CN109959096B - 智能化冷暖式温控设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化冷暖式温控设备，包括：温控设备结构，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述膨胀阀连接，所述蒸发器分别与所述膨胀阀和所述压缩机连接；压缩控制设备，分别与压缩机和曲线匹配设备连接，用于在接收到人体存在信号时，提高所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率；所述压缩控制设备还用于在接收到人体不存在信号时，降低所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率。通过本发明，能够减少制冷剂不必要的损耗。

Description

智能化冷暖式温控设备

技术领域

本发明涉及冷暖式温控设备领域，尤其涉及一种智能化冷暖式温控设备。

背景技术

温控设备可同时检测2路凝露和2路温度，带一副加热器断线报警输出触点，手动加热按钮可强制加热。内置温度补偿元件，若无零线(N)接于3或4号端子，将影响控温精确度。

发明内容

为了解决冷暖式温控设备智能化水平不高的技术问题，本发明提供了一种智能化冷暖式温控设备，基于图像的梯度统计数据，判断图像的边缘强弱情况，进而决定不同的边缘增强策略；采用CPLD芯片实现对图像的噪声检测和分析，在此基础上，采用数据纠正设备执行分割阈值的自适应纠正，从而提高后续检测的准确性；先采用位置传感设备判断点阵摄像机构的抖动情况，在确定抖动时再基于前后两幅图像中的像素值搜索结果，准确判断出所述点阵摄像机构的抖动方向和抖动量；基于上述针对性的处理结果，实现在人体不存在时，降低压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率，从而减少制冷剂的损耗。

根据本发明的一方面，提供了一种智能化冷暖式温控设备，所述温控设备包括：

温控设备结构，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述膨胀阀连接，所述蒸发器分别与所述膨胀阀和所述压缩机连接。

更具体地，在所述智能化冷暖式温控设备中，还包括：

位置传感设备，设置在点阵摄像机构上，用于检测所述点阵摄像机构的当前位置，并确定所述当前位置与预设固定位置之间的差值，所述差值包括水平方向变化量和垂直方向变化量，并在所述水平方向变化量在正值负值之间变化时或所述垂直方向变化量在正值负值之间变化时，发出抖动感应信号，否则，发出非抖动感应信号。

更具体地，在所述智能化冷暖式温控设备中，还包括：

点阵摄像机构，对所述温控设备结构所在环境进行摄像动作，用于以预设帧率持续输出多幅现场环境图像；图像数据抽取设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收从所述点阵摄像机构中获取前后顺序的两幅图像以分别作为当前图像和后续图像，并获取所述当前图像的各个像素点的像素值以及获取所述后续图像的各个像素点的像素值。

