CN109918979B - 按键操作屏蔽型电暖器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种按键操作屏蔽型电暖器，包括：按键禁止设备，分别与电暖器的各个按键连接，用于在接收到允许访问信号时，接收来自电暖器的各个按键的各个信号，用于在接收到禁止访问信号时，屏蔽来自电暖器的各个按键的各个信号；SD存储芯片，与负荷现场评估设备连接，用于存储摄像机本身重量和预设差值阈值；球形摄像设备，对电暖器所在环境进行拍摄，用于获取并输出相应的电暖器环境图像；类型分析设备，与所述球形摄像设备连接，用于接收所述电暖器环境图像，对所述电暖器环境图像中存在的各种噪声的幅值进行分析，以确定幅值最大的主要噪声类型和幅值次大的次要噪声类型。通过本发明，能够实现对非授权人员的定向屏蔽。
Description
技术领域
本发明涉及取暖设备领域，尤其涉及一种按键操作屏蔽型电暖器。
背景技术
电暖气又包括对流式、蓄能式和微循环等三种形式：对流式电暖气以电发热管为发热元件，通过对空气的加热对流来采暖，它体积小、启动迅速、升温快、控制精确、安装维修简便；蓄能式电暖气采用蓄能材料，能利用夜间电价较低时蓄能，白天释放热量，但它体积较大，采暖的舒适性较差；微循环电暖气是利用在散热器中充注导热介质，利用介质在散热器中的循环来提高室内温度的新型电暖气，它运行可靠，采暖效率比较高。在这三种电暖气中，对流式电暖气运用得最为普遍，我们平常在家电卖场见到的民用电暖气几乎都是对流式的。
发明内容
为了解决当前电暖器缺乏权限管理机制的技术问题，本发明提供了一种按键操作屏蔽型电暖器，能够根据用户体形符合度确定该用户使用电暖器的权限，其中，基于各个子图像的灰度值的偏方差的比较，识别出需要进行图像增强处理的多个子图像，并将增强后的多个子图像替换到原始图像中；获取图像的存在目标的分布区域和不存在目标的非分别区域，实施有差别的图像分割模式，另外还采用了高精度的前景切取机制，方便后续的各种图像操作；采用先负荷测量后图像内容分析的两级检测机制，对采集的图像进行遮挡情况的分析，并提供了与遮挡情况对应的还原机制。
根据本发明的一方面，提供了一种按键操作屏蔽型电暖器，所述电暖器包括：
按键禁止设备，分别与电暖器的各个按键连接，用于在接收到允许访问信号时，接收来自电暖器的各个按键的各个信号，用于在接收到禁止访问信号时，屏蔽来自电暖器的各个按键的各个信号；SD存储芯片，与负荷现场评估设备连接，用于存储摄像机本身重量和预设差值阈值；球形摄像设备，对电暖器所在环境进行拍摄，用于获取并输出相应的电暖器环境图像；类型分析设备，与所述球形摄像设备连接，用于接收所述电暖器环境图像，对所述电暖器环境图像中存在的各种噪声的幅值进行分析，以确定幅值最大的主要噪声类型和幅值次大的次要噪声类型；类型选择设备，与所述类型分析设备连接，用于接收所述主要噪声类型和所述次要噪声类型，并基于所述主要噪声类型确定对应的主要滤波模式，以及基于所述次要噪声类型确定对应的次要滤波模式；滤波执行设备，分别与所述类型分析设备和所述类型选择设备连接，用于先采用主要滤波模式对所述电暖器环境图像执行滤波处理，对滤波处理结果再采用次要滤波模式进行滤波处理，以获得两级滤波图像；子图像提取设备，与所述滤波执行设备连接，用于接收所述两级滤波图像，对所述两级滤波图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述两级滤波图像中的各个分布区域，还用于对所述两级滤波图像进行分块，以获得各个子图像；前景切取设备，与所述子图像提取设备连接，用于接收所述两级滤波图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行前景提取，以获得对应的前景区域，以及将各个子图像对应的各个前景区域进行组合，并对组合结果进行拟合处理以获得前景操作图像，并输出所述前景操作图像；在所述前景切取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越大，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越大；偏方差识别设备，与所述前景切取设备连接，用于接收所述前景操作图像，对所述前景操作图像的各个子图像分别执行灰度值的偏方差检测，以获得各个子图像分别对应的各个偏方差，其中，对所述前景操作图像的各个子图像分别执行灰度值的偏方差检测包括：对于每一个子图像，提取所述子图像的各个像素点的灰度值，基于所述子图像的各个像素点的灰度值计算所述子图像的偏方差；子图像辨识设备，与所述偏方差识别设备连接，用于