CN109959125B - 基于多参数检测的单冷温控器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多参数检测的单冷温控器，包括：压力解析设备，设置在温控器的顶端表面的下方，用于对所述温控器承担的负荷进行解析，并输出对应的实时负荷；压力报警设备，用于接收所述实时负荷，并在所述实时负荷超限时，发出压力报警信号；半球拍摄机构，包括拽尾测量设备、图像截取设备、数据分析设备、直流驱动电机、滤光片、光学镜头和图像传感设备，所述图像传感设备用于对温控器周围拍摄以输出温控器周围图像；白平衡处理设备，用于接收所述温控器周围图像，对所述温控器周围图像执行白平衡处理，以获得并输出对应的白平衡图像。通过本发明，提高了单冷温控器的现场安全性能。

Description

基于多参数检测的单冷温控器

技术领域

本发明涉及单冷温控器领域，尤其涉及一种基于多参数检测的单冷温控器。

背景技术

单冷温控器是对空调房间的温度进行控制的电开关设备。温度控制器所控制的空调房间内的温度范围一般在18℃--28℃。窗式空调常用的温度控制器是以压力作用原理来推动触点的通与断。其结构由波纹管、感温包(测试管)、偏心轮、微动开关等组成一个密封的感应系统和一个转送信号动力的系统。

发明内容

为了解决现有单冷温控器防范能力低下的技术问题，本发明提供了一种基于多参数检测的单冷温控器，通过对图像内容的边缘分析结果，实施自适应的边缘增强处理；在白平衡处理设备和形态学处理设备的处理的基础上，实现对待处理图像的前景图像的定向、有针对性的提取，为后续图像的识别和检测提供更有价值的待分析数据；在检测到因为抖动而产生的拽尾现象时，对图像内容进行分析，具体地，基于图像的各个像素点的各个红色通道值确定图像的位移矢量，并采用半球拍摄机构的内置电机进行相应的位移矫正，在上述处理的基础上，能够借助现有硬件资源，准确识别出周围幼儿的存在。

根据本发明的一方面，提供了一种基于多参数检测的单冷温控器，所述温控器包括：

压力解析设备，设置在温控器的顶端表面的下方，用于对所述温控器承担的负荷进行解析，并输出对应的实时负荷。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

压力报警设备，与所述压力解析设备连接，用于接收所述实时负荷，并在所述实时负荷超限时，发出压力报警信号。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