更具体地，在所述智能化冷暖式温控设备中，还包括：

像素点搜索设备，分别与所述图像数据抽取设备和所述位置传感设备连接，用于在接收到所述抖动感应信号时，进入抖动检测模式，还用于在接收到所述非抖动感应信号时，退出所述抖动检测模式；所述像素点搜索设备在所述抖动检测模式中执行以下处理：基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点，每一个参考像素点在所述当前图像中的坐标作为对应的参考坐标，对于每一个参考像素点，基于其像素值从所述后续图像中搜索所述参考坐标附近的像素值等于所述参考像素点像素值的像素点以作为所述参考像素点对应的目标像素点，将所述目标像素点在所述后续图像中的坐标作为对应的目标坐标；图像数据分析设备，与所述像素点搜索设备连接，用于获取多个参考像素点和多个参考像素点分别对应的多个目标像素点，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的水平位移，对各个参考坐标的各个水平位移求均值以获得图像水平移动量，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的垂直位移，对各个参考坐标的各个垂直位移求均值以获得图像垂直移动量，基于所述当前图像的时间戳和所述后续时间的时间戳确定时间移动量，以及基于所述时间移动量、所述图像水平移动量和所述图像垂直移动量计算所述点阵摄像机构的方向矢量；现场显示设备，设置在所述点阵摄像机构的一侧，与所述图像数据分析设备连接，用于接收并现场显示所述点阵摄像机构的方向矢量；噪声辨识设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收当前时间点的现场环境图像，对所述现场环境图像进行噪声类型分析，以获得所述现场环境图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，并基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前五的五种噪声类型作为五种待处理噪声类型输出；所述噪声辨识设备由CPLD芯片来实现，所述CPLD芯片内还集成有存储器，用于存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一种噪声类型对二值化阈值的影响系数，还用于存储初始化二值化阈值；数据纠正设备，与所述噪声辨识设备连接，用于接收所述五种待处理噪声类型、所述初始化二值化阈值和所述类型权重对照表，基于所述类型权重对照表确定所述五种待处理噪声类型分别对应的五个影响系数，并采用所述五个影响系数对所述初始化二值化阈值进行按顺序的纠正处理，以获得纠正处理完毕后的纠正化阈值，并输出所述纠正化阈值；归一化处理设备，与所述数据纠正设备连接，采用所述纠正化阈值对所述现场环境图像执行二值化处理，以获得待检测图像，并输出所述待检测图像；信号辨识设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，识别出所述待检测图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度超限时，发出强边缘控制信号，以及在所述边缘清晰度未超限时，发出弱边缘控制信号；自适应增强设备，与所述信号辨识设备连接，用于在接收到所述弱边缘控制信号，对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理，其中，所述边缘清晰度越大，对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理的强度越小，输出对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理后而获取的自适应增强图像；梯度分析设备，与所述自适应增强设备连接，设置在所述温控设备结构内，用于接收自适应增强图像，对自适应增强图像执行灰度化处理以获得相应的灰度化图像，判断所述灰度化图像中每一个像素的像素值到周围像素的像素值的各个梯度，当各个梯度中存在大于等于预设梯度阈值时，将该像素判断为边缘像素，当各个梯度都小于预设梯度阈值时，将该像素判断为非边缘像素；曲线匹配设备，设置在所述温控设备结构内，与所述梯度分析设备连接，用于将所有边缘像素进行连接以获得若干个封闭曲线，基于若干个封闭曲线分别从灰度化图像处分割出对应的若干个图案，当存在与预设人体标准图像的匹配度超限的图案时，发出人体存在信号，否则，发出人体不存在信号；压缩控制设备，分别与所述压缩机和所述曲线匹配设备连接，用于在接收到所述人体存在信号时，提高所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率。

更具体地，在所述智能化冷暖式温控设备中：所述压缩控制设备还用于在接收到所述人体不存在信号时，降低所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率。

更具体地，在所述智能化冷暖式温控设备中：在所述像素点搜索设备中，基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点包括：以所述当前图像右下角像素点为起始位置在所述当前图像中画出阿基米德曲线，并将阿基米德曲线沿线经过的各个像素点作为各个参考像素点。

更具体地，在所述智能化冷暖式温控设备中：在所述信号辨识设备中，识别出所述待检测图像的边缘清晰度包括：确定所述待检测图像的每一个像素点在各个方向的各个梯度，将所述各个梯度的最大值作为所述像素点的参考梯度值，并基于所述待检测图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述待检测图像的边缘清晰度。

更具体地，在所述智能化冷暖式温控设备中：在所述自适应增强设备中，还用于在接收到所述强边缘控制信号时，停止对所述待检测图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理。

具体实施方式

下面将对本发明的智能化冷暖式温控设备的实施方案进行详细说明。

温控设备采用中英文设备控制菜单,温湿度自动控制仪含有4路温湿度输出,数显温湿度控制值和湿度控制值，并采用LCD液晶蓝屏显示,温度控制器含有独特的外阀功能设计,可以定时温湿度控制外设。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种智能化冷暖式温控设备，能够解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的智能化冷暖式温控设备包括：

温控设备结构，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述膨胀阀连接，所述蒸发器分别与所述膨胀阀和所述压缩机连接。

接着，继续对本发明的智能化冷暖式温控设备的具体结构进行进一步的说明。

在所述智能化冷暖式温控设备中，还包括：

位置传感设备，设置在点阵摄像机构上，用于检测所述点阵摄像机构的当前位置，并确定所述当前位置与预设固定位置之间的差值，所述差值包括水平方向变化量和垂直方向变化量，并在所述水平方向变化量在正值负值之间变化时或所述垂直方向变化量在正值负值之间变化时，发出抖动感应信号，否则，发出非抖动感应信号。

