CN110006146A - 空调风路控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调风路控制系统，包括：风路控制架构，包括离心风机和轴流风机，设置在空调的外壳内，用于促使周围空气加快热交换；编号识别设备，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；风机控制设备，用于在接收到允许访问信号时，为所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持；所述风机控制设备还用于在接收到禁止访问信号时，停止对所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持。通过本发明，减少了空调非法使用的概率。

Description

空调风路控制系统

技术领域

本发明涉及空调设备领域，尤其涉及一种空调风路控制系统。

背景技术

空调在制冷时，设置温度为26-28℃左右，在这种情况下，不仅人体感觉较为舒适，而且有利于节能。空调在制冷时，不要设置过低温度，当室温调到26-27度，其冷负荷可以减少8％以上。实验得知，一般情况下，室温保持在28-29度，湿度保持在50-60％，人并不感到闷热，也不会出汗，属于舒适性范围。人在睡眠时，代谢量减少30-50％，可将空调设于睡眠开关档，设置温度高1度，可达到节电10％。

发明内容

为了解决空调缺乏必要鉴权机制的技术问题，本发明提供了一种空调风路控制系统，引入了风机控制设备，用于在接收到禁止访问信号时，停止对离心风机和轴流风机提供电力支持，减少了空调的不必要的使用，在对图像进行目标轮廓的粗略检测的基础上，获取对图像的区域划分策略，在此基础上，对剥离背景后的目标图像进行高精度获取；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；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，提供了一种空调风路控制系统，所述系统包括：

风路控制架构，包括离心风机和轴流风机，设置在空调的外壳内，用于促使周围空气加快热交换；现场摄像机，设置在空调的外壳上，用于对空调的外壳周围进行现场摄像动作，以获得并输出相应的现场拍摄图像。

更具体地，在所述空调风路控制系统中，还包括：

内容解析设备，与所述重量分析设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像执行以下解析动作：获得所述现场拍摄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，将所述现场拍摄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，用于接收所述现场拍摄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，输出所述现场拍摄图像中的一个或多个待处理区域。

更具体地，在所述空调风路控制系统中，还包括：

面积检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述现场拍摄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拍摄图像面积的比例，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；

区域处理设备，与所述现场摄像机连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述现场拍摄图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述现场拍摄图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述现场拍摄图像，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，以及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；

目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述现场拍摄图像的各个子图像，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背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，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窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；

高斯滤波设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，并对所述目标图像执行与所述目标图像噪声幅值成正比的相应次数的高斯滤波处理，以获得对应的自适应滤波图像；

偏方差识别设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，对所述自适应滤波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，对所述自适应滤波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，并输出所述自适应滤波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，并将所述自适应滤波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，以及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；

风机控制设备，分别与所述离心风机、所述轴流风机和所述编号识别设备连接，用于在接收到所述允许访问信号时，为所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持。

更具体地，在所述空调风路控制系统中：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，在所述空调风路控制系统中：所述风机控制设备还用于在接收到所述禁止访问信号时，停止对所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持。

更具体地，在所述空调风路控制系统中：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拍摄图像面积的比例未超限时，发出灰尘正常信号。

更具体地，在所述空调风路控制系统中：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，在所述空调风路控制系统中：所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。

更具体地，在所述空调风路控制系统中：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

下面将对本发明的空调风路控制系统的实施方案进行详细说明。

空调分为变频的和定速的。同一匹数的空调调节室内气温的能力，变频空调大于定速空调。变频空调的性价比相对较高，使用更节能。另外变频空调能做到精确控温，变频空调的持续低频运行既无频繁开机的冲击电流，又不像定速空调那样长时间的高功率运行，更没有很费电的电辅助加热元件，所以，变频空调比定速空调节能省电。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种空调风路控制系统，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空调风路控制系统包括：

风路控制架构，包括离心风机和轴流风机，设置在空调的外壳内，用于促使周围空气加快热交换；

现场摄像机，设置在空调的外壳上，用于对空调的外壳周围进行现场摄像动作，以获得并输出相应的现场拍摄图像。

接着，继续对本发明的空调风路控制系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述空调风路控制系统中，还包括：

内容解析设备，与所述重量分析设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像执行以下解析动作：获得所述现场拍摄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，将所述现场拍摄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，用于接收所述现场拍摄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，输出所述现场拍摄图像中的一个或多个待处理区域。

