CN109907555B - 太阳能供电型橱柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能供电型橱柜，包括：太阳能供电设备，设置在橱柜内，用于为所述橱柜内的各个用电器件提供电力供应；现场摄像机，用于对橱柜内部进行现场图像数据采集，以获得并输出相应的现场高清图像；对象识别设备，用于接收逐级操作图像，基于预设碗体灰度阈值从所述逐级操作图像中识别出对应的碗体子图像，对所述碗体子图像进行背景分析以获得与所述碗体子图像对应大小的背景子图像，对所述碗体子图像逐像素减去所述背景子图像以获得对应的前景子图像，计算所述前景子图像中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量大于等于所述预设像素数量阈值时，发出存在碗体信号。通过本发明，丰富了橱柜的电子化辅助功能。
Description
技术领域
本发明涉及家用橱柜领域，尤其涉及一种太阳能供电型橱柜。
背景技术
太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
发明内容
为了解决家用橱柜缺乏用户需求的辅助功能的技术问题，本发明提供了一种太阳能供电型橱柜，采用了对象识别设备对橱柜内碗体的存在情况进行检测和提示，对边缘增强后的图像进行只针对所述噪声分布密集的区域进行滤波处理的自适应滤波处理，在滤波效果和滤波运算量之间达到平衡，同时，定制的背景分割模式帮助获取有效的待识别区域；采用逐级操作模式，提高对图像的对比度特征的针对性；对图像内容的解析中，当灰尘占据的区域的面积超限时，采用自动清洁设备对摄像设备的镜头进行自动清洁处理，其中，清洁处理的力度与灰尘占据的区域的面积成正比。
根据本发明的一方面，提供了一种太阳能供电型橱柜，所述橱柜包括：
太阳能供电设备，设置在橱柜内，用于为所述橱柜内的各个用电器件提供电力供应。
更具体地，在所述太阳能供电型橱柜中，还包括：
现场摄像机，用于对橱柜内部进行现场图像数据采集，以获得并输出相应的现场高清图像。
更具体地，在所述太阳能供电型橱柜中，还包括：
内容解析设备，与所述重量分析设备连接，用于接收所述现场高清图像，对所述现场高清图像执行以下解析动作：获得所述现场高清图像中各个像素点的各个灰度值，将灰度值落在预设灰尘灰度区域内的像素点作为灰尘像素点，将所述现场高清图像中的各个灰尘像素点进行拟合以获得一个或多个灰尘区域。
更具体地，在所述太阳能供电型橱柜中，还包括：
区域辨识设备，与所述内容解析设备连接，用于接收所述现场高清图像中的一个或多个灰尘区域，将区域面积超过预设面积阈值的灰尘区域作为待处理区域，输出所述现场高清图像中的一个或多个待处理区域；面积检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述现场高清图像中的一个或多个待处理区域，确定每一个待处理区域的面积，并统计所述一个或多个待处理区域的面积总和，确定所述面积总和占据所述现场高清图像面积的比例，以在所述比例超限时，发出灰尘累计信号；自动清洁设备，与所述面积检测设备连接，设置在所述现场摄像机的镜头上方，用于在接收到所述灰尘累计信号时，采用与所述面积总和对应的清洁力度对所述现场摄像机的镜头进行自动清洁处理；边缘强化设备，与所述现场摄像机连接，用于接收所述现场高清图像，对所述现场高清图像执行边缘强化处理，以获得对应的边缘强化图像，并输出所述边缘强化图像；自适应滤波设备，与所述边缘强化设备连接，用于接收所述边缘强化图像，并对所述边缘强化图像执行基于所述边缘强化图像内噪声分布情况的自适应滤波处理，以获得并输出自适应滤波图像；第一参量解析设备，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，基于所述自适应滤波图像的像素点的像素值分布情况确定所述自适应滤波图像的内容均匀程度，并输出所述内容均匀程度；第二参量解析设备，用于接收所述自适应滤波图像，基于所述自适应滤波图像的像素点的像素值动态分布范围确定所述自适应滤波