CN109469440B - 基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法，该方法包括使用室内场景多窗统一控制平台对室内各个窗户对应窗帘的自适应卷动控制。通过本发明，能够完成对室内各个窗户对应窗帘的自适应卷动控制，以为室内提供适宜的环境亮度。

Description

基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法

技术领域

本发明涉及大数据领域，尤其涉及一种基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法。

背景技术

为了不断应对新的安全挑战，企业和组织先后部署了防火墙、安全网关、入侵检测和防护系统、漏洞扫描系统、防病毒系统、终端管理系统等，构建起了一道道安全防线。然而，这些复杂的IT资源及其安全防御设施在运行过程中不断产生大量的安全日志和事件，致使安全数据呈指数级增长，安全数据呈现出大规模、高纬度、高噪声、高复杂度的特点，造成“维度灾难”现象。为传统的安全信息与事件管理平台(SIEM)的计算能力及实时性需求提出新的挑战。如何结合实际需求，提出可实用的符合现在大数据环境下的安全数据采集完善方案至关重要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法，基于窗户成像特性，从室内场景图像中提取待比较参数，将所述待比较参数与预设各个不同物体表面光滑性基准值进行比较，以获得并输出所述方向角图像对应的物体类型，在所述方向角图像对应的物体类型为窗户时，对所述方向角图像的平均亮度进行测量以获得窗户亮度，并在所述窗户亮度大于等于第一亮度阈值时，发出亮度超限信号，以基于接收到的窗户编号驱动所述永磁无刷电机对对应的窗帘进行下行卷动，从而完成对室内多个窗户的各个窗帘的统一控制。

更具体地，本发明至少具有以下四个重要发明点：

(1)建立了方位角与窗户编号的对应关系，以在识别到窗户时即可确定窗户位置，并通过确定的窗户位置控制相应窗帘的卷动操作，从而实现了对室内场景的所有窗户的统一电子控制；

(2)基于窗户表面成像的光滑性高于其他物体表面成像的光滑性的特性，对目标图像的光滑性进行检测和提取，从而能够基于目标图像的光滑性识别各种不同成像目标的类型；

(3)在基于目标图像的光滑性进行目标类型识别的同时，还引入了目标图像的行像素总数、列像素总数参与计算，以及引入加权机制，从而提高类型辨别结果的准确性；

(4)采用由展开结构控制金属散热片的展开和收缩，以及自动控制散热风扇的打开和关闭，建立了拍照设备内部的基于温度的分等级的不同控制模式，在功率损耗和散热效果之间达到平衡。

根据本发明的一方面，提供了一种基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法，该方法包括使用室内场景多窗统一控制平台对室内各个窗户对应窗帘的自适应卷动控制，所述室内场景多窗统一控制平台包括：

永磁无刷电机，用于对室内场景中各个窗户对应的各个窗帘卷动机构连接，用于实现对各个窗帘卷动机构的控制；

MMC存储卡，用于预先存储室内场景中各个窗户的窗户编号，以及每一个窗户编号与方位角的对应关系，其中，室内场景中的窗户和其上的窗帘共用同一个窗户编号；

转动拍摄设备，包括防护罩、供电单元、自动散热单元、温度检测单元和转动成像单元；

所述温度检测单元用于检测所述防护罩内的实时温度；

所述自动散热单元与所述温度检测单元连接，包括金属散热片、展开结构和散热风扇，用于在所述实时温度高于第一温度阈值且低于等于第二温度阈值时，控制展开结构以展开所述金属散热片，用于在所述实时温度高于第二温度阈值时，启动所述散热风扇；

所述自动散热单元还用于在所述实时温度低于等于第一温度阈值时，控制展开结构以收缩所述金属散热片；

所述转动成像单元以可变方向角对室内场景进行即时成像，以获得并输出方向角图像，其中方向角随时间从0到360度均匀变化；

其中，所述供电单元、所述自动散热单元、所述温度检测单元和所述转动成像单元都被设置在所述防护罩内。

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室内场景多窗统一控制平台对应的室内场景的现场模拟图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施方案进行详细说明。

窗帘是由布、麻、纱、铝片、木片、金属材料等制作的，具有遮阳隔热和调节室内光线的功能。布帘按材质分有棉纱布、涤纶布、涤棉混纺、棉麻混纺、无纺布等，不同的材质、纹理、颜色、图案等综合起来就形成了不同风格的布帘，配合不同风格的室内设计窗帘。