接收各个子图像的各个偏方差，计算各个子图像的各个偏方差的均值，将偏方差到所述均值的距离超过限量的子图像作为识别子图像，并输出所述前景操作图像中的各个识别子图像；子图像处理设备，与所述子图像辨识设备连接，用于接收所述各个识别子图像，对每一个识别子图像执行基于其信噪比的图像增强处理，以获得对应的增强子图像，其中，识别子图像的信噪比越小，对其执行的图像增强处理的幅度越大，所述子图像处理设备输出多个增强子图像；子图像替换设备，分别与所述子图像辨识设备和所述子图像处理设备连接，用于接收所述多个增强子图像，并将所述前景操作图像中删除各个识别子图像，并相应地补入各个增强子图像，以获得对应的增强替换图像；编号识别设备，与所述子图像替换设备连接，用于接收所述增强替换图像，将各个合法用户的体形轮廓分别与所述增强替换图像进行图像内容比较，将符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓作为一个或多个识别体形轮廓，将所述一个或多个识别体形轮廓中符合度最大的体形轮廓所对应的合法用户的编号作为识别编号输出；其中，在所述编号识别设备中，当存在符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓时，发出允许访问信号。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中：在所述编号识别设备中，当不存在符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓时，发出禁止访问信号。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中，还包括：
负荷现场评估设备，设置在球形摄像设备的下方，用于检测所述球形摄像设备的负荷重量，以获取当前负荷重量，将所述当前负荷重量减去摄像机本身重量以获得重量差值，并在所述重量差值大于等于预设差值阈值时，发出差值过大信号，否则发出差值容忍信号。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中，还包括：
红色分量分析设备，与所述球形摄像设备连接，用于在接收到所述差值过大信号时，将所述电暖器环境图像进行平均式分块以获得各个尺寸相同的图像分块，对每一个图像分块的各个像素点的各个红色分量值进行求均值计算，以获得所述图像分块对应的分块均值，还用于将分块均值大于等于预设均值阈值的分块作为遮挡分块，将分块均值小于预设均值阈值的分块作为非遮挡分块，以输出所述电暖器环境图像中的一个或多个遮挡分块。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中，还包括：
图像还原设备，与所述红色分量分析设备连接，用于接收所述电暖器环境图像中的一个或多个遮挡分块，对于每一个遮挡分块，采用其周围的各个图像分块对其图像内容进行插值计算，以获得插值后的图像分块以作为插值分块，还用于将所述一个或多个插值分块以及所述电暖器环境图像中的各个非遮挡分块进行组合以获得并输出当前还原图像。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中：所述SD存储芯片还与所述红色分量分析设备连接，用于预先存储所述预设均值阈值。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中：所述SD存储芯片、所述负荷现场评估设备、所述红色分量分析设备和所述图像还原设备采用不同型号的CPLD器件来实现。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中：在所述子图像提取设备中，对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大。
更具体地，在所述按键操作屏蔽型电暖器中：在所述两级滤波图像中，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸。
具体实施方式
下面将对本发明的按键操作屏蔽型电暖器的实施方案进行详细说明。
电暖气是一种将电能转化为热能的产品。随着我国供暖制度的改革和人民生活水平的提高，新的采暖方式不断涌现，其中电采暖日益成为不可或缺的采暖方式。目前，国内的电采暖方式主要分为发热电缆地板辐射采暖、电热膜采暖和电暖气等，其中电暖气的发展势头最猛。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种按键操作屏蔽型电暖器，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按键操作屏蔽型电暖器包括：