图像的内容清晰程度，并输出所述内容清晰程度；第三参量解析设备，用于接收所述自适应滤波图像，检测所述自适应滤波图像的对比度，并输出所述对比度；区域提取设备，分别与所述第一参量解析设备、第二参量解析设备和第三参量解析设备连接，用于接收所述内容均匀程度、所述内容清晰程度以及所述对比度，基于所述内容均匀程度确定对其对图像分割阈值的影响系数，基于所述内容清晰程度确定对其对图像分割阈值的影响系数，基于所述对比度确定对其对图像分割阈值的影响系数，还用于基于所述三种影响系数同时对图像分割阈值进行纠正，并基于纠正后的图像分割阈值对所述自适应滤波图像进行分割，以获得并输出脱离背景的待识别区域；第一操作设备，与所述区域提取设备连接，用于接收所述待识别区域，对所述待识别区域中的各个目标的存在情况进行检测，以将所述待识别区域中存在的目标的数量作为目标统计数量，并输出所述目标统计数量；第二操作设备，与所述第一操作设备连接，用于接收所述目标统计数量，并在所述目标统计数量大于等于预设数量阈值时，发出数量溢出信息，以及在所述目标数量小于所述预设数量阈值时，发出数量正常信息；第三操作设备，分别与所述第一操作设备和所述目标决策设备连接，用于接收所述待识别区域，还用于在接收到所述数量溢出信息时，执行对所述待识别区域的对比度提升处理，以获得对应的逐级操作图像，所述第三操作设备执行对所述待识别区域的对比度提升处理的次数与所述目标统计数量成正比，以及所述第三操作设备在接收到所述数量正常信息时，停止对所述待识别区域的对比度提升处理；对象识别设备，与所述第三操作设备连接，用于接收所述逐级操作图像，基于预设碗体灰度阈值从所述逐级操作图像中识别出对应的碗体子图像，对所述碗体子图像进行背景分析以获得与所述碗体子图像对应大小的背景子图像，对所述碗体子图像逐像素减去所述背景子图像以获得对应的前景子图像，计算所述前景子图像中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量大于等于所述预设像素数量阈值时，发出存在碗体信号，否则，发出不存在碗体信号。
更具体地，在所述太阳能供电型橱柜中：在所述自适应滤波设备中，对所述边缘强化图像执行基于所述边缘强化图像内噪声分布情况的自适应滤波处理包括：检测所述边缘强化图像中噪声分布密集的区域，只针对所述噪声分布密集的区域进行滤波处理。
更具体地，在所述太阳能供电型橱柜中：在所述面积检测设备中，还用于在所述面积总和占据所述现场高清图像面积的比例未超限时，发出灰尘正常信号。
更具体地，在所述太阳能供电型橱柜中：在所述自动清洁设备中，采用与所述面积总和对应的清洁力度对所述现场摄像机的镜头进行自动清洁处理包括：所述面积总和越大，对所述现场摄像机进行自动清洁处理的清洁力度越大。
更具体地，在所述太阳能供电型橱柜中：在所述自动清洁设备中，在接收到所述灰尘正常信号时，结束对所述现场摄像机的镜头进行的自动清洁处理。
具体实施方式
下面将对本发明的太阳能供电型橱柜的实施方案进行详细说明。
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池，目前得到实际应用的是光伏电池。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成，其中太阳能电池是光伏发电系统的关键部分，太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能电池主要分为晶体硅电池和薄膜电池两类，前者包括单晶硅电池、多晶硅电池两种，后者主要包括非晶体硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池和碲化镉太阳能电池。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种太阳能供电型橱柜，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的太阳能供电型橱柜包括：
太阳能供电设备，设置在橱柜内，用于为所述橱柜内的各个用电器件提供电力供应。
