CN109661091A - 基于监控视频的灯控系统 - Google Patents

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CN109661091A
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吕慷
张旭秀
孙雨萌
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Dalian Jiaotong University
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources

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Abstract

基于监控视频的灯控系统，包括楼梯监控设备、走廊监控设备、PC和教室照明灯，楼梯监控设备连接PC机，用于采集当时的光照信息并传送给PC机；走廊监控设备连接PC机，用于采集每个教室门口运动目标信息并传送给PC机；PC连接楼梯监控设备、走廊监控设备和教室照明灯，用于分析计算光照信息和运动目标信息并控制照明灯的亮度；教室照明灯与PC连接，用于教室照明；本发明通过监控视频提供的信息及对室内人员情况进行记录，以获得更加详细真实的光照需求，根据具体的需求通过控制指令传输到灯控系统，通过灯控系统的控制，将当前的光照强度维持在最佳光照强度；全过程不需要室内人员进行互动，减少对室内人员的依赖与打扰。

Description

基于监控视频的灯控系统
技术领域
本发明涉及照明技术领域。
背景技术
伴随着智能化发展的进程越来越多的智能设备应用到我们的生活中在智能设备帮助我们解决一些问题的同时，也为我们带来了新的问题。灯控系统已经应用了多年，在校园自习室的灯控系统大多数是使用红外设备，但是同时带来的问题是长时间安静的自习会导致控制设备得出教室中没有人的错误结论，致使学生自习时不得不每隔一段时间就在走动一下，给红外设备信号，这种控制办法虽然在一定方面对资源的浪费的情况进行了改善，但仍然需要进一步玩善。
伴随着视频采集设备的普及，以及计算机视觉技术的发展，越来越多的视频监控装置应用到安保工作当中。而这些视频信息中大量有用的信息能够为我们的控制决策提供帮助，将视频信息进行处理得出有价值的信息，依据这些信息给灯控系统指令从而取得最好的控制效果。
发明内容
为了解决现有教室内红外线设备控制照明存在的上述问题，本发明提供了一种基于监控视频的灯控系统。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于监控视频的灯控系统，包括楼梯监控设备、走廊监控设备、PC和教室照明灯，
楼梯监控设备连接PC机，用于采集楼梯处的光照信息并传送给PC机；
走廊监控设备连接PC机，用于采集每个教室门口运动目标信息并传送给PC机；
PC连接楼梯监控设备、走廊监控设备和教室照明灯，用于分析计算光照信息和运动目标信息并控制照明灯的亮度；
教室照明灯与PC连接，用于教室照明；
PC对监控范围内的光照信息进行判断，首先根据经验设定两个灰度平均值的阈值T1和T2(T1≤T2)，当监控区域图像灰度的均值大于T2时，为光照充足；当监控区域图像灰度的均值大于T1小于T2时，为光照欠缺；当监控区域图像灰度的均值小于T1时，为光照很不充足；当光照欠缺时需要对阴面教室进行灯光照明，当光照不足时需要对阳面和阴面教室进行灯光照明，首先判断教室内有没有人，根据PC内存储每个教室内人员的数量，如果大于零且教室光照欠缺或不充足时将打开照明灯，否则照明灯保持关闭。
所述走廊监控设备安装于走廊的两头或者教室门口处，使用背景差分法获得在该区域中的运动目标，并记录每个人员的运动轨迹，如果运动目标进入教室内，则教室内的人员数目增加1，如果有人从教室中出来则教室中的人员数目减少1。