在所述智能化冷暖式温控设备中，还包括：

点阵摄像机构，对所述温控设备结构所在环境进行摄像动作，用于以预设帧率持续输出多幅现场环境图像；

图像数据抽取设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收从所述点阵摄像机构中获取前后顺序的两幅图像以分别作为当前图像和后续图像，并获取所述当前图像的各个像素点的像素值以及获取所述后续图像的各个像素点的像素值。

在所述智能化冷暖式温控设备中，还包括：

像素点搜索设备，分别与所述图像数据抽取设备和所述位置传感设备连接，用于在接收到所述抖动感应信号时，进入抖动检测模式，还用于在接收到所述非抖动感应信号时，退出所述抖动检测模式；所述像素点搜索设备在所述抖动检测模式中执行以下处理：基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点，每一个参考像素点在所述当前图像中的坐标作为对应的参考坐标，对于每一个参考像素点，基于其像素值从所述后续图像中搜索所述参考坐标附近的像素值等于所述参考像素点像素值的像素点以作为所述参考像素点对应的目标像素点，将所述目标像素点在所述后续图像中的坐标作为对应的目标坐标；

图像数据分析设备，与所述像素点搜索设备连接，用于获取多个参考像素点和多个参考像素点分别对应的多个目标像素点，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的水平位移，对各个参考坐标的各个水平位移求均值以获得图像水平移动量，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的垂直位移，对各个参考坐标的各个垂直位移求均值以获得图像垂直移动量，基于所述当前图像的时间戳和所述后续时间的时间戳确定时间移动量，以及基于所述时间移动量、所述图像水平移动量和所述图像垂直移动量计算所述点阵摄像机构的方向矢量；

现场显示设备，设置在所述点阵摄像机构的一侧，与所述图像数据分析设备连接，用于接收并现场显示所述点阵摄像机构的方向矢量；

噪声辨识设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收当前时间点的现场环境图像，对所述现场环境图像进行噪声类型分析，以获得所述现场环境图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，并基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前五的五种噪声类型作为五种待处理噪声类型输出；所述噪声辨识设备由CPLD芯片来实现，所述CPLD芯片内还集成有存储器，用于存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一种噪声类型对二值化阈值的影响系数，还用于存储初始化二值化阈值；

数据纠正设备，与所述噪声辨识设备连接，用于接收所述五种待处理噪声类型、所述初始化二值化阈值和所述类型权重对照表，基于所述类型权重对照表确定所述五种待处理噪声类型分别对应的五个影响系数，并采用所述五个影响系数对所述初始化二值化阈值进行按顺序的纠正处理，以获得纠正处理完毕后的纠正化阈值，并输出所述纠正化阈值；

归一化处理设备，与所述数据纠正设备连接，采用所述纠正化阈值对所述现场环境图像执行二值化处理，以获得待检测图像，并输出所述待检测图像；

信号辨识设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，识别出所述待检测图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度超限时，发出强边缘控制信号，以及在所述边缘清晰度未超限时，发出弱边缘控制信号；

自适应增强设备，与所述信号辨识设备连接，用于在接收到所述弱边缘控制信号，对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理，其中，所述边缘清晰度越大，对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理的强度越小，输出对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理后而获取的自适应增强图像；

梯度分析设备，与所述自适应增强设备连接，设置在所述温控设备结构内，用于接收自适应增强图像，对自适应增强图像执行灰度化处理以获得相应的灰度化图像，判断所述灰度化图像中每一个像素的像素值到周围像素的像素值的各个梯度，当各个梯度中存在大于等于预设梯度阈值时，将该像素判断为边缘像素，当各个梯度都小于预设梯度阈值时，将该像素判断为非边缘像素；

曲线匹配设备，设置在所述温控设备结构内，与所述梯度分析设备连接，用于将所有边缘像素进行连接以获得若干个封闭曲线，基于若干个封闭曲线分别从灰度化图像处分割出对应的若干个图案，当存在与预设人体标准图像的匹配度超限的图案时，发出人体存在信号，否则，发出人体不存在信号；

