CN108508804B - 基于步频触发的梯子管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于步频触发的梯子管理系统，包括：压力检测设备，设置在梯子的每一个踏板上，用于检测对应踏板上的压力是否超过最大承受压力，并在对应踏板上的压力超过最大承受压力时，发出压力报警信号；步频探测设备，设置在梯子上，包括语音识别芯片、微控制器和数据输出接口，所述语音识别芯片用于探测梯子附近声音中的人员踩上踏板发出的踏板声，以输出探测到每次踏板声的时间，所述微控制器用于基于每相邻两次踏板声之间的时间差确定每一个踩板耗费时间，并基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间。通过本发明，对梯子的踏板间距实现了基于当前使用人员的年龄的自适应调整。

Description

基于步频触发的梯子管理系统

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种基于步频触发的梯子管理系统。

背景技术

梯子是人们常用的工具之一。使用前的准备工作有以下几个事项：1、确保所有铆钉、螺栓螺母及活动部件连接紧密，梯柱与梯阶牢固可靠，伸展卡簧、工作状态良好；2、梯子保持清洁，无油脂、油污、湿油漆、泥、雪等滑的物质；3、操作者的鞋子保持清洁，禁止穿皮底鞋。

现有技术中的梯子结构设计简单粗糙，例如，由于梯子包括了多个平行的踏板，在设计时，两两踏板之间的距离是固定的，不论使用梯子的人员的年龄大小，这样，导致了对于儿童来说，踏板之间的距离过大，难以攀爬，甚至容易造成危险，而对于成人来说，踏板之间的距离过小，攀爬次数过多，对膝盖容易造成损伤。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于步频触发的梯子管理系统，首先采用了高精度的图像复原机制，提高了人员年龄的识别效率和准确性，然后，在确定使用梯子的人员年龄的情况下，基于人员的年龄调整梯子的当前踏板间距，从而满足各种年龄段人群的实际使用需求。

更具体地，本发明至少具备以下两个关键发明点：

(1)在实时图像数据采集时，基于空气介质的吸收系数执行对实时图像数据的图像复原处理，提高了图像复原处理的精度和效率；

(2)基于图像识别到的人员的年龄调整梯子的当前踏板间距，从而方便各种年龄段人员的使用。

根据本发明的一方面，提供了一种基于步频触发的梯子管理系统，所述系统包括：

压力检测设备，设置在梯子的每一个踏板上，用于检测对应踏板上的压力是否超过最大承受压力，并在对应踏板上的压力超过最大承受压力时，发出压力报警信号；

步频探测设备，设置在梯子上，包括语音识别芯片、微控制器和数据输出接口，所述语音识别芯片用于探测梯子附近声音中的人员踩上踏板发出的踏板声，以输出探测到每次踏板声的时间，所述微控制器与所述语音识别芯片连接，用于基于每相邻两次踏板声之间的时间差确定每一个踩板耗费时间，并基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间，所述数据输出接口与所述微控制器连接，用于输出所述平均踩板耗费时间；

拍摄触发设备，与所述步频探测设备连接，用于接收所述平均踩板耗费时间，并在所述平均踩板耗费时间超过限量时，发出拍摄触发信号，以及在所述平均踩板耗费时间未超过限量时，发出拍摄中止信号；

球形摄像设备，设置在梯子的顶部，用于向下对梯子附近场景进行摄像操作，以输出附近场景图像，所述球形摄像设备与所述拍摄触发设备连接，以基于接收到的所述拍摄触发信号或所述拍摄中止信号确定是否触发对梯子附近场景进行摄像操作；

吸收检测设备，用于对空气对光线的吸收系数进行实时检测，以获得所述实时吸收系数，并输出所述实时吸收系数。

具体实施方式

下面将对本发明的基于步频触发的梯子管理方法的实施方案进行详细说明。

针对当前梯子设计中踏板之间的距离恒定而无法满足各个年龄段人群不同需求的不足，本发明搭建了一种基于步频触发的梯子管理系统，能够有效克服上述不足。

根据本发明实施方案示出的基于步频触发的梯子管理系统包括：

压力检测设备，设置在梯子的每一个踏板上，用于检测对应踏板上的压力是否超过最大承受压力，并在对应踏板上的压力超过最大承受压力时，发出压力报警信号；

步频探测设备，设置在梯子上，包括语音识别芯片、微控制器和数据输出接口，所述语音识别芯片用于探测梯子附近声音中的人员踩上踏板发出的踏板声，以输出探测到每次踏板声的时间，所述微控制器与所述语音识别芯片连接，用于基于每相邻两次踏板声之间的时间差确定每一个踩板耗费时间，并基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间，所述数据输出接口与所述微控制器连接，用于输出所述平均踩板耗费时间；

拍摄触发设备，与所述步频探测设备连接，用于接收所述平均踩板耗费时间，并在所述平均踩板耗费时间超过限量时，发出拍摄触发信号，以及在所述平均踩板耗费时间未超过限量时，发出拍摄中止信号；