接着，继续对本发明的太阳能供电型橱柜的具体结构进行进一步的说明。
在所述太阳能供电型橱柜中，还包括：现场摄像机，用于对橱柜内部进行现场图像数据采集，以获得并输出相应的现场高清图像。
在所述太阳能供电型橱柜中，还包括：
内容解析设备，与所述重量分析设备连接，用于接收所述现场高清图像，对所述现场高清图像执行以下解析动作：获得所述现场高清图像中各个像素点的各个灰度值，将灰度值落在预设灰尘灰度区域内的像素点作为灰尘像素点，将所述现场高清图像中的各个灰尘像素点进行拟合以获得一个或多个灰尘区域。
在所述太阳能供电型橱柜中，还包括：
区域辨识设备，与所述内容解析设备连接，用于接收所述现场高清图像中的一个或多个灰尘区域，将区域面积超过预设面积阈值的灰尘区域作为待处理区域，输出所述现场高清图像中的一个或多个待处理区域；
面积检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述现场高清图像中的一个或多个待处理区域，确定每一个待处理区域的面积，并统计所述一个或多个待处理区域的面积总和，确定所述面积总和占据所述现场高清图像面积的比例，以在所述比例超限时，发出灰尘累计信号；
自动清洁设备，与所述面积检测设备连接，设置在所述现场摄像机的镜头上方，用于在接收到所述灰尘累计信号时，采用与所述面积总和对应的清洁力度对所述现场摄像机的镜头进行自动清洁处理；
边缘强化设备，与所述现场摄像机连接，用于接收所述现场高清图像，对所述现场高清图像执行边缘强化处理，以获得对应的边缘强化图像，并输出所述边缘强化图像；
自适应滤波设备，与所述边缘强化设备连接，用于接收所述边缘强化图像，并对所述边缘强化图像执行基于所述边缘强化图像内噪声分布情况的自适应滤波处理，以获得并输出自适应滤波图像；
第一参量解析设备，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，基于所述自适应滤波图像的像素点的像素值分布情况确定所述自适应滤波图像的内容均匀程度，并输出所述内容均匀程度；
第二参量解析设备，用于接收所述自适应滤波图像，基于所述自适应滤波图像的像素点的像素值动态分布范围确定所述自适应滤波图像的内容清晰程度，并输出所述内容清晰程度；
第三参量解析设备，用于接收所述自适应滤波图像，检测所述自适应滤波图像的对比度，并输出所述对比度；
区域提取设备，分别与所述第一参量解析设备、第二参量解析设备和第三参量解析设备连接，用于接收所述内容均匀程度、所述内容清晰程度以及所述对比度，基于所述内容均匀程度确定对其对图像分割阈值的影响系数，基于所述内容清晰程度确定对其对图像分割阈值的影响系数，基于所述对比度确定对其对图像分割阈值的影响系数，还用于基于所述三种影响系数同时对图像分割阈值进行纠正，并基于纠正后的图像分割阈值对所述自适应滤波图像进行分割，以获得并输出脱离背景的待识别区域；
第一操作设备，与所述区域提取设备连接，用于接收所述待识别区域，对所述待识别区域中的各个目标的存在情况进行检测，以将所述待识别区域中存在的目标的数量作为目标统计数量，并输出所述目标统计数量；
第二操作设备，与所述第一操作设备连接，用于接收所述目标统计数量，并在所述目标统计数量大于等于预设数量阈值时，发出数量溢出信息，以及在所述目标数量小于所述预设数量阈值时，发出数量正常信息；
第三操作设备，分别与所述第一操作设备和所述目标决策设备连接，用于接收所述待识别区域，还用于在接收到所述数量溢出信息时，执行对所述待识别区域的对比度提升处理，以获得对应的逐级操作图像，所述第三操作设备执行对所述待识别区域的对比度提升处理的次数与所述目标统计数量成正比，以及所述第三操作设备在接收到所述数量正常信息时，停止对所述待识别区域的对比度提升处理；
对象识别设备，与所述第三操作设备连接，用于接收所述逐级操作图像，基于预设碗体灰度阈值从所述逐级操作图像中识别出对应的碗体子图像，对所述碗体子图像进行背景分析以获得与所述碗体子图像对应大小的背景子图像，对所述碗体子图像逐像素减去所述背景子图像以获得对应的前景子图像，计算所述前景子图像中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量大于等于所述预设像素数量阈值时，发出存在碗体信号，否则，发出不存在碗体信号。
