CN108797723B - 基于图像检测的智能化冲洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于图像检测的智能化盥洗槽，包括：旋钮结构，为一圆柱体，在圆形面与盥洗槽的槽底平行时，实现对盥洗槽的流通口的关闭，在圆形面与盥洗槽的槽底不平行时，实现对盥洗槽的流通口的打开，其中，圆形面与盥洗槽的槽底所形成的锐角越大，则流通口的开度越大；旋转轴，设置在旋钮结构的中间，两端分别固定在盥洗槽的流通口的两侧，用于带动旋钮结构在盥洗槽的流通口内的旋转；直流控制电机，与所述旋转轴连接，用于驱动所述旋转轴的旋转，以带动所述旋钮结构对盥洗槽的流通口的开度变化。通过本发明，使得盥洗槽的流通口的开度大小满足现场各种需求。

Description

基于图像检测的智能化冲洗装置

技术领域

本发明涉及图像检测领域，尤其涉及一种基于图像检测的智能化冲洗装置。

背景技术

图像是人对视觉感知的物质再现。图像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜及显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。图像对象检测是利用图像处理与模式识别等领域的理论和方法，检测出图像中存在的目标对象，确定这些目标对象的语义类别，并标定出目标对象在图像中的位置。

图像检测方法主要分为六个步骤：预处理、窗口滑动、特征提取、特征选择、特征分类和后处理。首先，预处理对待检测图像进行图像去噪、图像增强、色彩空间转换等操作。其次，在待检测图像中滑动一个固定大小的窗口，将窗口中的子图像作为候选区。然后，利用特定的算法对候选区进行特征提取。其次，从特征向量中挑选具有代表性的特征，降低特征的维数。然后，利用特定的分类器对特征进行分类，判定候选区是否包含了目标及其类别。最后，合并判定为同一类别的相交候选区，计算出每个目标的边界框，完成目标检测。

发明内容

本发明提供了一种基于图像检测的智能化盥洗槽，在定制图像测量机制的基础上，建立了基于人员脚步检测以及针对盥洗槽的槽面水体存在情况的即时水体检测的旋钮结构控制机制，使得盥洗槽的流通口的开度大小满足现场各种需求。

根据本发明的一方面，提供了一种基于图像检测的智能化盥洗槽，所述盥洗槽包括：

旋钮结构，为一圆柱体，在圆形面与盥洗槽的槽底平行时，实现对盥洗槽的流通口的关闭，在圆形面与盥洗槽的槽底不平行时，实现对盥洗槽的流通口的打开，其中，圆形面与盥洗槽的槽底所形成的锐角越大，则流通口的开度越大；

旋转轴，设置在旋钮结构的中间，两端分别固定在盥洗槽的流通口的两侧，用于带动旋钮结构在盥洗槽的流通口内的旋转；

直流控制电机，与所述旋转轴连接，用于驱动所述旋转轴的旋转，以带动所述旋钮结构对盥洗槽的流通口的开度变化；

枪型成像设备，设置在盥洗槽的上方，用于对盥洗槽的槽面进行成像动作，以获得并输出即时槽面图像；

脚步声测量设备，设置在盥洗槽附近，用于对附近的声音进行即时检测，以获得即时现场录音，并从所述即时现场录音中进行脚步声成分解析，在解析到的脚步声成分幅度大于等于预设数值时，发出脚步识别信号，否则，发出无脚步信号。

由此可见，本发明至少具有以下两个重要发明点：

(1)采用了多种类型的数据处理设备协同对图像进行各种处理，建立了基于图像像素点变化程度的目标区域的分析机制，从而降低了目标分析的运算量；

(2)建立了基于人员脚步检测以及即时水体检测的旋钮结构控制机制，使得盥洗槽的流通口的开度大小满足现场各种需求。

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基于图像检测的智能化盥洗槽的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于图像检测的智能化盥洗槽的实施方案进行详细说明。

在卫浴空间潮湿环境里，意外以小孩居多，因小孩沐浴盥洗时；喜欢戏水玩耍，因环境关系，若有不当举动，如：一支脚站立在浴缸墙缘上，另一支脚则放在脸盆内或双手放在脸盆左右两侧；上下跳动之危险行为，若一不小心滑倒撞击即会造成意外。洗脸盆如受到外来瞬间无法抗拒之力道撞击破裂掉落则会产生许多锐利碎片，而被碎片所伤。平时应教导小孩正确使用卫浴方法，并对小孩在浴室内盥洗活动情形多加注意，若发觉有不当之行为，应立即纠正，避免意外发生。瓷器及玻璃的热传导率极小，若是急速遇热则会破裂，所以使用时需注意温差不宜过大，并须避免过强外力的碰撞，导致破裂。

