的洁净度检测值，以改善检测的可靠性。其中，离散程度可以根据各像素光强的标准差、极差或平均差等参数表征。

进一步的，在本发明的第八实施例中，如图11所示，在步骤S362之后，还包括以下步骤：

步骤S364、当离散程度大于或等于预设离散程度时，累计像素光强处于预设置信区间之外的异常像素的数目，并比对异常像素的数目和预设数目；

步骤S365、当异常像素的数目小于预设数目时，根据处于预设置信区间之内的各正常像素的像素光强，获取滤网的洁净度检测值；

步骤S366、当异常像素的数目大于或等于预设数目时，生成报警提示信号。

若离散程度大于或等于预设离散程度，可能只是个别像素光强出现了较为严重的异常，也可能是图像传感组件发生了较为严重的故障，导致各个像素光强之间的差别均较大。此时，通过累计预设置信区间之外的异常像素的数目确认上述两种情况。其中，预设置信区间可根据各像素的像素光强的平均值及其离散程度计算获得。若处于预设置信区间之外的异常像素的数目小于预设数目，表明只是个别像素光强存在异常，剔除异常像素后，根据正常像素的像素光强获取滤网的洁净度检测值，以改善检测的可靠性和准确性，否则，生成报警提示信号以提示用户对图像传感组件进行检修。

在本发明的第九实施例中，如图12所示，在步骤S300之后，还包括以下步骤：

步骤S410、比对洁净度检测值和预设洁净度；

步骤S420、当洁净度检测值小于预设洁净度时，生成清洗提示信号。

在获取滤网的洁净度检测值之后，比对洁净度检测值和预设洁净度，若洁净度检测值小于预设洁净度，表明滤网的脏堵程度较为严重，生成清洗提示信号提醒用户清洁滤网，以保障设备的正常运行。

本发明还提出一种滤网洁净度传感器，如图1和图2所示，滤网洁净度传感器包括光发射组件100、图像传感组件200、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的滤网洁净度检测程序；其中，

光发射组件100用以发射检测光；

图像传感组件200设于光发射组件100的出射光路上，用以接收检测图像，检测图像由检测光经滤网透射或反射而形成。

具体的，光发射组件100可以选用发光二极管、发光三极管或激光器等，通过连续或脉冲方式产生一定频率的光波信号，以检测滤网的洁净度。为了尽可能减少环境光对滤网洁净度检测的干扰，可以选用产生红外信号的光发射组件100。图像传感组件可以选用电荷耦合元件(CCD)或互补金属氧化物半导体感光元件(CMOS)，后文中还将详细阐述。图像传感组件200设于光发射组件100的出射光路上，以接收检测图像。检测图像中包含至少两个像素点，各像素点的像素光强可能相同也可能不同，通过分析检测图像中各像素点的像素光强，能够分析出对应的滤网300区域的洁净度的细节状况，从而改善了洁净度检测的可靠性，提高了检测效果。

进一步的，在第一实施例中，如图1所示，光发射组件100具有光发射区域110，图像传感组件200具有光接收区域210，光接收区域210与光发射区域110间隔第一预设距离相对设置，以接收检测光经滤网300透射而形成的检测图像。当滤网300的洁净度越高时，对检测光的透射性越好，相应的，图像传感组件200接收到的透射光所形成的检测图像中，各像素点的像素光强越强。

其中，第一预设距离为15～25mm。光发射组件100和图像传感组件200通常对称设置在滤网300两侧，即光发射组件100与滤网300之间的距离为7.5～12.5mm，在一具体示例中，为10mm；相应的，图像传感组件200与滤网300之间的距离为7.5～12.5mm，在一具体示例中，为10mm。当第一预设距离过小时，有可能出现滤网300与光发射区域110、或滤网300与光接收区域210之间的碰撞，影响滤网洁净度传感器的使用寿命。同时，若第一预设距离过小，图像传感组件200接收到的检测图像中各像素点的像素亮度将较大，特别是在滤网300处于洁净状态下时，长期接收过大的光强也不利于延长图像传感组件200的使用寿命。而当第一距离过大时，图像传感组件200接收到的检测图像中各像素点的像素光强较小，特别是在滤网300的洁净度较低的情况下，图像传感组件200难以接收到有效的检测图像，可能导致检测准确度的下降。综上，优化后的第一预设距离为15～25mm。