按键禁止设备，分别与电暖器的各个按键连接，用于在接收到允许访问信号时，接收来自电暖器的各个按键的各个信号，用于在接收到禁止访问信号时，屏蔽来自电暖器的各个按键的各个信号；
SD存储芯片，与负荷现场评估设备连接，用于存储摄像机本身重量和预设差值阈值；
球形摄像设备，对电暖器所在环境进行拍摄，用于获取并输出相应的电暖器环境图像；
类型分析设备，与所述球形摄像设备连接，用于接收所述电暖器环境图像，对所述电暖器环境图像中存在的各种噪声的幅值进行分析，以确定幅值最大的主要噪声类型和幅值次大的次要噪声类型；
类型选择设备，与所述类型分析设备连接，用于接收所述主要噪声类型和所述次要噪声类型，并基于所述主要噪声类型确定对应的主要滤波模式，以及基于所述次要噪声类型确定对应的次要滤波模式；
滤波执行设备，分别与所述类型分析设备和所述类型选择设备连接，用于先采用主要滤波模式对所述电暖器环境图像执行滤波处理，对滤波处理结果再采用次要滤波模式进行滤波处理，以获得两级滤波图像；
子图像提取设备，与所述滤波执行设备连接，用于接收所述两级滤波图像，对所述两级滤波图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述两级滤波图像中的各个分布区域，还用于对所述两级滤波图像进行分块，以获得各个子图像；
前景切取设备，与所述子图像提取设备连接，用于接收所述两级滤波图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行前景提取，以获得对应的前景区域，以及将各个子图像对应的各个前景区域进行组合，并对组合结果进行拟合处理以获得前景操作图像，并输出所述前景操作图像；在所述前景切取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越大，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越大；
偏方差识别设备，与所述前景切取设备连接，用于接收所述前景操作图像，对所述前景操作图像的各个子图像分别执行灰度值的偏方差检测，以获得各个子图像分别对应的各个偏方差，其中，对所述前景操作图像的各个子图像分别执行灰度值的偏方差检测包括：对于每一个子图像，提取所述子图像的各个像素点的灰度值，基于所述子图像的各个像素点的灰度值计算所述子图像的偏方差；
子图像辨识设备，与所述偏方差识别设备连接，用于接收各个子图像的各个偏方差，计算各个子图像的各个偏方差的均值，将偏方差到所述均值的距离超过限量的子图像作为识别子图像，并输出所述前景操作图像中的各个识别子图像；
子图像处理设备，与所述子图像辨识设备连接，用于接收所述各个识别子图像，对每一个识别子图像执行基于其信噪比的图像增强处理，以获得对应的增强子图像，其中，识别子图像的信噪比越小，对其执行的图像增强处理的幅度越大，所述子图像处理设备输出多个增强子图像；
子图像替换设备，分别与所述子图像辨识设备和所述子图像处理设备连接，用于接收所述多个增强子图像，并将所述前景操作图像中删除各个识别子图像，并相应地补入各个增强子图像，以获得对应的增强替换图像；
编号识别设备，与所述子图像替换设备连接，用于接收所述增强替换图像，将各个合法用户的体形轮廓分别与所述增强替换图像进行图像内容比较，将符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓作为一个或多个识别体形轮廓，将所述一个或多个识别体形轮廓中符合度最大的体形轮廓所对应的合法用户的编号作为识别编号输出；
其中，在所述编号识别设备中，当存在符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓时，发出允许访问信号。
接着，继续对本发明的按键操作屏蔽型电暖器的具体结构进行进一步的说明。
在所述按键操作屏蔽型电暖器中：在所述编号识别设备中，当不存在符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓时，发出禁止访问信号。
在所述按键操作屏蔽型电暖器中，还包括：
负荷现场评估设备，设置在球形摄像设备的下方，用于检测所述球形摄像设备的负荷重量，以获取当前负荷重量，将所述当前负荷重量减去摄像机本身重量以获得重量差值，并在所述重量差值大于等于预设差值阈值时，发出差值过大信号，否则发出差值容忍信号。
在所述按键操作屏蔽型电暖器中，还包括：