窗帘的控制方式分为手动和电动。手动窗帘包括：手动开合帘、手动拉珠卷帘、手动丝柔垂帘、手动木百叶、手动罗马帘、手动风琴帘等等。电动窗帘包括：电动开合帘、电动卷帘、电动丝柔百叶、电动天棚帘、电动木百叶、电动罗马帘、电动风琴帘等等。随着窗帘的发展，它已成为居室不可缺少的、功能性和装饰性完美结合的室内装饰品。

目前对于窗帘的控制方式都是人工操作方式，并且每次操作的是单个窗户对应的窗帘，同时需要人们保持时刻关注，缺乏对室内多个窗户的各个窗帘统一控制的技术方案。

本发明搭建了一种基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法，该方法包括使用室内场景多窗统一控制平台对室内各个窗户对应窗帘的自适应卷动控制。所述室内场景多窗统一控制平台能够采用电子方式替换人工方式，从而实现对室内场景各个窗户对应的多个窗帘的统一卷动控制。

根据本发明实施方案的室内场景多窗统一控制平台包括以下设备：

永磁无刷电机，用于对室内场景中各个窗户对应的各个窗帘卷动机构连接，用于实现对各个窗帘卷动机构的控制；

MMC存储卡，用于预先存储室内场景中各个窗户的窗户编号，以及每一个窗户编号与方位角的对应关系，其中，室内场景中的窗户和其上的窗帘共用同一个窗户编号。

接着，继续对本发明的室内场景多窗统一控制平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述室内场景多窗统一控制平台中，还包括：

转动拍摄设备，包括防护罩、供电单元、自动散热单元、温度检测单元和转动成像单元；

其中，所述供电单元、所述自动散热单元、所述温度检测单元和所述转动成像单元都被设置在所述防护罩内。

在所述室内场景多窗统一控制平台中：

所述温度检测单元用于检测所述防护罩内的实时温度；

所述自动散热单元与所述温度检测单元连接，包括金属散热片、展开结构和散热风扇，用于在所述实时温度高于第一温度阈值且低于等于第二温度阈值时，控制展开结构以展开所述金属散热片，用于在所述实时温度高于第二温度阈值时，启动所述散热风扇。

在所述室内场景多窗统一控制平台中：

所述自动散热单元还用于在所述实时温度低于等于第一温度阈值时，控制展开结构以收缩所述金属散热片；

所述转动成像单元以可变方向角对室内场景进行即时成像，以获得并输出方向角图像，其中方向角随时间从0到360度均匀变化。

在所述室内场景多窗统一控制平台中，还包括：

像素检测设备，与所述转动拍摄设备连接，用于接收所述方向角图像，检测所述方向角图像的每行的像素点数量以作为行像素总数，检测所述方向角图像的每列的像素点数量以作为列像素总数。

在所述室内场景多窗统一控制平台中，还包括：

参考数据采集设备，用于接收所述方向角图像，对所述方向角图像进行亮度最高值分析，以获得所述方向角图像对应的亮度最高值，并建立以零到所述亮度最高值为横坐标以及零到所述亮度最高值为纵坐标所形成的数值矩阵，所述数值矩阵中每一个数据项的数值为，在所述方向角图像中，从亮度值为所述数据项的横坐标的像素点到达亮度值为所述数据项的纵坐标的像素点的距离小于预设距离阈值的线路的数量；

光滑性提取设备，与所述参考数据采集设备连接，用于接收所述数值矩阵和所述亮度最高值，并执行以下光滑性提取操作：对于所述数值矩阵中的每一个数据项，计算其横坐标和纵坐标之差的平方以作为第一中间数值，将1减去所述第一中间数值后获得的结果取倒数以得到系数值，将所述系数值与所述数据项的值相乘以获得所述数据项对应的分量值，将所述数值矩阵中的所有数据项的分量值相加以获得并输出所述方向角图像对应的光滑性；