在第二实施例中，如图2所示，光发射组件100具有光发射区域110，图像传感组件200具有光接收区域210，光接收区域210与光发射区域110间隔第二预设距离相邻设置，以接收检测光经滤网300反射而形成的检测图像。当滤网300的洁净度越高时，对检测光的反射性越差，相应的，图像传感组件200接收到的反射光所形成的检测图像中，各像素点的像素光强越弱。

其中，第二预设距离为15～25mm。同时，光发射区域110与滤网300之间的距离为7.5～12.5mm，在一具体示例中，为10mm；光接收区域210与滤网300之间的距离为7.5～12.5mm，在一具体示例中，为10mm。第二预设距离为光发射区域110和光接收区域210之间平行于滤网平面方向的横向距离，当第二预设距离过小时，检测光相对滤网300的入射光和反射光之间的夹角较小，容易相互影响而干扰，导致检测的准确性下降。而当第二预设距离过大时，图像传感组件200接收到的检测图像中各像素点的像素光强减弱，特别是在滤网洁净度较高的情况下，难以接收到有效的检测图像，同样会导致检测准确性的下降。综上，优化后的第二预设距离为15～25mm。

如图4所示，图像传感组件200包括至少两个像素220，像素220呈预设阵列状排布。其中，每个像素220均可单独接收到检测图像中对应像素点的像素光强，以便分析滤网300的洁净度。通常，多个像素220呈矩形阵列状排布，以尽可能提高图像传感组件的检测空间利用率，改善检测效果。

在第三实施例中，如图13所示，光发射组件100包括发光二极管或发光三极管；滤网洁净度传感器还包括第一聚光镜400，第一聚光镜400设于发光二极管或所述发光三极管的出射光路上，以汇聚检测光，发光二极管的光发射区域或发光三极管的光发射区域位于第一聚光镜400的入射焦平面上。由于发光二极管或发光三极管发射的检测光通常为发散光，准直性较差，为了提高检测的准确性，同时避免直接出射的检测光和透射光之间的相互干扰，通过设置第一聚光镜400汇聚检测光，使其成为平行光或接近平行光，均匀照射在滤网300上，以改善检测效果。其中，发光二极管的光发射区域或发光三极管的光发射区域位于第一聚光镜的入射焦平面上，以获得较好的汇聚效果。第一聚光镜400可以是单一的凸透镜，也可以是多个透镜形成的透镜组。图13中所示为透射情况下设置第一聚光镜400的结构示意图，反射情况下第一聚光镜的设置可参考图13，并根据检测光相对滤网的入射方向作相应调整即可，以使入射光尽量均匀照射在滤网上，在此不再赘述。

在第四实施例中，如图14所示，光发射组件100包括激光器；滤网洁净度传感器还包括扩束镜500，扩束镜500设于激光器的出射光路上，以扩大检测光的有效面积。由于激光器出射的检测光具有较好的准直性，通常为平行光或接近平行光，同时，激光器出射的检测光通常只有较小的有效面积，难以形成包含多个像素点的检测图像。因此，通过扩束镜500对检测光进行扩束，使其光强均匀分布在更大的有效面积上，以改善检测效果。扩束镜可以由两个凸透镜组成，且第一凸透镜510的出射焦平面和第二凸透镜520的入射焦平面相重合，以保障经过扩束后的检测光仍然为平行光，均匀照射在滤网300上。图14中所示为透射情况下设置扩束镜500的结构示意图，反射情况下扩束镜的设置可参考图14，并根据检测光相对滤网的入射方向作相应调整即可，以使入射光尽量均匀照射在滤网上，在此不再赘述。