在所述太阳能供电型橱柜中：在所述自适应滤波设备中，对所述边缘强化图像执行基于所述边缘强化图像内噪声分布情况的自适应滤波处理包括：检测所述边缘强化图像中噪声分布密集的区域，只针对所述噪声分布密集的区域进行滤波处理。
在所述太阳能供电型橱柜中：在所述面积检测设备中，还用于在所述面积总和占据所述现场高清图像面积的比例未超限时，发出灰尘正常信号。
在所述太阳能供电型橱柜中：在所述自动清洁设备中，采用与所述面积总和对应的清洁力度对所述现场摄像机的镜头进行自动清洁处理包括：所述面积总和越大，对所述现场摄像机进行自动清洁处理的清洁力度越大。
以及在所述太阳能供电型橱柜中：在所述自动清洁设备中，在接收到所述灰尘正常信号时，结束对所述现场摄像机的镜头进行的自动清洁处理。
另外，所述对象识别设备由图形处理器来实现。图形处理器(英语：GraphicsProcessing Unit，缩写：GPU)，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图像运算工作的微处理器。
图形处理器用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，也是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。
显卡的处理器称为图形处理器(GPU)，它是显卡的“心脏”，与CPU类似，只不过GPU是专为执行复杂的数学和几何计算而设计的，这些计算是图形渲染所必需的。某些最快速的GPU集成的晶体管数甚至超过了普通CPU。
时下的GPU多数拥有2D或3D图形加速功能。如果CPU想画一个二维图形，只需要发个指令给GPU，如“在坐标位置(x,y)处画个长和宽为a×b大小的长方形”，GPU就可以迅速计算出该图形的所有像素，并在显示器上指定位置画出相应的图形，画完后就通知CPU“我画完了”，然后等待CPU发出下一条图形指令。
采用本发明的太阳能供电型橱柜，针对现有技术中家用橱柜功能不够齐全的技术问题，采用了对象识别设备对橱柜内碗体的存在情况进行检测和提示，对边缘增强后的图像进行只针对所述噪声分布密集的区域进行滤波处理的自适应滤波处理，在滤波效果和滤波运算量之间达到平衡，同时，定制的背景分割模式帮助获取有效的待识别区域；采用逐级操作模式，提高对图像的对比度特征的针对性；对图像内容的解析中，当灰尘占据的区域的面积超限时，采用自动清洁设备对摄像设备的镜头进行自动清洁处理，其中，清洁处理的力度与灰尘占据的区域的面积成正比，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 (5)
1.一种太阳能供电型橱柜，包括；
太阳能供电设备，设置在橱柜内，用于为所述橱柜内的各个用电器件提供电力供应；
现场摄像机，用于对橱柜内部进行现场图像数据采集，以获得并输出相应的现场高清图像；
内容解析设备，与所述现场摄像机，用于接收所述现场高清图像，对所述现场高清图像执行以下解析动作：获得所述现场高清图像中各个像素点的各个灰度值，将灰度值落在预设灰尘灰度区域内的像素点作为灰尘像素点，将所述现场高清图像中的各个灰尘像素点进行拟合以获得一个或多个灰尘区域；
区域辨识设备，与所述内容解析设备连接，用于接收所述现场高清图像中的一个或多个灰尘区域，将区域面积超过预设面积阈值的灰尘区域作为待处理区域，输出所述现场高清图像中的一个或多个待处理区域；
面积检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述现场高清图像中的一个或多个待处理区域，确定每一个待处理区域的面积，并统计所述一个或多个待处理区域的面积总和，确定所述面积总和占据所述现场高清图像面积的比例，以在所述比例超限时，发出灰尘累计信号；