材质辨识设备，分别与所述像素检测设备和所述光滑性提取设备连接，用于获得所述方向角图像对应的特征值、所述方向角图像的行像素总数以及所述方向角图像的列像素总数，基于不同加权系数对所述方向角图像对应的特征值、所述方向角图像的行像素总数以及所述方向角图像的列像素总数分别加权以获得三个加权项，将所述三个加权项相加以获得待比较参数，并将所述待比较参数与预设各个不同物体表面光滑性基准值进行比较，以获得并输出所述方向角图像对应的物体类型，所述物体类型包括窗户、墙壁、木材以及灯具；

窗户定位设备，分别与所述MMC存储卡、所述转动拍摄设备和所述材质辨识设备连接，用于接收所述方向角和所述方向角图像对应的物体类型，并在所述方向角图像对应的物体类型为窗户时，对所述方向角图像的平均亮度进行测量以获得窗户亮度，并在所述窗户亮度大于等于第一亮度阈值时，发出亮度超限信号，所述窗户定位设备还基于所述方向角确定对应的窗户编号；

电机驱动设备，与所述窗户定位设备连接，用于在接收到所述亮度超限信号时，基于接收到的窗户编号驱动所述永磁无刷电机对对应的窗帘进行下行卷动，所述窗帘下行卷动的幅度与所述窗户亮度成正比；

其中，窗户的表面光滑性基准值大于木材的表面光滑性基准值，木材的表面光滑性基准值大于墙壁的表面光滑性基准值，以及墙壁的表面光滑性基准值大于灯具的表面光滑性基准值；

其中，所述窗户定位设备还用于在所述窗户亮度小于第二亮度阈值时，发出亮度偏低信号，所述电机驱动设备还用于在接收到所述亮度偏低信号时，基于接收到的窗户编号驱动所述永磁无刷电机对对应的窗帘进行上行卷动，所述窗帘上行卷动的幅度与所述窗户亮度成反比。

在所述室内场景多窗统一控制平台中：

在所述自动散热单元中，当所述实时温度低于等于第二温度阈值时，关闭所述散热风扇。

在所述室内场景多窗统一控制平台中：

所述电机驱动设备还用于在接收到所述亮度偏低信号时，基于接收到的窗户编号驱动所述永磁无刷电机对对应的窗帘进行上行卷动，所述窗帘上行卷动的幅度与所述窗户亮度成反比，具体为，所述窗帘上行卷动的幅度是所述窗户亮度的对数函数。

图1为根据本发明实施方案示出的室内场景多窗统一控制平台对应的室内场景的现场模拟图，其中，在所述室内场景中，包括窗户1、窗户2、照明设备3和通话设备4。

实际上，图1的室内场景内的设备不限于此，窗户的数量也不限于两个。

另外，与传统的电励磁电动机相比，永磁电动机特别是稀土永磁电动机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量小、损耗少、效率高，以及电动机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因为应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。

永磁无刷电动机可以看作是一台用电子换向装置取代机械换向的直流电动机，永磁直流无刷电动机主要由永磁电动机本体、转子位置传感器和电子换向电路组成。无论是结构或控制方式，永磁直流无刷电动机与传统的直流电动机都有很多相似之处：用装有永磁体的转子取代有刷直流电动机的定子磁极；用具有多相绕组的定子取代电枢；用由固态逆变器和轴位置检测器组成的电子换向器取代机械换向器和电刷。

采用本发明的室内场景多窗统一控制平台，针对现有技术中缺乏室内各个窗户窗帘统一控制模式的技术问题，通过利用窗户成像特点，建立有针对性的图像分析机制以准确获取室内的各个窗户的图像，并在对获取到的各个窗户的图像的像素平均亮度进行计算，以确定各个窗户对应窗帘的控制方式，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)

1.一种基于大数据采集分析的室内场景统一控制方法，该方法包括使用室内场景多窗统一控制平台对室内各个窗户对应窗帘的自适应卷动控制，其特征在于，所述室内场景多窗统一控制平台包括：

永磁无刷电机，用于对室内场景中各个窗户对应的各个窗帘卷动机构连接，用于实现对各个窗帘卷动机构的控制；

MMC存储卡，用于预先存储室内场景中各个窗户的窗户编号，以及每一个窗户编号与方位角的对应关系，其中，室内场景中的窗户和其上的窗帘共用同一个窗户编号；

转动拍摄设备，包括防护罩、供电单元、自动散热单元、温度检测单元和转动成像单元；

其中，所述供电单元、所述自动散热单元、所述温度检测单元和所述转动成像单元都被设置在所述防护罩内；

所述温度检测单元用于检测所述防护罩内的实时温度；

所述自动散热单元与所述温度检测单元连接，包括金属散热片、展开结构和散热风扇，用于在所述实时温度高于第一温度阈值且低于等于第二温度阈值时，控制展开结构以展开所述金属散热片，用于在所述实时温度高于第二温度阈值时，启动所述散热风扇；