在第五实施例中，如图15所示，滤网洁净度传感器还包括第二聚光镜600，第二聚光镜600设于图像传感组件200的入射光路上，以汇聚经滤网透射或反射的检测光所形成的检测图像，图像传感组件200的光接收区域位于第二聚光镜600的出射焦平面上。通过第二聚光镜600汇聚与滤网相互作用后的检测光的透射光或反射光，有利于提高检测图像中像素点的像素光强，从而改善检测效果，特别是在根据反射光检测洁净度的情况下，由于反射光可能受到的干扰更多，其强度往往很低，通过第二聚光镜600有利于改善检测效果。第二聚光镜600可以是单一的凸透镜，也可以是多个透镜形成的透镜组。图15中所示为反射情况下设置第二聚光镜600的结构示意图，透射情况下第二聚光镜的设置可参考图15，在此不再赘述。

在本发明的上述实施例中，图像传感组件包括电荷耦合元件(CCD)或互补金属氧化物半导体感光元件(CMOS)，以获取各像素的像素光强。其中，CCD具有较好的感光效果，有利于提高检测的灵敏性和准确性。CMOS具有较低的成本，有利于降低滤网洁净度传感器整体的成本。上述两种图像传感组件可根据需要进行选用。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，并执行以下操作：

控制所述光发射组件以预设光强发射检测光；

获取所述图像传感组件接收到的检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第一预设距离相对设置，以接收所述检测光经滤网透射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的操作包括：

计算所述检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第一平均像素光强；

计算所述第一平均像素光强与第一参考光强的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第一参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第二预设距离相邻设置，以接收所述检测光经滤网反射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的操作包括：

计算所述检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第二平均像素光强；

计算所述第二平均像素光强与第二参考光强的比值，记为所述滤网的脏堵度检测值，计算一减所述脏堵度检测值的差值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第二参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第三预设距离相对设置，以接收所述检测光经滤网透射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的操作包括：

比对所述检测图像中各像素的像素光强和第三参考光强；

当所述像素光强大于或等于所述第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第一预设值；

当所述像素光强小于所述第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第二预设值；

计算所述归一像素光强为第一预设值的像素的数目和所述检测图像中像素的总数目的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第三参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第一预设系数的乘积，所述第一预设系数为小于1的正数。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第四预设距离相邻设置，以接收所述检测光经滤网反射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的操作包括：

比对所述检测图像中各像素的像素光强和第四参考光强；

当所述像素光强大于或等于所述第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第三预设值；

当所述像素光强小于所述第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第四预设值；

计算所述归一像素光强为第四预设值的像素的数目和所述检测图像中像素的总数目的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第四参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第二预设系数的乘积，所述第二预设系数为小于1的正数。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的操作包括：

控制所述光发射组件按照预设光强信号调节所述检测光的光强，并获取所述图像传感组件接收到的检测图像中各像素的像素光强信号；

比对所述像素光强信号和预设光强信号；

当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势相一致时，记该像素为有效像素；

当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势不一致时，记该像素为无效像素；

根据所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述检测图像中有效像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的操作包括：

计算所述检测图像中各像素的像素光强的离散程度；

比对所述离散程度和预设离散程度；

当所述离散程度小于所述预设离散程度时，根据所述检测图像中各像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，在比对所述离散程度和预设离散程度操作之后，还执行以下操作：

当所述离散程度大于或等于所述预设离散程度时，累计像素光强处于预设置信区间之外的异常像素的数目，并比对所述异常像素的数目和预设数目；

当所述异常像素的数目小于所述预设数目时，根据处于所述预设置信区间之内的各正常像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值；

当所述异常像素的数目大于或等于所述预设数目时，生成报警提示信号。

处理器调用存储在存储器上的滤网洁净度检测程序，在根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的操作之后，还执行以下操作：

比对所述洁净度检测值和预设洁净度；

当所述洁净度检测值小于预设洁净度时，生成清洗提示信号。

本发明还提出一种空气处理设备，空气处理设备包括滤网和滤网洁净度传感器，该滤网洁净度传感器的具体结构以及滤网洁净度检测方法的具体步骤参照上述实施例，由于空气处理设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。空气处理设备包括空调器或空气净化器等。

以上所述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，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种滤网洁净度检测方法，其特征在于，滤网洁净度传感器包括光发射组件和图像传感组件，所述光发射组件用以发射检测光，所述图像传感组件设于所述光发射组件的出射光路上，用以接收检测图像，所述检测图像由所述检测光经滤网透射或反射而形成；

