CN110935047B - 一种提高紫外线利用率的消毒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高紫外线利用率的消毒方法，应用于安装有摄像头、紫外灯、可转动反光镜和处理器的消毒柜，该消毒方法可以对放置到消毒柜内的餐具的具体区域做出识别，得到柜内餐具区域，然后通过自动地调整消毒柜内的反光镜，使得经由紫外灯所发出的紫外线可以经过反光镜的反射后准确地完全覆盖到柜内餐具区域上，避免了紫外线被照射到没有餐具区域而造成的紫外线浪费，提高了消毒柜内的紫外线利用率。
Description
技术领域
本发明涉及消毒柜领域，尤其涉及一种提高紫外线利用率的消毒方法。
背景技术
在当前的家庭橱柜领域，消毒柜作为针对餐具进行杀菌消毒的电器越来越受到用户的喜爱，越来越多的针对消毒柜的消毒方案也不断被提出。
现有消毒柜的消毒方案主要通过在消毒柜内的固定位置安装紫外灯，在餐具被放置到消毒柜的柜内时，由用户启动消毒功能，然后紫外灯发出紫外线，从而对柜内的餐具进行杀菌消毒处理。
但是，现有消毒柜的这种消毒方案仍然存在一些不足之处：由于紫外灯是安装在消毒柜内的固定位置，一旦放入到柜内的餐具没有位于紫外线的覆盖区域，将造成该餐具无法得到有效消毒效果；不仅如此，一旦放置到柜内的餐具较少时，即餐具所处的区域较小，柜内的紫外灯仍然会按照原有的覆盖区域发出紫外线，这样将造成紫外灯所发出的部分紫外线没有真正起到消毒效果，造成紫外线利用率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种提高紫外线利用率的消毒方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种提高紫外线利用率的消毒方法，应用于安装有摄像头、紫外灯、可转动反光镜和处理器的消毒柜，其特征在于，所述消毒方法包括如下步骤1～步骤7：
步骤1，所述摄像头在消毒柜内未放置餐具状态下，采集消毒柜内的预设数目的原始图像；
步骤2，对所述摄像头采集的各幅原始图像分别做灰度化处理，得到对应原始图像的灰度图像；
步骤3，获取各幅灰度图像分别在每个像素点的灰度值，依次将每个像素点对应的所有灰度值的均值作为柜内背景图像在该像素点的灰度值，得到所述消毒柜的柜内背景图像；
步骤4，所述摄像头在消毒柜的柜门打开后启动，在该消毒柜的柜门关闭后采集所述消毒柜内的图像且针对采集的当前图像做灰度化处理，并将经灰度化处理后的该消毒柜内的当前图像作为所述消毒柜的柜内状态图像；
步骤5，利用帧差法对消毒柜的所述柜内状态图像与所述柜内背景图像做差值处理，得到所述柜内状态图像与所述柜内背景图像相减后的像素点灰度值集合，并将所述像素点灰度值集合作为柜内餐具区域；
步骤6，获取所述柜内餐具区域的最左侧点坐标、最右侧点坐标、最上侧点坐标以及最下侧点坐标，得出所述柜内餐具区域的外接长方形，并将所述外接长方形的重心作为放入到该消毒柜内的餐具重心；
步骤7，根据所述柜内餐具区域以及所述餐具重心，调整所述反光镜且使得紫外灯发出的紫外线完全覆盖到所述柜内餐具区域上。
改进地，所述提高紫外线利用率的消毒方法还包括：判断所述消毒柜内餐具数量的步骤。
进一步地，所述消毒柜内餐具数量的判断过程包括步骤a1～步骤a6：
步骤a1，分别将所述柜内餐具区域中的每个像素点作为中心像素点，并依次获取每个中心像素点所对应的8邻域窗口；其中，所述8邻域窗口由紧邻中心像素点的8个相邻像素点形成；
步骤a2，分别获取所述柜内餐具区域中每个中心像素点所对应8个相邻像素点所对应的灰度值；
步骤a3，将所述各中心像素点灰度值分别与对应该中心像素点的8个相邻像素点灰度值做比较处理：
当所述8个相邻像素点中的任一像素点灰度值高于或者等于对应的所述中心像素点灰度值时，将该相邻像素点所对应的像素点灰度值置为1；否则，将该相邻像素点所对应的像素点灰度值置为0；
步骤a4，根据经比较处理后各中心像素点所对应8个相邻像素点的灰度值，以对应中心像素点左上方的相邻像素点作为起始点，按照顺序针的顺序提取各相邻像素点灰度值，且把依次提取的各相邻像素点灰度值构造成从左至右排列的8位二进制码，并将所构造的该8位二进制码转换成十进制数值以及将转换后的该十进制数值作为对应中心像素点的LBP值；
步骤a5，以所得各中心像素点的LBP值集合作为放置到消毒柜内的所述餐具的LBP特征图像，并对所述LBP特征图像对应的LBP值做直方图统计，得到所述餐具所对应LBP特征图像的LBP直方图；
步骤a6，将所述LBP直方图与预设标准数据库内数据做比较，判断得到所述消毒柜内的餐具数量；其中，所述预设标准数据库内预先设置有不同LBP直方图所对应的餐具数量。