现有技术中的盥洗槽，其流通口的开度需要人工调节，无法根据现场环境进行自适应改变，导致其智能化水平低下。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于图像检测的智能化盥洗槽，能够提高盥洗槽的智能化等级。

图1为根据本发明实施方案示出的基于图像检测的智能化盥洗槽的结构示意图，所述盥洗槽包括竖板1和槽底2，还包括：

旋钮结构，为一圆柱体，在圆形面与盥洗槽的槽底平行时，实现对盥洗槽的流通口的关闭，在圆形面与盥洗槽的槽底不平行时，实现对盥洗槽的流通口的打开，其中，圆形面与盥洗槽的槽底所形成的锐角越大，则流通口的开度越大；

旋转轴，设置在旋钮结构的中间，两端分别固定在盥洗槽的流通口的两侧，用于带动旋钮结构在盥洗槽的流通口内的旋转。

接着，继续对本发明的基于图像检测的智能化盥洗槽的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于图像检测的智能化盥洗槽中，还包括：

直流控制电机，与所述旋转轴连接，用于驱动所述旋转轴的旋转，以带动所述旋钮结构对盥洗槽的流通口的开度变化。

在所述基于图像检测的智能化盥洗槽中，还包括：

枪型成像设备，设置在盥洗槽的上方，用于对盥洗槽的槽面进行成像动作，以获得并输出即时槽面图像。

在所述基于图像检测的智能化盥洗槽中，还包括：

脚步声测量设备，设置在盥洗槽附近，用于对附近的声音进行即时检测，以获得即时现场录音，并从所述即时现场录音中进行脚步声成分解析，在解析到的脚步声成分幅度大于等于预设数值时，发出脚步识别信号，否则，发出无脚步信号；

自适应滤波设备，与所述枪型成像设备连接，用于接收所述即时槽面图像，对所述即时槽面图像执行自适应滤波处理，以获得并输出自适应滤波图像；

数据提取设备，与所述自适应滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，将每一个像素点的H亮度值的平方值、S亮度值的平方值和B亮度值的平方值相加后并除以三以获得颜色统计值；

数据分析设备，与所述数据提取设备连接，用于接收各个像素点的颜色统计值，针对每一个像素点执行以下处理：计算该像素点所在位置附近的预设数量的多个像素点的颜色统计值方差，并输出该像素点的颜色统计值方差；所述计算该像素点所在位置附近的预设数量的多个像素点的颜色统计值方差包括：该像素点所在位置附近的预设数量的多个像素点组成的是预设形状的图案；

数据排序设备，与所述数据分析设备连接，用于接收各个像素点的颜色统计值方差，并按照数值大小对各个像素点的颜色统计值方差进行从大到小的数值排序，将排序位置在前百分之二十的多个像素点作为多个变化像素点输出；

水体解析设备，与所述数据排序设备连接，用于接收多个变化像素点，将多个变化像素点组合成的子图像，去除组合成的子图像中的各个孤立点以获得变化子图像，对所述变化子图像进行水体识别，并在识别到水体目标时，确定盥洗槽的槽面存在水体，发出第一控制信号，以及在未识别到水体目标时，确定盥洗槽的槽面不存在水体，发出第二控制信号；

驱动模式设定设备，分别与所述水体解析设备、所述脚步声测量设备和所述直流控制电机连接，用于在接收到所述脚步识别信号且接收到所述第一控制信号时，向所述直流控制电机发送打开驱动信号，以控制所述旋转轴带动所述旋钮结构使得盥洗槽的流通口的开度最大。

在所述基于图像检测的智能化盥洗槽中：

所述驱动模式设定设备还用于在接收到所述无脚步信号且接收到所述第一控制信号时，不对所述直流控制电机发送任何驱动信号以保持盥洗槽的流通口的开度。

在所述基于图像检测的智能化盥洗槽中：

所述驱动模式设定设备还用于在接收到所述无脚步信号且接收到所述第二控制信号时，向所述直流控制电机发送关闭驱动信号，以控制所述旋转轴带动所述旋钮结构使得盥洗槽的流通口被关闭。

