CN109963118B - 基于空调平台的场景监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于空调平台的场景监控系统，包括：吹风面板设备，设置在空调的上端，包括塑料面板和百叶栅，所述塑料面板位于所述百叶栅之上；球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器，所述CCD传感器用于对空调所在环境进行全景拍摄，以输出高清全景图像。服装辨识设备，用于基于预设的各种可疑人物衣着对实时锐化图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；紧急报警设备，用于在接收到所述重点监控信号时，将所述重点监控信号无线转发给空调所在房屋的房主的移动终端上。通过本发明，有力维护了家居环境的室内安全。

Description

基于空调平台的场景监控系统

技术领域

本发明涉及家用器件领域，尤其涉及一种基于空调平台的场景监控系统。

背景技术

空调内机里面是蒸发器，管子组成的，套有翅片。通过加热使溶液浓缩或从溶液中析出晶粒的设备。主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫，到了较大空间的蒸发室后，这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。

发明内容

为了解决家庭缺乏监控硬件平台的技术问题，本发明提供了一种基于空调平台的场景监控系统，在空调硬件平台上对所在环境内的人物衣着进行防范性监控，从而提取所在区域的安全性，其中，基于图像传感器输出的图像的整体亮度以及所述图像传感器周围光量确定闪光灯的闪光策略，同时，还基于前后图像内容的分析，判断图像传感器是否需要进行与图像内容对应的逆向移动；采用FPGA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；根据图像内边缘线的数量统计结果，判断是否需要对图像执行实时锐化处理，从而提高图像锐化处理的自适应能力。

根据本发明的一方面，提供了一种基于空调平台的场景监控系统，所述系统包括：

吹风面板设备，设置在空调的上端，包括塑料面板和百叶栅，所述塑料面板位于所述百叶栅之上。

更具体地，在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：

球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器，所述CCD传感器用于对空调所在环境进行全景拍摄，以输出高清全景图像。

更具体地，在所述基于空调平台的场景监控系统中：所述光量测量仪用于测量并输出所述CCD传感器周围光量，所述闪光灯与所述光量测量仪和所述CCD传感器连接，用于基于所述CCD传感器输出的高清全景图像的整体亮度以及所述CCD传感器周围光量确定其闪光策略。

更具体地，在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：

噪声辨识设备，与所述CCD传感器连接，用于接收所述高清全景图像，对所述高清全景图像进行噪声类型分析，以获得所述高清全景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FPGA芯片来实现，所述FPGA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高清全景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；图像均衡设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，并对所述待检测图像执行白平衡处理，以获得对应的白平衡图像，并输出所述白平衡图像；数据统计设备，与所述图像均衡设备连接，用于接收所述白平衡图像，对所述白平衡图像中的各个边缘线进行检测，以获取所述白平衡图像中的边缘线数量，并输出所述白平衡图像中的边缘线数量；数据决策设备，与所述数据统计设备连接，用于接收所述白平衡图像中的边缘线数量，并在所述白平衡图像中的边缘线数量未超过线条数量阈值时，发出线条较少信息，还用于在所述白平衡图像中的边缘线数量超过线条数量阈值时，发出线条较多信息；TF存储卡，与所述数据决策设备连接，用于预先存储所述线条数量阈值；锐化处理设备，分别与所述数据统计设备和所述数据决策设备连接，用于在接收到所述线条较多信息时，启动对所述白平衡图像的实时锐化处理，以获得相应的实时锐化图像，还用于在接收到所述线条较少信息时，不对所述白平衡图像进行实时锐化处理，直接将所述白平衡图像作为实时锐化图像输出；服装辨识设备，与所述锐化处理设备连接，用于接收所述实时锐化图像，并基于预设的各种可疑人物衣着对所述实时锐化图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；紧急报警设备，与所述服装辨识设备连接，用于在接收到所述重点监控信号时，将所述重点监控信号无线转发给空调所在房屋的房主的移动终端上。

更具体地，在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：

第一处理设备，与所述CCD传感器连接，用于接收高清全景图像，对所述高清全景图像执行图像内容测量，以确定高清全景图像中是否出现晃动线条，并在存在晃动线条时，将所述高清全景图像作为第一待处理图像输出，将距离所述高清全景图像最近的、所述CCD传感器输出的高清全景图像作为第二待处理图像输出。