球形摄像设备，设置在梯子的顶部，用于向下对梯子附近场景进行摄像操作，以输出附近场景图像，所述球形摄像设备与所述拍摄触发设备连接，以基于接收到的所述拍摄触发信号或所述拍摄中止信号确定是否触发对梯子附近场景进行摄像操作；

吸收检测设备，用于对空气对光线的吸收系数进行实时检测，以获得所述实时吸收系数，并输出所述实时吸收系数；

图像复原设备，分别与所述球形摄像设备和所述吸收检测设备连接，用于接收所述附近场景图像和所述实时吸收系数，基于所述实时吸收系数对所述附近场景图像进行复原处理，以获得并输出复原处理图像；

年龄分析设备，与所述图像复原设备连接，用于接收所述复原处理图像，并对所述复原处理图像中的各个人脸进行区域分割和景深检测，以获得各个人脸区域以及各个人脸区域分别对应的景深，对景深最浅的人脸区域进行年龄分析，以获得对应的目标年龄；

踏板间距调节设备，与所述年龄分析设备连接，用于接收所述目标年龄，并基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距；

其中，在所述踏板间距调节设备中，所述基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距包括：所述目标年龄在小于第一年龄阈值时，所述当前踏板间距与所述目标年龄成正比，所述目标年龄在大于第二年龄阈值时，所述当前踏板间距与所述目标年龄成反比，所述第一年龄阈值小于所述第二年龄阈值。

接着，继续对本发明的基于步频触发的梯子管理系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于步频触发的梯子管理系统中：

在所述踏板间距调节设备中，所述基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距包括：所述目标年龄在所述第一年龄阈值和所述第二年龄阈值之间时，所述当前踏板间距保持不变。

在所述基于步频触发的梯子管理系统中：

所述压力检测设备还用于在对应踏板上的压力未超过最大承受压力时，发出压力正常信号。

在所述基于步频触发的梯子管理系统中：

在所述步频探测设备中，所述微控制器基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间包括：取所述各个踩板耗费时间中数值重复次数最多的时间作为确定的平均踩板耗费时间。

以及在所述基于步频触发的梯子管理系统中：

在所述步频探测设备中，所述微控制器基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间包括：取所述各个踩板耗费时间的平均值作为确定的平均踩板耗费时间。

同时，根据本发明实施方案示出的基于步频触发的梯子管理方法包括：

使用压力检测设备，设置在梯子的每一个踏板上，用于检测对应踏板上的压力是否超过最大承受压力，并在对应踏板上的压力超过最大承受压力时，发出压力报警信号；

使用步频探测设备，设置在梯子上，包括语音识别芯片、微控制器和数据输出接口，所述语音识别芯片用于探测梯子附近声音中的人员踩上踏板发出的踏板声，以输出探测到每次踏板声的时间，所述微控制器与所述语音识别芯片连接，用于基于每相邻两次踏板声之间的时间差确定每一个踩板耗费时间，并基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间，所述数据输出接口与所述微控制器连接，用于输出所述平均踩板耗费时间；

使用拍摄触发设备，与所述步频探测设备连接，用于接收所述平均踩板耗费时间，并在所述平均踩板耗费时间超过限量时，发出拍摄触发信号，以及在所述平均踩板耗费时间未超过限量时，发出拍摄中止信号；

使用球形摄像设备，设置在梯子的顶部，用于向下对梯子附近场景进行摄像操作，以输出附近场景图像，所述球形摄像设备与所述拍摄触发设备连接，以基于接收到的所述拍摄触发信号或所述拍摄中止信号确定是否触发对梯子附近场景进行摄像操作；

使用吸收检测设备，用于对空气对光线的吸收系数进行实时检测，以获得所述实时吸收系数，并输出所述实时吸收系数；

使用图像复原设备，分别与所述球形摄像设备和所述吸收检测设备连接，用于接收所述附近场景图像和所述实时吸收系数，基于所述实时吸收系数对所述附近场景图像进行复原处理，以获得并输出复原处理图像；

使用年龄分析设备，与所述图像复原设备连接，用于接收所述复原处理图像，并对所述复原处理图像中的各个人脸进行区域分割和景深检测，以获得各个人脸区域以及各个人脸区域分别对应的景深，对景深最浅的人脸区域进行年龄分析，以获得对应的目标年龄；

使用踏板间距调节设备，与所述年龄分析设备连接，用于接收所述目标年龄，并基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距；

其中，在所述踏板间距调节设备中，所述基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距包括：所述目标年龄在小于第一年龄阈值时，所述当前踏板间距与所述目标年龄成正比，所述目标年龄在大于第二年龄阈值时，所述当前踏板间距与所述目标年龄成反比，所述第一年龄阈值小于所述第二年龄阈值。

接着，继续对本发明的基于步频触发的梯子管理方法的具体步骤进行进一步的说明。

在所述基于步频触发的梯子管理方法中：

在所述踏板间距调节设备中，所述基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距包括：所述目标年龄在所述第一年龄阈值和所述第二年龄阈值之间时，所述当前踏板间距保持不变。