在所述基于图像检测的智能化盥洗槽中：

所述自适应滤波设备、所述数据提取设备、所述数据分析设备和所述数据排序设备都被设置在盥洗槽附近的仪表盒内。

另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

采用本发明的基于图像检测的智能化盥洗槽，针对现有技术中盥洗槽智能化水平低的技术问题，一方面，采用了多种类型的数据处理设备协同对图像进行各种处理，建立了基于图像像素点变化程度的目标区域的分析机制，从而降低了目标分析的运算量，更关键的是，建立了基于人员脚步检测以及即时水体检测的旋钮结构控制机制，对盥洗槽的流通口的开度大小进行自动化控制，从而解决了上述技术问题。

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)

1.一种基于图像检测的智能化盥洗槽，其特征在于，包括：

旋钮结构，为一圆柱体，在圆形面与盥洗槽的槽底平行时，实现对盥洗槽的流通口的关闭，在圆形面与盥洗槽的槽底不平行时，实现对盥洗槽的流通口的打开，其中，圆形面与盥洗槽的槽底所形成的锐角越大，则流通口的开度越大；

旋转轴，设置在旋钮结构的中间，两端分别固定在盥洗槽的流通口的两侧，用于带动旋钮结构在盥洗槽的流通口内的旋转；

直流控制电机，与所述旋转轴连接，用于驱动所述旋转轴的旋转，以带动所述旋钮结构对盥洗槽的流通口的开度变化；

枪型成像设备，设置在盥洗槽的上方，用于对盥洗槽的槽面进行成像动作，以获得并输出即时槽面图像；

脚步声测量设备，设置在盥洗槽附近，用于对附近的声音进行即时检测，以获得即时现场录音，并从所述即时现场录音中进行脚步声成分解析，在解析到的脚步声成分幅度大于等于预设数值时，发出脚步识别信号，否则，发出无脚步信号；

自适应滤波设备，与所述枪型成像设备连接，用于接收所述即时槽面图像，对所述即时槽面图像执行自适应滤波处理，以获得并输出自适应滤波图像；

数据提取设备，与所述自适应滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，将每一个像素点的H亮度值的平方值、S亮度值的平方值和B亮度值的平方值相加后并除以三以获得颜色统计值；

数据分析设备，与所述数据提取设备连接，用于接收各个像素点的颜色统计值，针对每一个像素点执行以下处理：计算该像素点所在位置附近的预设数量的多个像素点的颜色统计值方差，并输出该像素点的颜色统计值方差；所述计算该像素点所在位置附近的预设数量的多个像素点的颜色统计值方差包括：该像素点所在位置附近的预设数量的多个像素点组成的是预设形状的图案；

数据排序设备，与所述数据分析设备连接，用于接收各个像素点的颜色统计值方差，并按照数值大小对各个像素点的颜色统计值方差进行从大到小的数值排序，将排序位置在前百分之二十的多个像素点作为多个变化像素点输出；

水体解析设备，与所述数据排序设备连接，用于接收多个变化像素点，将多个变化像素点组合成的子图像，去除组合成的子图像中的各个孤立点以获得变化子图像，对所述变化子图像进行水体识别，并在识别到水体目标时，确定盥洗槽的槽面存在水体，发出第一控制信号，以及在未识别到水体目标时，确定盥洗槽的槽面不存在水体，发出第二控制信号；

驱动模式设定设备，分别与所述水体解析设备、所述脚步声测量设备和所述直流控制电机连接，用于在接收到所述脚步识别信号且接收到所述第一控制信号时，向所述直流控制电机发送打开驱动信号，以控制所述旋转轴带动所述旋钮结构使得盥洗槽的流通口的开度最大；

所述驱动模式设定设备还用于在接收到所述无脚步信号且接收到所述第一控制信号时，不对所述直流控制电机发送任何驱动信号以保持盥洗槽的流通口的开度。

2.如权利要求1所述的基于图像检测的智能化盥洗槽，其特征在于：

所述驱动模式设定设备还用于在接收到所述无脚步信号且接收到所述第二控制信号时，向所述直流控制电机发送关闭驱动信号，以控制所述旋转轴带动所述旋钮结构使得盥洗槽的流通口被关闭。

3.如权利要求2所述的基于图像检测的智能化盥洗槽，其特征在于：

所述自适应滤波设备、所述数据提取设备、所述数据分析设备和所述数据排序设备都被设置在盥洗槽附近的仪表盒内。