半球拍摄机构，包括拽尾测量设备、图像截取设备、数据分析设备、直流驱动电机、滤光片、光学镜头和图像传感设备，所述图像传感设备用于对温控器周围拍摄以输出温控器周围图像；白平衡处理设备，与所述图像传感设备连接，用于接收所述温控器周围图像，对所述温控器周围图像执行白平衡处理，以获得并输出对应的白平衡图像；形态学处理设备，包括膨胀处理子设备和腐蚀处理子设备，所述膨胀处理子设备与所述白平衡处理设备连接，用于接收所述白平衡图像，并对所述白平衡图像执行膨胀处理，以获得对应的膨胀处理图像，所述腐蚀处理子设备与所述膨胀处理子设备连接，用于接收所述膨胀处理图像，并对所述膨胀处理图像执行腐蚀处理，以获得对应的腐蚀处理图像；像素值统计设备，与所述形态学处理设备连接，用于接收所述腐蚀处理图像，获取所述腐蚀处理图像的各个像素点的各个亮度值，对所述各个亮度值执行均方差计算，将获得的均方差的数值作为参考数据输出；碎片提取设备，与所述像素值统计设备连接，用于接收所述腐蚀处理图像和所述参考数据，基于所述参考数据对所述腐蚀处理图像进行均匀式分割，以获得多个分割碎片，其中，所述参考数据越大，对所述腐蚀处理图像进行均匀式分割获得的分割碎片的数量越多；噪声分析设备，与所述碎片提取设备连接，用于接收所述多个分割碎片，针对每一个分割碎片，检测所述分割碎片中幅值排名前五的五种噪声类型，基于所述五种噪声类型分别对应的幅值确定所述分割碎片的信噪比，并基于所述分割碎片的信噪比确定对所述分割碎片进行背景分割的阈值大小；前景提取设备，与所述噪声分析设备连接，用于针对每一个分割碎片，基于确定的阈值对所述分割碎片执行背景分割处理以获得对应的前景碎片，并将各个分割碎片的各个前景碎片进行拟合，以获得前景检测图像，并输出所述前景检测图像；静态存储设备，与第一辨识设备连接，用于预先存储所述预设清晰度等级；第一辨识设备，与所述前景提取设备连接，用于接收所述前景检测图像，确定所述前景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，并基于所述前景检测图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述前景检测图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度大于等于预设清晰度等级时，发出第二控制信号，以及在所述边缘清晰度小于所述预设清晰度等级时，发出第一控制信号；第一启动设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到所述第一控制信号，对所述前景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，对所述前景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，输出对所述前景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边缘增强图像，所述第一启动设备还用于在接收到所述第二控制信号时，停止对所述前景检测图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理；内容分析设备，与所述第一启动设备连接，用于接收所述边缘增强图像，将所述边缘增强图像与幼儿标准轮廓进行内容匹配以确定内容匹配百分比，当所述内容匹配百分比大于等于预设百分比阈值时，确定存在相应幼儿，否则，确定不存在相应幼儿；幼儿报警设备，与所述内容分析设备连接，用于在接收到所述内容分析设备确定存在相应幼儿时，发出幼儿报警信号；其中，所述压力报警设备和幼儿报警设备都设置在所述温控器的内部，并集成在同一块集成电路板上。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

拽尾测量设备，与所述图像传感设备连接，用于接收温控器周围图像，对所述温控器周围图像执行图像内容测量，以确定温控器周围图像中是否出现拽尾图案，并在存在拽尾图案时，发出内容拽尾信号，否则，发出内容正常信号。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

图像截取设备，分别与所述拽尾测量设备和所述图像传感设备连接，用于在接收到第一个内容拽尾信号时，将所述第一个内容拽尾信号对应的温控器周围图像作为待分析图像输出，将距离所述第一个内容拽尾信号对应的温控器周围图像最近的温控器周围图像作为待比较图像输出。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

数据分析设备，与所述图像截取设备连接，用于接收所述待分析图像和所述待比较图像，基于所述待分析图像和所述待比较图像的整体比较，确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

直流驱动电机，分别与所述滤光片、所述光学镜头、所述图像传感设备和所述数据分析设备连接，用于基于所述位移矢量控制所述滤光片、所述光学镜头、所述图像传感设备一起进行相反方向的移动。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中：所述滤光片设置在所述光学镜头的前方，所述图像传感设备设置在所述光学镜头的前方。

更具体地，在所述基于多参数检测的单冷温控器中：在所述数据分析设备中，基于所述待分析图像和所述待比较图像的整体比较，确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量包括：获取所述待分析图像的各个像素点的各个红色通道值以及所述待比较图像的各个红色通道值，基于所述待分析图像的各个像素点的各个红色通道值以及所述待比较图像的各个红色通道值确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量。

具体实施方式

下面将对本发明的基于多参数检测的单冷温控器的实施方案进行详细说明。

单冷温度器对环境温度自动进行采样、即时监控，当环境温度高于控制设定值时控制电路启动，可以设置控制回差。如温度还在升，当升到设定的超限报警温度点时，启动超限报警功能。当被控制的温度不能得到有效的控制时，为了防止设备的毁坏还可以通过跳闸的功能来停止设备继续运行。主要应用于电力部门使用的各种高低压开关柜、干式变压器、箱式变电站及其他相关的温度使用领域。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于多参数检测的单冷温控器，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基于多参数检测的单冷温控器包括：