更具体地，在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：

第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于接收所述第一待处理图像和所述第二待处理图像，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出；在所述第二处理设备中，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量包括：获取所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值，基于所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量。

更具体地，在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：移动修正设备，分别与CCD传感器和所述第二处理设备连接，用于基于所述位移矢量带动所述CCD传感器进行与所述位移矢量相对应的逆向移动。

更具体地，在所述基于空调平台的场景监控系统中：在所述第一处理设备中，当不存在晃动线条时，所述第一处理设备不输出任何图像。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于空调平台的场景监控系统所在的空调的内机的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于空调平台的场景监控系统的实施方案进行详细说明。

空调内机的工作原理：制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，空调内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以空调内机吹出来的就是冷风；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调会出水的原因。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于空调平台的场景监控系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于空调平台的场景监控系统所在的空调的内机的结构示意图。其中，1为封装面板，2为出风口，3为封装卡件。

根据本发明实施方案示出的基于空调平台的场景监控系统包括：

吹风面板设备，设置在空调的上端，包括塑料面板和百叶栅，所述塑料面板位于所述百叶栅之上。

接着，继续对本发明的基于空调平台的场景监控系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：

球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器，所述CCD传感器用于对空调所在环境进行全景拍摄，以输出高清全景图像。

在所述基于空调平台的场景监控系统中：所述光量测量仪用于测量并输出所述CCD传感器周围光量，所述闪光灯与所述光量测量仪和所述CCD传感器连接，用于基于所述CCD传感器输出的高清全景图像的整体亮度以及所述CCD传感器周围光量确定其闪光策略。

在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：

噪声辨识设备，与所述CCD传感器连接，用于接收所述高清全景图像，对所述高清全景图像进行噪声类型分析，以获得所述高清全景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FPGA芯片来实现，所述FPGA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高清全景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；

图像均衡设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，并对所述待检测图像执行白平衡处理，以获得对应的白平衡图像，并输出所述白平衡图像；

数据统计设备，与所述图像均衡设备连接，用于接收所述白平衡图像，对所述白平衡图像中的各个边缘线进行检测，以获取所述白平衡图像中的边缘线数量，并输出所述白平衡图像中的边缘线数量；

数据决策设备，与所述数据统计设备连接，用于接收所述白平衡图像中的边缘线数量，并在所述白平衡图像中的边缘线数量未超过线条数量阈值时，发出线条较少信息，还用于在所述白平衡图像中的边缘线数量超过线条数量阈值时，发出线条较多信息；

TF存储卡，与所述数据决策设备连接，用于预先存储所述线条数量阈值；

锐化处理设备，分别与所述数据统计设备和所述数据决策设备连接，用于在接收到所述线条较多信息时，启动对所述白平衡图像的实时锐化处理，以获得相应的实时锐化图像，还用于在接收到所述线条较少信息时，不对所述白平衡图像进行实时锐化处理，直接将所述白平衡图像作为实时锐化图像输出；

服装辨识设备，与所述锐化处理设备连接，用于接收所述实时锐化图像，并基于预设的各种可疑人物衣着对所述实时锐化图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；

紧急报警设备，与所述服装辨识设备连接，用于在接收到所述重点监控信号时，将所述重点监控信号无线转发给空调所在房屋的房主的移动终端上。

在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：

第一处理设备，与所述CCD传感器连接，用于接收高清全景图像，对所述高清全景图像执行图像内容测量，以确定高清全景图像中是否出现晃动线条，并在存在晃动线条时，将所述高清全景图像作为第一待处理图像输出，将距离所述高清全景图像最近的、所述CCD传感器输出的高清全景图像作为第二待处理图像输出。

在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于接收所述第一待处理图像和所述第二待处理图像，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出；在所述第二处理设备中，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量包括：获取所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值，基于所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量。

在所述基于空调平台的场景监控系统中，还包括：移动修正设备，分别与CCD传感器和所述第二处理设备连接，用于基于所述位移矢量带动所述CCD传感器进行与所述位移矢量相对应的逆向移动。