压缩控制设备，分别与所述压缩机和所述曲线匹配设备连接，用于在接收到所述人体存在信号时，提高所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率。

在所述智能化冷暖式温控设备中：所述压缩控制设备还用于在接收到所述人体不存在信号时，降低所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率。

在所述智能化冷暖式温控设备中：在所述像素点搜索设备中，基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点包括：以所述当前图像右下角像素点为起始位置在所述当前图像中画出阿基米德曲线，并将阿基米德曲线沿线经过的各个像素点作为各个参考像素点。

在所述智能化冷暖式温控设备中：在所述信号辨识设备中，识别出所述待检测图像的边缘清晰度包括：确定所述待检测图像的每一个像素点在各个方向的各个梯度，将所述各个梯度的最大值作为所述像素点的参考梯度值，并基于所述待检测图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述待检测图像的边缘清晰度。

以及在所述智能化冷暖式温控设备中：在所述自适应增强设备中，还用于在接收到所述强边缘控制信号时，停止对所述待检测图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理。

另外，在所述智能化冷暖式温控设备中：采用GAL器材来实现所述曲线匹配设备。

通用阵列逻辑器件GAL(Generic Array Logic www.husoon.com)器件是1985年LATTICE公司最先发明的可电擦除、可编程、可设置加密位的PLD。具有代表性的GAL芯片有GAL16V8、GAL20，这两种GAL几乎能够仿真所有类型的PAL器件。实际应用中，GAL器件对PAL器件仿真具有100％的兼容性，所以GAL几乎可以全代替PAL器件，并可取代大部分SSI、MSI数字集成电路，因而获得广泛应用。

GAL和PAL的最大差别在于GAL的输出结构可由用户定义，是一种可编程的输出结构。GAL的两种基本型号GAL16V8(20引脚)GAL20V8(24引脚)可代替树十种PAL器件，因而称为痛用可编程电路。而PAL的输出是由厂家定义好的，芯片选定后就固定了，用户无法改变。

采用本发明的智能化冷暖式温控设备，针对现有技术中冷暖式温控设备制冷模式单一的技术问题，通过基于图像的梯度统计数据，判断图像的边缘强弱情况，进而决定不同的边缘增强策略；采用CPLD芯片实现对图像的噪声检测和分析，在此基础上，采用数据纠正设备执行分割阈值的自适应纠正，从而提高后续检测的准确性；先采用位置传感设备判断点阵摄像机构的抖动情况，在确定抖动时再基于前后两幅图像中的像素值搜索结果，准确判断出所述点阵摄像机构的抖动方向和抖动量；基于上述针对性的处理结果，实现在人体不存在时，降低压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率，减少制冷剂的损耗，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)

1.一种智能化冷暖式温控设备，其特征在于，包括：

温控设备结构，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述膨胀阀连接，所述蒸发器分别与所述膨胀阀和所述压缩机连接；

位置传感设备，设置在点阵摄像机构上，用于检测所述点阵摄像机构的当前位置，并确定所述当前位置与预设固定位置之间的差值，所述差值包括水平方向变化量和垂直方向变化量，并在所述水平方向变化量在正值负值之间变化时或所述垂直方向变化量在正值负值之间变化时，发出抖动感应信号，否则，发出非抖动感应信号；

点阵摄像机构，对所述温控设备结构所在环境进行摄像动作，用于以预设帧率持续输出多幅现场环境图像；

图像数据抽取设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收从所述点阵摄像机构中获取前后顺序的两幅图像以分别作为当前图像和后续图像，并获取所述当前图像的各个像素点的像素值以及获取所述后续图像的各个像素点的像素值；

像素点搜索设备，分别与所述图像数据抽取设备和所述位置传感设备连接，用于在接收到所述抖动感应信号时，进入抖动检测模式，还用于在接收到所述非抖动感应信号时，退出所述抖动检测模式；所述像素点搜索设备在所述抖动检测模式中执行以下处理：基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点，每一个参考像素点在所述当前图像中的坐标作为对应的参考坐标，对于每一个参考像素点，基于其像素值从所述后续图像中搜索所述参考坐标附近的像素值等于所述参考像素点像素值的像素点以作为所述参考像素点对应的目标像素点，将所述目标像素点在所述后续图像中的坐标作为对应的目标坐标；