红色分量分析设备，与所述球形摄像设备连接，用于在接收到所述差值过大信号时，将所述电暖器环境图像进行平均式分块以获得各个尺寸相同的图像分块，对每一个图像分块的各个像素点的各个红色分量值进行求均值计算，以获得所述图像分块对应的分块均值，还用于将分块均值大于等于预设均值阈值的分块作为遮挡分块，将分块均值小于预设均值阈值的分块作为非遮挡分块，以输出所述电暖器环境图像中的一个或多个遮挡分块。
在所述按键操作屏蔽型电暖器中，还包括：
图像还原设备，与所述红色分量分析设备连接，用于接收所述电暖器环境图像中的一个或多个遮挡分块，对于每一个遮挡分块，采用其周围的各个图像分块对其图像内容进行插值计算，以获得插值后的图像分块以作为插值分块，还用于将所述一个或多个插值分块以及所述电暖器环境图像中的各个非遮挡分块进行组合以获得并输出当前还原图像。
在所述按键操作屏蔽型电暖器中：所述SD存储芯片还与所述红色分量分析设备连接，用于预先存储所述预设均值阈值。
在所述按键操作屏蔽型电暖器中：所述SD存储芯片、所述负荷现场评估设备、所述红色分量分析设备和所述图像还原设备采用不同型号的CPLD器件来实现。
在所述按键操作屏蔽型电暖器中：在所述子图像提取设备中，对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大。
以及在所述按键操作屏蔽型电暖器中：在所述两级滤波图像中，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸。
另外，可采用DRAM芯片替换所述SD存储芯片。DRAM(Dynamic Random AccessMemory)，即动态随机存取存储器，最为常见的系统内存。DRAM只能将数据保持很短的时间。为了保持数据，DRAM使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。(关机就会丢失数据)。动态RAM也是由许多基本存储元按照行和列地址引脚复用来组成的。
DRAM的结构可谓是简单高效，每一个bit只需要一个晶体管另加一个电容。但是电容不可避免的存在漏电现象，如果电荷不足会导致数据出错，因此电容必须被周期性的刷新(预充电)，这也是DRAM的一大特点。而且电容的充放电需要一个过程，刷新频率不可能无限提升(频障)，这就导致DRAM的频率很容易达到上限，即便有先进工艺的支持也收效甚微。随着科技的进步，以及人们对超频的一种意愿，这些频障也在慢慢解决。
采用本发明的按键操作屏蔽型电暖器，针对现有技术中电暖器对所有人员开放的技术问题，能够根据用户体形符合度确定该用户使用电暖器的权限，其中，基于各个子图像的灰度值的偏方差的比较，识别出需要进行图像增强处理的多个子图像，并将增强后的多个子图像替换到原始图像中；获取图像的存在目标的分布区域和不存在目标的非分别区域，实施有差别的图像分割模式，另外还采用了高精度的前景切取机制，方便后续的各种图像操作；采用先负荷测量后图像内容分析的两级检测机制，对采集的图像进行遮挡情况的分析，并提供了与遮挡情况对应的还原机制，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 (7)
1.一种按键操作屏蔽型电暖器，其特征在于，包括：
按键禁止设备，分别与电暖器的各个按键连接，用于在接收到允许访问信号时，接收来自电暖器的各个按键的各个信号，用于在接收到禁止访问信号时，屏蔽来自电暖器的各个按键的各个信号；
SD存储芯片，与负荷现场评估设备连接，用于存储摄像机本身重量和预设差值阈值；
球形摄像设备，对电暖器所在环境进行拍摄，用于获取并输出相应的电暖器环境图像；
类型分析设备，与所述球形摄像设备连接，用于接收所述电暖器环境图像，对所述电暖器环境图像中存在的各种噪声的幅值进行分析，以确定幅值最大的主要噪声类型和幅值次大的次要噪声类型；
类型选择设备，与所述类型分析设备连接，用于接收所述主要噪声类型和所述次要噪声类型，并基于所述主要噪声类型确定对应的主要滤波模式，以及基于所述次要噪声类型确定对应的次要滤波模式；
滤波执行设备，分别与所述类型分析设备和所述类型选择设备连接，用于先采用主要滤波模式对所述电暖器环境图像执行滤波处理，对滤波处理结果再采用次要滤波模式进行滤波处理，以获得两级滤波图像；
子图像提取设备，与所述滤波执行设备连接，用于接收所述两级滤波图像，对所述两级滤波图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述两级滤波图像中的各个分布区域，还用于对所述两级滤波图像进行分块，以获得各个子图像；