所述滤网洁净度检测方法包括以下步骤：

控制所述光发射组件以预设光强发射检测光；

获取所述图像传感组件接收到的检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值。

2.如权利要求1所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第一预设距离相对设置，以接收所述检测光经滤网透射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

计算所述检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第一平均像素光强；

计算所述第一平均像素光强与第一参考光强的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第一参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

3.如权利要求1所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第二预设距离相邻设置，以接收所述检测光经滤网反射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

计算所述检测图像中所有像素的像素光强的平均值，记为第二平均像素光强；

计算所述第二平均像素光强与第二参考光强的比值，记为所述滤网的脏堵度检测值，计算一减所述脏堵度检测值的差值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第二参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值。

4.如权利要求1所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第三预设距离相对设置，以接收所述检测光经滤网透射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

比对所述检测图像中各像素的像素光强和第三参考光强；

当所述像素光强大于或等于所述第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第一预设值；

当所述像素光强小于所述第三参考光强时，记该像素的归一像素光强为第二预设值；

计算所述归一像素光强为第一预设值的像素的数目和所述检测图像中像素的总数目的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第三参考光强为滤网正常安装且处于洁净状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第一预设系数的乘积，所述第一预设系数为小于1的正数。

5.如权利要求1所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，所述光发射组件具有光发射区域，所述图像传感组件具有光接收区域，所述光接收区域与所述光发射区域间隔第四预设距离相邻设置，以接收所述检测光经滤网反射而形成的所述检测图像；

根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

比对所述检测图像中各像素的像素光强和第四参考光强；

当所述像素光强大于或等于所述第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第三预设值；

当所述像素光强小于所述第四参考光强时，记该像素的归一像素光强为第四预设值；

计算所述归一像素光强为第四预设值的像素的数目和所述检测图像中像素的总数目的比值，记为所述滤网的洁净度检测值；

其中，所述第四参考光强为滤网正常安装且处于完全脏堵状态时，当所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述图像传感组件接收到的检测图像中所有像素的像素光强的平均值与第二预设系数的乘积，所述第二预设系数为小于1的正数。

6.如权利要求1所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

控制所述光发射组件按照预设光强信号调节所述检测光的光强，并获取所述图像传感组件接收到的检测图像中各像素的像素光强信号；

比对所述像素光强信号和预设光强信号；

当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势相一致时，记该像素为有效像素；

当任一像素的像素光强信号和预设光强信号的变化趋势不一致时，记该像素为无效像素；

根据所述光发射组件以预设光强发射检测光时，所述检测图像中有效像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值。

7.如权利要求1所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤包括：

计算所述检测图像中各像素的像素光强的离散程度；

比对所述离散程度和预设离散程度；

当所述离散程度小于所述预设离散程度时，根据所述检测图像中各像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值。

8.如权利要求7所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，在比对所述离散程度和预设离散程度的步骤之后，还包括以下步骤：

当所述离散程度大于或等于所述预设离散程度时，累计像素光强处于预设置信区间之外的异常像素的数目，并比对所述异常像素的数目和预设数目；

当所述异常像素的数目小于所述预设数目时，根据处于所述预设置信区间之内的各正常像素的像素光强，获取所述滤网的洁净度检测值；

当所述异常像素的数目大于或等于所述预设数目时，生成报警提示信号。

9.如权利要求1所述的滤网洁净度检测方法，其特征在于，在根据所述检测图像，获取所述滤网的洁净度检测值的步骤之后，还包括以下步骤：

比对所述洁净度检测值和预设洁净度；

当所述洁净度检测值小于预设洁净度时，生成清洗提示信号。

10.一种滤网洁净度传感器，其特征在于，所述滤网洁净度传感器包括光发射组件、图像传感组件、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的滤网洁净度检测程序；其中，

所述光发射组件用以发射检测光；

所述图像传感组件设于所述光发射组件的出射光路上，用以接收检测图像，所述检测图像由所述检测光经滤网透射或反射而形成；

所述滤网洁净度检测程序被所述处理器运行时实现如权利要求1至9中任一项所述的滤网洁净度检测方法的步骤。

11.一种空气处理设备，其特征在于，所述空气处理设备包括滤网和如权利要求10所述的滤网洁净度传感器。