所述自动散热单元还用于在所述实时温度低于等于第一温度阈值时，控制展开结构以收缩所述金属散热片；

所述转动成像单元以可变方向角对室内场景进行即时成像，以获得并输出方向角图像；

像素检测设备，与所述转动拍摄设备连接，用于接收所述方向角图像，检测所述方向角图像的每行的像素点数量以作为行像素总数，检测所述方向角图像的每列的像素点数量以作为列像素总数；

参考数据采集设备，用于接收所述方向角图像，对所述方向角图像进行亮度最高值分析，以获得所述方向角图像对应的亮度最高值，并建立以零到所述亮度最高值为横坐标以及零到所述亮度最高值为纵坐标所形成的数值矩阵，所述数值矩阵中每一个数据项的数值为，在所述方向角图像中，从亮度值为所述数据项的横坐标的像素点到达亮度值为所述数据项的纵坐标的像素点的距离小于预设距离阈值的线路的数量；

光滑性提取设备，与所述参考数据采集设备连接，用于接收所述数值矩阵和所述亮度最高值，并执行以下光滑性提取操作：对于所述数值矩阵中的每一个数据项，计算其横坐标和纵坐标之差的平方以作为第一中间数值，将1减去所述第一中间数值后获得的结果取倒数以得到系数值，将所述系数值与所述数据项的值相乘以获得所述数据项对应的分量值，将所述数值矩阵中的所有数据项的分量值相加以获得并输出所述方向角图像对应的光滑性；

材质辨识设备，分别与所述像素检测设备和所述光滑性提取设备连接，用于获得所述方向角图像对应的特征值、所述方向角图像的行像素总数以及所述方向角图像的列像素总数，基于不同加权系数对所述方向角图像对应的特征值、所述方向角图像的行像素总数以及所述方向角图像的列像素总数分别加权以获得三个加权项，将所述三个加权项相加以获得待比较参数，并将所述待比较参数与预设各个不同物体表面光滑性基准值进行比较，以获得并输出所述方向角图像对应的物体类型，所述物体类型包括窗户、墙壁、木材以及灯具；

窗户定位设备，分别与所述MMC存储卡、所述转动拍摄设备和所述材质辨识设备连接，用于接收所述方向角和所述方向角图像对应的物体类型，并在所述方向角图像对应的物体类型为窗户时，对所述方向角图像的平均亮度进行测量以获得窗户亮度，并在所述窗户亮度大于等于第一亮度阈值时，发出亮度超限信号，所述窗户定位设备还基于所述方向角确定对应的窗户编号；

电机驱动设备，与所述窗户定位设备连接，用于在接收到所述亮度超限信号时，基于接收到的窗户编号驱动所述永磁无刷电机对对应的窗帘进行下行卷动，所述窗帘下行卷动的幅度与所述窗户亮度成正比；

其中，窗户的表面光滑性基准值大于木材的表面光滑性基准值，木材的表面光滑性基准值大于墙壁的表面光滑性基准值，以及墙壁的表面光滑性基准值大于灯具的表面光滑性基准值；

其中，所述窗户定位设备还用于在所述窗户亮度小于第二亮度阈值时，发出亮度偏低信号，所述电机驱动设备还用于在接收到所述亮度偏低信号时，基于接收到的窗户编号驱动所述永磁无刷电机对对应的窗帘进行上行卷动，所述窗帘上行卷动的幅度与所述窗户亮度成反比。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述自动散热单元中，当所述实时温度低于等于第二温度阈值时，关闭所述散热风扇。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述电机驱动设备还用于在接收到所述亮度偏低信号时，基于接收到的窗户编号驱动所述永磁无刷电机对对应的窗帘进行上行卷动，所述窗帘上行卷动的幅度与所述窗户亮度成反比，具体为，所述窗帘上行卷动的幅度是所述窗户亮度的对数函数。