以及在所述基于空调平台的场景监控系统中：在所述第一处理设备中，当不存在晃动线条时，所述第一处理设备不输出任何图像。

另外，在所述基于空调平台的场景监控系统中：可采用被动式像素传感器的CMOS传感器来替换所述CCD传感器。

CMOS传感器可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动式像素传感器(Active Pixel Sensor CMOS)。

被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor，简称PPS)，又叫无源式像素传感器，他由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结，他可等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联。当开关管开启时，光敏二极管与垂直的列线(Column bus)连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(Charge integrating amplifier)保持列线电压为一常数，当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压水平，与此同时，与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。

主动式像素传感器(Active Pixel Sensor，简称APS)，又叫有源式像素传感器。几乎在CMOS PPS像素结构发明的同时，人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能，在CMOS APS中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积，降低了“封装密度”，使40％～50％的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是，如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配，这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于CMOS APS像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发，所以CMOS APS的功耗比CCD图像传感器的还小。

采用本发明的基于空调平台的场景监控系统，针对现有技术中对家居环境监控不力的技术问题，通过在空调硬件平台上对所在环境内的人物衣着进行防范性监控，从而提取所在区域的安全性，其中，基于图像传感器输出的图像的整体亮度以及所述图像传感器周围光量确定闪光灯的闪光策略，同时，还基于前后图像内容的分析，判断图像传感器是否需要进行与图像内容对应的逆向移动；采用FPGA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；根据图像内边缘线的数量统计结果，判断是否需要对图像执行实时锐化处理，提高图像锐化处理的自适应能力，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 (2)

1.一种基于空调平台的场景监控系统，其特征在于，所述系统包括：

吹风面板设备，设置在空调的上端，包括塑料面板和百叶栅，所述塑料面板位于所述百叶栅之上；

球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器，所述CCD传感器用于对空调所在环境进行全景拍摄，以输出高清全景图像；

所述光量测量仪用于测量并输出所述CCD传感器周围光量，所述闪光灯与所述光量测量仪和所述CCD传感器连接，用于基于所述CCD传感器输出的高清全景图像的整体亮度以及所述CCD传感器周围光量确定其闪光策略；

噪声辨识设备，与所述CCD传感器连接，用于接收所述高清全景图像，对所述高清全景图像进行噪声类型分析，以获得所述高清全景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FPGA芯片来实现，所述FPGA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高清全景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；

图像均衡设备，与所述归一化处理设备连接，用于接收所述待检测图像，并对所述待检测图像执行白平衡处理，以获得对应的白平衡图像，并输出所述白平衡图像；

数据统计设备，与所述图像均衡设备连接，用于接收所述白平衡图像，对所述白平衡图像中的各个边缘线进行检测，以获取所述白平衡图像中的边缘线数量，并输出所述白平衡图像中的边缘线数量；

数据决策设备，与所述数据统计设备连接，用于接收所述白平衡图像中的边缘线数量，并在所述白平衡图像中的边缘线数量未超过线条数量阈值时，发出线条较少信息，还用于在所述白平衡图像中的边缘线数量超过线条数量阈值时，发出线条较多信息；

TF存储卡，与所述数据决策设备连接，用于预先存储所述线条数量阈值；

锐化处理设备，分别与所述数据统计设备和所述数据决策设备连接，用于在接收到所述线条较多信息时，启动对所述白平衡图像的实时锐化处理，以获得相应的实时锐化图像，还用于在接收到所述线条较少信息时，不对所述白平衡图像进行实时锐化处理，直接将所述白平衡图像作为实时锐化图像输出；

服装辨识设备，与所述锐化处理设备连接，用于接收所述实时锐化图像，并基于预设的各种可疑人物衣着对所述实时锐化图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；

紧急报警设备，与所述服装辨识设备连接，用于在接收到所述重点监控信号时，将所述重点监控信号无线转发给空调所在房屋的房主的移动终端上。

2.如权利要求1所述的基于空调平台的场景监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一处理设备，与所述CCD传感器连接，用于接收高清全景图像，对所述高清全景图像执行图像内容测量，以确定高清全景图像中是否出现晃动线条，并在存在晃动线条时，将所述高清全景图像作为第一待处理图像输出，将距离所述高清全景图像最近的、所述CCD传感器输出的高清全景图像作为第二待处理图像输出。

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