在所述基于步频触发的梯子管理方法中：

所述压力检测设备还用于在对应踏板上的压力未超过最大承受压力时，发出压力正常信号。

在所述基于步频触发的梯子管理方法中：

在所述步频探测设备中，所述微控制器基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间包括：取所述各个踩板耗费时间中数值重复次数最多的时间作为确定的平均踩板耗费时间。

以及在所述基于步频触发的梯子管理方法中：

在所述步频探测设备中，所述微控制器基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间包括：取所述各个踩板耗费时间的平均值作为确定的平均踩板耗费时间。

另外，所述球形摄像设备中还包括镜头、取景器、调焦机构、快门和图像传感器，其中，镜头使景物成倒象聚焦在胶片上。为使不同位置的被摄物体成象清晰，除镜头本身需要校正好象差外，还应使物距、象距保持共轭关系。为此，镜头应该能前后移动进行调焦，因此照相机一般都应该具有调焦机构。为了确定被摄景物的范围和便于进行拍摄构图，照相机都应装有取景器。现代照相机的取景器还带有测距、对焦功能。为了适应亮暗不同的拍摄对象，以期在胶片上获得正确的感光量，必须控制曝光时间的长短和进入镜头光线的强弱。于是照相机必须设置快门以控制曝光时间的长短，并设置光圈通过光孔大小的调节来控制光量。

采用本发明的基于步频触发的梯子管理系统，针对现有技术中梯子设计过于简单化的技术问题，通过在实时图像数据采集时，基于空气介质的吸收系数执行对实时图像数据的图像复原处理，提高了图像复原处理的精度和效率；尤为重要的是，基于图像识别到的人员的年龄调整梯子的当前踏板间距，从而方便各种年龄段人员的使用。

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 (5)

1.一种基于步频触发的梯子管理系统，其特征在于，所述系统包括：

压力检测设备，设置在梯子的每一个踏板上，用于检测对应踏板上的压力是否超过最大承受压力，并在对应踏板上的压力超过最大承受压力时，发出压力报警信号；

步频探测设备，设置在梯子上，包括语音识别芯片、微控制器和数据输出接口，所述语音识别芯片用于探测梯子附近声音中的人员踩上踏板发出的踏板声，以输出探测到每次踏板声的时间，所述微控制器与所述语音识别芯片连接，用于基于每相邻两次踏板声之间的时间差确定每一个踩板耗费时间，并基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间，所述数据输出接口与所述微控制器连接，用于输出所述平均踩板耗费时间；

拍摄触发设备，与所述步频探测设备连接，用于接收所述平均踩板耗费时间，并在所述平均踩板耗费时间超过限量时，发出拍摄触发信号，以及在所述平均踩板耗费时间未超过限量时，发出拍摄中止信号；

球形摄像设备，设置在梯子的顶部，用于向下对梯子附近场景进行摄像操作，以输出附近场景图像，所述球形摄像设备与所述拍摄触发设备连接，以基于接收到的所述拍摄触发信号或所述拍摄中止信号确定是否触发对梯子附近场景进行摄像操作；

吸收检测设备，用于对空气对光线的吸收系数进行实时检测，以获得实时吸收系数，并输出所述实时吸收系数；

图像复原设备，分别与所述球形摄像设备和所述吸收检测设备连接，用于接收所述附近场景图像和所述实时吸收系数，基于所述实时吸收系数对所述附近场景图像进行复原处理，以获得并输出复原处理图像；

年龄分析设备，与所述图像复原设备连接，用于接收所述复原处理图像，并对所述复原处理图像中的各个人脸进行区域分割和景深检测，以获得各个人脸区域以及各个人脸区域分别对应的景深，对景深最浅的人脸区域进行年龄分析，以获得对应的目标年龄；

踏板间距调节设备，与所述年龄分析设备连接，用于接收所述目标年龄，并基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距；

其中，在所述踏板间距调节设备中，所述基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距包括：所述目标年龄在小于第一年龄阈值时，所述当前踏板间距与所述目标年龄成正比，所述目标年龄在大于第二年龄阈值时，所述当前踏板间距与所述目标年龄成反比，所述第一年龄阈值小于所述第二年龄阈值。

2.如权利要求1所述的基于步频触发的梯子管理系统，其特征在于：

在所述踏板间距调节设备中，所述基于所述目标年龄调整梯子的当前踏板间距包括：所述目标年龄在所述第一年龄阈值和所述第二年龄阈值之间时，所述当前踏板间距保持不变。

3.如权利要求2所述的基于步频触发的梯子管理系统，其特征在于：

所述压力检测设备还用于在对应踏板上的压力未超过最大承受压力时，发出压力正常信号。

4.如权利要求3所述的基于步频触发的梯子管理系统，其特征在于：

在所述步频探测设备中，所述微控制器基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间包括：取所述各个踩板耗费时间中数值重复次数最多的时间作为确定的平均踩板耗费时间。

5.如权利要求4所述的基于步频触发的梯子管理系统，其特征在于：

在所述步频探测设备中，所述微控制器基于各个踩板耗费时间确定平均踩板耗费时间包括：取所述各个踩板耗费时间的平均值作为确定的平均踩板耗费时间。