前景切取设备，与所述子图像提取设备连接，用于接收所述两级滤波图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行前景提取，以获得对应的前景区域，以及将各个子图像对应的各个前景区域进行组合，并对组合结果进行拟合处理以获得前景操作图像，并输出所述前景操作图像；在所述前景切取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越大，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越大；
偏方差识别设备，与所述前景切取设备连接，用于接收所述前景操作图像，对所述前景操作图像的各个子图像分别执行灰度值的偏方差检测，以获得各个子图像分别对应的各个偏方差，其中，对所述前景操作图像的各个子图像分别执行灰度值的偏方差检测包括：对于每一个子图像，提取所述子图像的各个像素点的灰度值，基于所述子图像的各个像素点的灰度值计算所述子图像的偏方差；
子图像辨识设备，与所述偏方差识别设备连接，用于接收各个子图像的各个偏方差，计算各个子图像的各个偏方差的均值，将偏方差到所述均值的距离超过限量的子图像作为识别子图像，并输出所述前景操作图像中的各个识别子图像；
子图像处理设备，与所述子图像辨识设备连接，用于接收所述各个识别子图像，对每一个识别子图像执行基于其信噪比的图像增强处理，以获得对应的增强子图像，其中，识别子图像的信噪比越小，对其执行的图像增强处理的幅度越大，所述子图像处理设备输出多个增强子图像；
子图像替换设备，分别与所述子图像辨识设备和所述子图像处理设备连接，用于接收所述多个增强子图像，并将所述前景操作图像中删除各个识别子图像，并相应地补入各个增强子图像，以获得对应的增强替换图像；
编号识别设备，与所述子图像替换设备连接，用于接收所述增强替换图像，将各个合法用户的体形轮廓分别与所述增强替换图像进行图像内容比较，将符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓作为一个或多个识别体形轮廓，将所述一个或多个识别体形轮廓中符合度最大的体形轮廓所对应的合法用户的编号作为识别编号输出；
其中，在所述编号识别设备中，当存在符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓时，发出允许访问信号；
在所述编号识别设备中，当不存在符合度超过限量的一个或多个合法用户的体形轮廓时，发出禁止访问信号；
负荷现场评估设备，设置在球形摄像设备的下方，用于检测所述球形摄像设备的负荷重量，以获取当前负荷重量，将所述当前负荷重量减去摄像机本身重量以获得重量差值，并在所述重量差值大于等于预设差值阈值时，发出差值过大信号，否则发出差值容忍信号。
2.如权利要求1所述的按键操作屏蔽型电暖器，其特征在于，所述电暖器还包括：
红色分量分析设备，与所述球形摄像设备连接，用于在接收到所述差值过大信号时，将所述电暖器环境图像进行平均式分块以获得各个尺寸相同的图像分块，对每一个图像分块的各个像素点的各个红色分量值进行求均值计算，以获得所述图像分块对应的分块均值，还用于将分块均值大于等于预设均值阈值的分块作为遮挡分块，将分块均值小于预设均值阈值的分块作为非遮挡分块，以输出所述电暖器环境图像中的一个或多个遮挡分块。
3.如权利要求2所述的按键操作屏蔽型电暖器，其特征在于，所述电暖器还包括：
图像还原设备，与所述红色分量分析设备连接，用于接收所述电暖器环境图像中的一个或多个遮挡分块，对于每一个遮挡分块，采用其周围的各个图像分块对其图像内容进行插值计算，以获得插值后的图像分块以作为插值分块，还用于将所述插值分块以及所述电暖器环境图像中的各个非遮挡分块进行组合以获得并输出当前还原图像。
4.如权利要求3所述的按键操作屏蔽型电暖器，其特征在于：
所述SD存储芯片还与所述红色分量分析设备连接，用于预先存储所述预设均值阈值。
5.如权利要求4所述的按键操作屏蔽型电暖器，其特征在于：
所述SD存储芯片、所述负荷现场评估设备、所述红色分量分析设备和所述图像还原设备采用不同型号的CPLD器件来实现。
6.如权利要求5所述的按键操作屏蔽型电暖器，其特征在于：
在所述子图像提取设备中，对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大。
7.如权利要求6所述的按键操作屏蔽型电暖器，其特征在于：
在所述两级滤波图像中，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸。
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