自动清洁设备，与所述面积检测设备连接，设置在所述现场摄像机的镜头上方，用于在接收到所述灰尘累计信号时，采用与所述面积总和对应的清洁力度对所述现场摄像机的镜头进行自动清洁处理；
边缘强化设备，与所述现场摄像机连接，用于接收所述现场高清图像，对所述现场高清图像执行边缘强化处理，以获得对应的边缘强化图像，并输出所述边缘强化图像；
自适应滤波设备，与所述边缘强化设备连接，用于接收所述边缘强化图像，并对所述边缘强化图像执行基于所述边缘强化图像内噪声分布情况的自适应滤波处理，以获得并输出自适应滤波图像；
第一参量解析设备，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，基于所述自适应滤波图像的像素点的像素值分布情况确定所述自适应滤波图像的内容均匀程度，并输出所述内容均匀程度；
第二参量解析设备，用于接收所述自适应滤波图像，基于所述自适应滤波图像的像素点的像素值动态分布范围确定所述自适应滤波图像的内容清晰程度，并输出所述内容清晰程度；
第三参量解析设备，用于接收所述自适应滤波图像，检测所述自适应滤波图像的对比度，并输出所述对比度；
区域提取设备，分别与所述第一参量解析设备、第二参量解析设备和第三参量解析设备连接，用于接收所述内容均匀程度、所述内容清晰程度以及所述对比度，基于所述内容均匀程度确定对其对图像分割阈值的影响系数，基于所述内容清晰程度确定对其对图像分割阈值的影响系数，基于所述对比度确定对其对图像分割阈值的影响系数，还用于基于三种影响系数同时对图像分割阈值进行纠正，并基于纠正后的图像分割阈值对所述自适应滤波图像进行分割，以获得并输出脱离背景的待识别区域；
第一操作设备，与所述区域提取设备连接，用于接收所述待识别区域，对所述待识别区域中的各个目标的存在情况进行检测，以将所述待识别区域中存在的目标的数量作为目标统计数量，并输出所述目标统计数量；
第二操作设备，与所述第一操作设备连接，用于接收所述目标统计数量，并在所述目标统计数量大于等于预设数量阈值时，发出数量溢出信息，以及在所述目标数量小于所述预设数量阈值时，发出数量正常信息；
第三操作设备，分别与所述第一操作设备和所述目标决策设备连接，用于接收所述待识别区域，还用于在接收到所述数量溢出信息时，执行对所述待识别区域的对比度提升处理，以获得对应的逐级操作图像，所述第三操作设备执行对所述待识别区域的对比度提升处理的次数与所述目标统计数量成正比，以及所述第三操作设备在接收到所述数量正常信息时，停止对所述待识别区域的对比度提升处理；
对象识别设备，与所述第三操作设备连接，用于接收所述逐级操作图像，基于预设碗体灰度阈值从所述逐级操作图像中识别出对应的碗体子图像，对所述碗体子图像进行背景分析以获得与所述碗体子图像对应大小的背景子图像，对所述碗体子图像逐像素减去所述背景子图像以获得对应的前景子图像，计算所述前景子图像中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量大于等于所述预设像素数量阈值时，发出存在碗体信号，否则，发出不存在碗体信号。
2.如权利要求1所述的太阳能供电型橱柜，其特征在于：
在所述自适应滤波设备中，对所述边缘强化图像执行基于所述边缘强化图像内噪声分布情况的自适应滤波处理包括：检测所述边缘强化图像中噪声分布密集的区域，只针对所述噪声分布密集的区域进行滤波处理。
3.如权利要求2所述的太阳能供电型橱柜，其特征在于：
在所述面积检测设备中，还用于在所述面积总和占据所述现场高清图像面积的比例未超限时，发出灰尘正常信号。
4.如权利要求3所述的太阳能供电型橱柜，其特征在于：
在所述自动清洁设备中，采用与所述面积总和对应的清洁力度对所述现场摄像机的镜头进行自动清洁处理包括：所述面积总和越大，对所述现场摄像机进行自动清洁处理的清洁力度越大。
5.如权利要求4所述的太阳能供电型橱柜，其特征在于：
在所述自动清洁设备中，在接收到所述灰尘正常信号时，结束对所述现场摄像机的镜头进行的自动清洁处理。
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