图像数据分析设备，与所述像素点搜索设备连接，用于获取多个参考像素点和多个参考像素点分别对应的多个目标像素点，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的水平位移，对各个参考坐标的各个水平位移求均值以获得图像水平移动量，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的垂直位移，对各个参考坐标的各个垂直位移求均值以获得图像垂直移动量，基于所述当前图像的时间戳和所述后续图像的时间戳确定时间移动量，以及基于所述时间移动量、所述图像水平移动量和所述图像垂直移动量计算所述点阵摄像机构的方向矢量；

现场显示设备，设置在所述点阵摄像机构的一侧，与所述图像数据分析设备连接，用于接收并现场显示所述点阵摄像机构的方向矢量；

噪声辨识设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收当前时间点的现场环境图像，对所述现场环境图像进行噪声类型分析，以获得所述现场环境图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，并基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前五的五种噪声类型作为五种待处理噪声类型输出；所述噪声辨识设备由CPLD芯片来实现，所述CPLD芯片内还集成有存储器，用于存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一种噪声类型对二值化阈值的影响系数，还用于存储初始化二值化阈值；

数据纠正设备，与所述噪声辨识设备连接，用于接收所述五种待处理噪声类型、所述初始化二值化阈值和所述类型权重对照表，基于所述类型权重对照表确定所述五种待处理噪声类型分别对应的五个影响系数，并采用所述五个影响系数对所述初始化二值化阈值进行按顺序的纠正处理，以获得纠正处理完毕后的纠正化阈值，并输出所述纠正化阈值；

归一化处理设备，与所述数据纠正设备连接，采用所述纠正化阈值对所述现场环境图像执行二值化处理，以获得待检测图像，并输出所述待检测图像；

信号辨识设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，识别出所述待检测图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度超限时，发出强边缘控制信号，以及在所述边缘清晰度未超限时，发出弱边缘控制信号；

自适应增强设备，与所述信号辨识设备连接，用于在接收到所述弱边缘控制信号，对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理，其中，所述边缘清晰度越大，对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理的强度越小，输出对所述待检测图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理后而获取的自适应增强图像；

梯度分析设备，与所述自适应增强设备连接，设置在所述温控设备结构内，用于接收自适应增强图像，对自适应增强图像执行灰度化处理以获得相应的灰度化图像，判断所述灰度化图像中每一个像素的像素值到周围像素的像素值的各个梯度，当各个梯度中存在大于等于预设梯度阈值时，将该像素判断为边缘像素，当各个梯度都小于预设梯度阈值时，将该像素判断为非边缘像素；

曲线匹配设备，设置在所述温控设备结构内，与所述梯度分析设备连接，用于将所有边缘像素进行连接以获得若干个封闭曲线，基于若干个封闭曲线分别从灰度化图像处分割出对应的若干个图案，当存在与预设人体标准图像的匹配度超限的图案时，发出人体存在信号，否则，发出人体不存在信号；

压缩控制设备，分别与所述压缩机和所述曲线匹配设备连接，用于在接收到所述人体存在信号时，提高所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率。

2.如权利要求1所述的智能化冷暖式温控设备，其特征在于：

所述压缩控制设备还用于在接收到所述人体不存在信号时，降低所述压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体的功率。

3.如权利要求2所述的智能化冷暖式温控设备，其特征在于：

在所述像素点搜索设备中，基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点包括：以所述当前图像右下角像素点为起始位置在所述当前图像中画出阿基米德曲线，并将阿基米德曲线沿线经过的各个像素点作为各个参考像素点。

4.如权利要求3所述的智能化冷暖式温控设备，其特征在于：

在所述信号辨识设备中，识别出所述待检测图像的边缘清晰度包括：确定所述待检测图像的每一个像素点在各个方向的各个梯度，将所述各个梯度的最大值作为所述像素点的参考梯度值，并基于所述待检测图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述待检测图像的边缘清晰度。

5.如权利要求4所述的智能化冷暖式温控设备，其特征在于：

在所述自适应增强设备中，还用于在接收到所述强边缘控制信号时，停止对所述待检测图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理。