本发明的基于监控视频的灯控系统，通过监控视频提供的信息为灯控系统提供有依据的判断策略，使用监控视频对室内人员情况进行记录，以获得更加详细真实的光照需求；根据具体的需求通过控制指令传输到灯控系统，通过灯控系统的控制，将当前的光照强度维持在最佳光照强度；全过程不需要室内人员进行互动，减少对室内人员的依赖与打扰。
附图说明
图1是本发明基于监控视频的灯控系统的原理图。
具体实施方式
本发明根据室内光照情况设置三个光照等级分别为：光照充足，光照欠缺和光照不充足。当光照充足时，向阳的教室和背阳的教室都能得到很好的光照，教室明亮度很好都不需要进行灯光照明。当光照欠缺时，向阳的教室能得到很好的光照，教室明亮度很好不需要进行灯光照明，而背阳的教室不能得到很好的光照，教室明亮度不好都需要进行灯光照明。当光照不充足时，向阳的教室和背阳的教室都不能得到很好的光照，教室明亮度都不好都需要进行灯光照明。
这三种情况都是根据楼梯监控系统收集监控范围内的光照信息(灰度的均值)进行判断，首先根据经验设定两个灰度平均值的阈值T1和T2(T1≤T2)，当监控区域图像灰度的均值大于T2时，为光照充足；当监控区域图像灰度的均值大于T1小于T2时，为光照欠缺；当监控区域图像灰度的均值小于T1时，为光照不充足。
当光照不足时需要进行灯光照明，首先判断教室内有没有人，根据计算机内存储每个教室内人员的数量，如果大于零且教室在背阳面，将打开照明灯；否则照明灯保持关闭。当光照很不足时需要进行灯光照明，将所有有人在的教室的照明灯打开。
光照强度判断技术，因为并非每一间教室都有监控设备，所以无法直接采集每一间教室的光照信息，所以选择采集楼梯监控区域的光照信息，楼梯监控区域的光照信息能够反应当时的自然光照强度。因为图像灰度跟光照强度的关系如下：f(x,y)＝r(x,y)i(x,y)，f(x,y)表示每一像素点的灰度值，i(x,y)表示该处物体反射光的能力，r(x,y)表示光照强度。物体反射光的能力不变，相当于常数，那么光照强度与灰度值成正比。灰度值的变化可以反映光照的变化。
教室人员计数，监控一般安装在走廊的两头和上下楼梯处，通过对走廊的监控视频进行处理，由于走廊的背景环境变化不大，使用背景查分法获得在该区域中的运动目标(人员)，并记录每个人员的运动轨迹，如果运动目标进入教室内，则教室内的人员数目增加1，如果有人从教室中出来教室中的人员数目减少1，以此来记录教室中的人数。
本发明控制设备自主程度高，减少了人与灯光控制系统的交互性，能够更加智能的对光照信息进行处理，根据真实的光照情况决定照明灯的开闭，减少提前开灯或不关灯带来的能源浪费，改善现有灯控系统在人走后一段时间后才能将灯关闭的问题。
本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.基于监控视频的灯控系统，其特征在于：包括楼梯监控设备、走廊监控设备、PC和教室照明灯，
楼梯监控设备连接PC机，用于采集楼梯处的光照信息并传送给PC机；
走廊监控设备连接PC机，用于采集每个教室门口运动目标信息并传送给PC机；
PC连接楼梯监控设备、走廊监控设备和教室照明灯，用于分析计算光照信息和运动目标信息并控制照明灯的亮度；
教室照明灯与PC连接，用于教室照明；
PC对监控范围内的光照信息进行判断，首先根据经验设定两个灰度平均值的阈值T1和T2(T1≤T2)，当监控区域图像灰度的均值大于T2时，为光照充足；当监控区域图像灰度的均值大于T1小于T2时，为光照欠缺；当监控区域图像灰度的均值小于T1时，为光照很不充足；当光照欠缺时需要对阴面教室进行灯光照明，当光照不足时需要对阳面和阴面教室进行灯光照明，首先判断教室内有没有人，根据PC内存储每个教室内人员的数量，如果大于零且教室光照欠缺或不充足时将打开照明灯，否则照明灯保持关闭。
2.根据权利要求1所述的基于监控视频的灯控系统，其特征在于：所述走廊监控设备安装于走廊的两头或者教室门口处，使用背景差分法获得在该区域中的运动目标，并记录每个人员的运动轨迹，如果运动目标进入教室内，则教室内的人员数目增加1，如果有人从教室中出来则教室中的人员数目减少1。
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