压力解析设备，设置在温控器的顶端表面的下方，用于对所述温控器承担的负荷进行解析，并输出对应的实时负荷。

接着，继续对本发明的基于多参数检测的单冷温控器的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

压力报警设备，与所述压力解析设备连接，用于接收所述实时负荷，并在所述实时负荷超限时，发出压力报警信号。

在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：半球拍摄机构，包括拽尾测量设备、图像截取设备、数据分析设备、直流驱动电机、滤光片、光学镜头和图像传感设备，所述图像传感设备用于对温控器周围拍摄以输出温控器周围图像；

白平衡处理设备，与所述图像传感设备连接，用于接收所述温控器周围图像，对所述温控器周围图像执行白平衡处理，以获得并输出对应的白平衡图像；

形态学处理设备，包括膨胀处理子设备和腐蚀处理子设备，所述膨胀处理子设备与所述白平衡处理设备连接，用于接收所述白平衡图像，并对所述白平衡图像执行膨胀处理，以获得对应的膨胀处理图像，所述腐蚀处理子设备与所述膨胀处理子设备连接，用于接收所述膨胀处理图像，并对所述膨胀处理图像执行腐蚀处理，以获得对应的腐蚀处理图像；

像素值统计设备，与所述形态学处理设备连接，用于接收所述腐蚀处理图像，获取所述腐蚀处理图像的各个像素点的各个亮度值，对所述各个亮度值执行均方差计算，将获得的均方差的数值作为参考数据输出；

碎片提取设备，与所述像素值统计设备连接，用于接收所述腐蚀处理图像和所述参考数据，基于所述参考数据对所述腐蚀处理图像进行均匀式分割，以获得多个分割碎片，其中，所述参考数据越大，对所述腐蚀处理图像进行均匀式分割获得的分割碎片的数量越多；

噪声分析设备，与所述碎片提取设备连接，用于接收所述多个分割碎片，针对每一个分割碎片，检测所述分割碎片中幅值排名前五的五种噪声类型，基于所述五种噪声类型分别对应的幅值确定所述分割碎片的信噪比，并基于所述分割碎片的信噪比确定对所述分割碎片进行背景分割的阈值大小；

前景提取设备，与所述噪声分析设备连接，用于针对每一个分割碎片，基于确定的阈值对所述分割碎片执行背景分割处理以获得对应的前景碎片，并将各个分割碎片的各个前景碎片进行拟合，以获得前景检测图像，并输出所述前景检测图像；

静态存储设备，与第一辨识设备连接，用于预先存储所述预设清晰度等级；

第一辨识设备，与所述前景提取设备连接，用于接收所述前景检测图像，确定所述前景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，并基于所述前景检测图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述前景检测图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度大于等于预设清晰度等级时，发出第二控制信号，以及在所述边缘清晰度小于所述预设清晰度等级时，发出第一控制信号；

第一启动设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到所述第一控制信号，对所述前景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，对所述前景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，输出对所述前景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边缘增强图像，所述第一启动设备还用于在接收到所述第二控制信号时，停止对所述前景检测图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理；

内容分析设备，与所述第一启动设备连接，用于接收所述边缘增强图像，将所述边缘增强图像与幼儿标准轮廓进行内容匹配以确定内容匹配百分比，当所述内容匹配百分比大于等于预设百分比阈值时，确定存在相应幼儿，否则，确定不存在相应幼儿；

幼儿报警设备，与所述内容分析设备连接，用于在接收到所述内容分析设备确定存在相应幼儿时，发出幼儿报警信号；

其中，所述压力报警设备和幼儿报警设备都设置在所述温控器的内部，并集成在同一块集成电路板上。

在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

拽尾测量设备，与所述图像传感设备连接，用于接收温控器周围图像，对所述温控器周围图像执行图像内容测量，以确定温控器周围图像中是否出现拽尾图案，并在存在拽尾图案时，发出内容拽尾信号，否则，发出内容正常信号。

在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

图像截取设备，分别与所述拽尾测量设备和所述图像传感设备连接，用于在接收到第一个内容拽尾信号时，将所述第一个内容拽尾信号对应的温控器周围图像作为待分析图像输出，将距离所述第一个内容拽尾信号对应的温控器周围图像最近的温控器周围图像作为待比较图像输出。