在所述空调风路控制系统中，还包括：

面积检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述现场拍摄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拍摄图像面积的比例，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；

区域处理设备，与所述现场摄像机连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述现场拍摄图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述现场拍摄图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述现场拍摄图像，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，以及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；

目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述现场拍摄图像的各个子图像，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背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，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窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；

高斯滤波设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，并对所述目标图像执行与所述目标图像噪声幅值成正比的相应次数的高斯滤波处理，以获得对应的自适应滤波图像；

偏方差识别设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，对所述自适应滤波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，对所述自适应滤波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，并输出所述自适应滤波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，并将所述自适应滤波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，以及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；

风机控制设备，分别与所述离心风机、所述轴流风机和所述编号识别设备连接，用于在接收到所述允许访问信号时，为所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持。

在所述空调风路控制系统中：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。

在所述空调风路控制系统中：所述风机控制设备还用于在接收到所述禁止访问信号时，停止对所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持。

在所述空调风路控制系统中：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拍摄图像面积的比例未超限时，发出灰尘正常信号。

在所述空调风路控制系统中：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。

在所述空调风路控制系统中：所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。

以及在所述空调风路控制系统中：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，可采用DSP芯片来实现所述编号识别设备。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件I/O支持。(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列，AD公司的ADSP21XX系列，AT&T公司的DSP16/16A，Motolora公司的MC56000等。以浮点格式工作的称为浮点DSP芯片，如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X，AD公司的ADSP21XXX系列，AT&T公司的DSP32/32C，Motolora公司的MC96002等。

不同浮点DSP芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的DSP芯片采用自定义的浮点格式，如TMS320C3X，而有的DSP芯片则采用IEEE的标准浮点格式，如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。

采用本发明的空调风路控制系统，针对现有技术中空调容易被非授权人员擅自启用的技术问题，通过引入了风机控制设备，用于在接收到禁止访问信号时，停止对离心风机和轴流风机提供电力支持，减少了空调的不必要的使用，在对图像进行目标轮廓的粗略检测的基础上，获取对图像的区域划分策略，在此基础上，对剥离背景后的目标图像进行高精度获取；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；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，从而解决了相应的技术问题。

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 (9)

1.一种空调风路控制系统，所述系统包括：

风路控制架构，包括离心风机和轴流风机，设置在空调的外壳内，用于促使周围空气加快热交换；

现场摄像机，设置在空调的外壳上，用于对空调的外壳周围进行现场摄像动作，以获得并输出相应的现场拍摄图像。

2.如权利要求1所述的空调风路控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

内容解析设备，与所述重量分析设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像执行以下解析动作：获得所述现场拍摄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，将所述现场拍摄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，用于接收所述现场拍摄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，输出所述现场拍摄图像中的一个或多个待处理区域。

3.如权利要求2所述的空调风路控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

面积检测设备，与所述区域辨识设备连接，用于接收所述现场拍摄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拍摄图像面积的比例，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；

区域处理设备，与所述现场摄像机连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述现场拍摄图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述现场拍摄图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述现场拍摄图像，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，以及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；

目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述现场拍摄图像的各个子图像，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背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，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窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；

高斯滤波设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，并对所述目标图像执行与所述目标图像噪声幅值成正比的相应次数的高斯滤波处理，以获得对应的自适应滤波图像；

偏方差识别设备，与所述高斯滤波设备连接，用于接收所述自适应滤波图像，对所述自适应滤波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，对所述自适应滤波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，并输出所述自适应滤波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，并将所述自适应滤波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，以及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；

风机控制设备，分别与所述离心风机、所述轴流风机和所述编号识别设备连接，用于在接收到所述允许访问信号时，为所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持。

4.如权利要求3所述的空调风路控制系统，其特征在于：

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。

5.如权利要求4所述的空调风路控制系统，其特征在于：

所述风机控制设备还用于在接收到所述禁止访问信号时，停止对所述离心风机和所述轴流风机提供电力支持。

6.如权利要求5所述的空调风路控制系统，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拍摄图像面积的比例未超限时，发出灰尘正常信号。

7.如权利要求6所述的空调风路控制系统，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。

8.如权利要求7所述的空调风路控制系统，其特征在于：

所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来实现。

9.如权利要求8所述的空调风路控制系统，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。