在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

数据分析设备，与所述图像截取设备连接，用于接收所述待分析图像和所述待比较图像，基于所述待分析图像和所述待比较图像的整体比较，确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出。

在所述基于多参数检测的单冷温控器中，还包括：

直流驱动电机，分别与所述滤光片、所述光学镜头、所述图像传感设备和所述数据分析设备连接，用于基于所述位移矢量控制所述滤光片、所述光学镜头、所述图像传感设备一起进行相反方向的移动。

在所述基于多参数检测的单冷温控器中：所述滤光片设置在所述光学镜头的前方，所述图像传感设备设置在所述光学镜头的前方。

以及在所述基于多参数检测的单冷温控器中：在所述数据分析设备中，基于所述待分析图像和所述待比较图像的整体比较，确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量包括：获取所述待分析图像的各个像素点的各个红色通道值以及所述待比较图像的各个红色通道值，基于所述待分析图像的各个像素点的各个红色通道值以及所述待比较图像的各个红色通道值确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量。

另外，采用SOC芯片来实现所述内容分析设备。另外，System on Chip，简称SOC，也即片上系统。从狭义角度讲，他是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义角度讲，SOC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SOC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，他通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。

SOC定义的基本内容主要在两方面：其一是他的构成，其二是他形成过程。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块，对于一个无线SOC还有射频前端模块、用户定义逻辑(他可以由FPGA或ASIC实现)以及微电子机械模块，更重要的是一个SOC芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件)模块或可载入的用户软件等。

采用本发明的基于多参数检测的单冷温控器，针对现有技术中单冷温控器缺乏幼儿检测机制的技术问题，通过对图像内容的边缘分析结果，实施自适应的边缘增强处理；在白平衡处理设备和形态学处理设备的处理的基础上，实现对待处理图像的前景图像的定向、有针对性的提取，为后续图像的识别和检测提供更有价值的待分析数据；在检测到因为抖动而产生的拽尾现象时，对图像内容进行分析，具体地，基于图像的各个像素点的各个红色通道值确定图像的位移矢量，并采用半球拍摄机构的内置电机进行相应的位移矫正，在上述处理的基础上，能够借助现有硬件资源，准确识别出周围幼儿的存在，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)

1.一种基于多参数检测的单冷温控器，包括：

压力解析设备，设置在温控器的顶端表面的下方，用于对所述温控器承担的负荷进行解析，并输出对应的实时负荷；

压力报警设备，与所述压力解析设备连接，用于接收所述实时负荷，并在所述实时负荷超限时，发出压力报警信号；

半球拍摄机构，包括拽尾测量设备、图像截取设备、数据分析设备、直流驱动电机、滤光片、光学镜头和图像传感设备，所述图像传感设备用于对温控器周围拍摄以输出温控器周围图像；

白平衡处理设备，与所述图像传感设备连接，用于接收所述温控器周围图像，对所述温控器周围图像执行白平衡处理，以获得并输出对应的白平衡图像；

形态学处理设备，包括膨胀处理子设备和腐蚀处理子设备，所述膨胀处理子设备与所述白平衡处理设备连接，用于接收所述白平衡图像，并对所述白平衡图像执行膨胀处理，以获得对应的膨胀处理图像，所述腐蚀处理子设备与所述膨胀处理子设备连接，用于接收所述膨胀处理图像，并对所述膨胀处理图像执行腐蚀处理，以获得对应的腐蚀处理图像；

像素值统计设备，与所述形态学处理设备连接，用于接收所述腐蚀处理图像，获取所述腐蚀处理图像的各个像素点的各个亮度值，对所述各个亮度值执行均方差计算，将获得的均方差的数值作为参考数据输出；

碎片提取设备，与所述像素值统计设备连接，用于接收所述腐蚀处理图像和所述参考数据，基于所述参考数据对所述腐蚀处理图像进行均匀式分割，以获得多个分割碎片，其中，所述参考数据越大，对所述腐蚀处理图像进行均匀式分割获得的分割碎片的数量越多；

噪声分析设备，与所述碎片提取设备连接，用于接收所述多个分割碎片，针对每一个分割碎片，检测所述分割碎片中幅值排名前五的五种噪声类型，基于所述五种噪声类型分别对应的幅值确定所述分割碎片的信噪比，并基于所述分割碎片的信噪比确定对所述分割碎片进行背景分割的阈值大小；

前景提取设备，与所述噪声分析设备连接，用于针对每一个分割碎片，基于确定的阈值对所述分割碎片执行背景分割处理以获得对应的前景碎片，并将各个分割碎片的各个前景碎片进行拟合，以获得前景检测图像，并输出所述前景检测图像；

静态存储设备，与第一辨识设备连接，用于预先存储预设清晰度等级；

第一辨识设备，与所述前景提取设备连接，用于接收所述前景检测图像，确定所述前景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，并基于所述前景检测图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述前景检测图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度大于等于预设清晰度等级时，发出第二控制信号，以及在所述边缘清晰度小于所述预设清晰度等级时，发出第一控制信号；

第一启动设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到所述第一控制信号，对所述前景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，对所述前景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，输出对所述前景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边缘增强图像，所述第一启动设备还用于在接收到所述第二控制信号时，停止对所述前景检测图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理；

内容分析设备，与所述第一启动设备连接，用于接收所述边缘增强图像，将所述边缘增强图像与幼儿标准轮廓进行内容匹配以确定内容匹配百分比，当所述内容匹配百分比大于等于预设百分比阈值时，确定存在相应幼儿，否则，确定不存在相应幼儿；

幼儿报警设备，与所述内容分析设备连接，用于在接收到所述内容分析设备确定存在相应幼儿时，发出幼儿报警信号；

其中，所述压力报警设备和幼儿报警设备都设置在所述温控器的内部，并集成在同一块集成电路板上。

2.如权利要求1所述的基于多参数检测的单冷温控器，其特征在于，所述温控器还包括：

拽尾测量设备，与所述图像传感设备连接，用于接收温控器周围图像，对所述温控器周围图像执行图像内容测量，以确定温控器周围图像中是否出现拽尾图案，并在存在拽尾图案时，发出内容拽尾信号，否则，发出内容正常信号。

3.如权利要求2所述的基于多参数检测的单冷温控器，其特征在于，所述温控器还包括：

图像截取设备，分别与所述拽尾测量设备和所述图像传感设备连接，用于在接收到第一个内容拽尾信号时，将所述第一个内容拽尾信号对应的温控器周围图像作为待分析图像输出，将距离所述第一个内容拽尾信号对应的温控器周围图像最近的温控器周围图像作为待比较图像输出。

4.如权利要求3所述的基于多参数检测的单冷温控器，其特征在于，所述温控器还包括：

数据分析设备，与所述图像截取设备连接，用于接收所述待分析图像和所述待比较图像，基于所述待分析图像和所述待比较图像的整体比较，确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出。

5.如权利要求4所述的基于多参数检测的单冷温控器，其特征在于，所述温控器还包括：

直流驱动电机，分别与所述滤光片、所述光学镜头、所述图像传感设备和所述数据分析设备连接，用于基于所述位移矢量控制所述滤光片、所述光学镜头、所述图像传感设备一起进行相反方向的移动。

6.如权利要求5所述的基于多参数检测的单冷温控器，其特征在于：

所述滤光片设置在所述光学镜头的前方，所述图像传感设备设置在所述光学镜头的前方。

7.如权利要求6所述的基于多参数检测的单冷温控器，其特征在于：

在所述数据分析设备中，基于所述待分析图像和所述待比较图像的整体比较，确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量包括：获取所述待分析图像的各个像素点的各个红色通道值以及所述待比较图像的各个红色通道值，基于所述待分析图像的各个像素点的各个红色通道值以及所述待比较图像的各个红色通道值确定所述待分析图像相对于所述待比较图像的位移矢量。