再进一步地，所述提高紫外线利用率的消毒方法还包括：根据所述消毒柜内餐具数量调整紫外线照射时间的步骤。
再改进地，所述提高紫外线利用率的消毒方法还包括：对所述消毒柜安装臭氧发生器以及根据所述消毒柜内餐具数量调整臭氧发生时间的步骤。
进一步地，所述提高紫外线利用率的消毒方法还包括：根据所述消毒柜内餐具数量调整臭氧发生浓度的步骤。
改进地，所述提高紫外线利用率的消毒方法还包括：对放置到所述消毒柜内的餐具做出餐具类型识别，并根据识别出的餐具类型调整紫外线照射时间的步骤。
进一步地，所述提高紫外线利用率的消毒方法还包括：对放置到所述消毒柜内的餐具类型数量做出判断，并根据判断的所述餐具类型数据调整紫外线照射时间的步骤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
首先，本发明中的消毒方法可以对放置到消毒柜内的餐具的具体区域做出识别，得到柜内餐具区域，然后通过自动地调整消毒柜内的反光镜，使得经由紫外灯所发出的紫外线可以经过反光镜的反射后准确完全覆盖到柜内的柜内餐具区域上，避免了紫外线被照射到没有餐具区域而造成的紫外线浪费，提高了消毒柜内的紫外线利用率；
其次，本发明中的消毒方法还可以通过判断消毒内所放置餐具的数量以及餐具的类型对应地调整紫外线的照射时间，有效地实现了针对不同数量餐具和不同类型餐具的个性化消毒，更能提高整个消毒柜对餐具的消毒效果。
附图说明
图1为本发明实施例中提高紫外线利用率的消毒方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中提高紫外线利用率的消毒方法，应用于安装有摄像头、紫外灯、可转动反光镜和处理器的消毒柜，该处理器分别连接摄像头、紫外灯和反光镜。具体地，该消毒方法包括如下步骤：
步骤1，摄像头在消毒柜内未放置餐具状态下，采集消毒柜内的预设数目的原始图像；例如，本实施例中该原始图像的预设数目设置为10幅；
步骤2，对摄像头采集的各幅原始图像分别做灰度化处理，得到对应原始图像的灰度图像；
步骤3，获取各幅灰度图像分别在每个像素点的灰度值，依次将每个像素点对应的所有灰度值的均值作为柜内背景图像在该像素点的灰度值，得到消毒柜的柜内背景图像；
也就是说，针对原始图像的灰度图像，通过将灰度图像上每个像素点对应的所有灰度值的均值作为柜内背景图像在该像素点的灰度值，然后所有的由均值作为灰度值所形成的图像就作为该消毒柜的柜内背景图像；
例如，假设步骤1中摄像头所采集原始图像的预设数目为M，在原始图像所对应的一副灰度图像中，该灰度图像具有N个像素点，每个像素对应一个灰度值；当然，那么该原始图像所对应的其他M-1幅灰度图像中，也具有N个像素点，每个像素点也对应有一个灰度值；针对原始图像所对应灰度图像上的第一个像素点，通过计算这M个灰度图像的第一个像素点灰度值的均值，然后将所得到的这个灰度值作为柜内背景图像的第一个像素点；如此类推，依次得到剩余N-1个像素点所对应的灰度值，从而通过得到柜内背景图像所对应的N个像素点的灰度值后，就得到了该消毒柜的柜内背景图像；
步骤4，摄像头在消毒柜的柜门打开后启动，在该消毒柜的柜门关闭后采集消毒柜内的图像且针对采集的当前图像做灰度化处理，并将经灰度化处理后的该消毒柜内的当前图像作为消毒柜的柜内状态图像；
其中，通过检测到消毒柜的柜门打开和柜门关闭两个状态，消毒柜即判定当前的消毒柜内放入了餐具，从而消毒柜的摄像头就会在柜门关闭后启动图像采集工作；
步骤5，利用帧差法对消毒柜的柜内状态图像与柜内背景图像做差值处理，得到柜内状态图像与柜内背景图像相减后的像素点灰度值集合，并将像素点灰度值集合作为柜内餐具区域；其中，柜内餐具区域即为放置到消毒柜内的所有餐具所形成的轮廓区域；具体地，帧差法就是通过将柜内状态图像中各像素点灰度值减去柜内背景图像所对应像素点灰度值，从而得到两幅图像所对应像素点灰度值集合；
步骤6，获取该柜内餐具区域的最左侧点坐标、最右侧点坐标、最上侧点坐标以及最下侧点坐标，得出该柜内餐具区域的外接长方形，并将该外接长方形的重心作为放入到该消毒柜内的餐具重心；
步骤7，根据柜内餐具区域以及餐具重心，调整反光镜且使得紫外灯发出的紫外线完全覆盖到柜内餐具区域上，由此可以避免紫外线被照射到没有餐具区域而造成的紫外线浪费，提高了消毒柜内的紫外线利用率。
为了更加符合针对餐具的日常消毒情况，该消毒方法还需要对消毒柜的餐具数据做出判断。具体地，在本实施例中，针对消毒柜内餐具多少的判断过程包括步骤a1～步骤a6：
步骤a1，分别将柜内餐具区域中的每个像素点作为中心像素点，并依次获取每个中心像素点所对应的8邻域窗口；其中，这8邻域窗口由紧邻中心像素点的8个相邻像素点形成；
步骤a2，分别获取柜内餐具区域中每个中心像素点所对应8个相邻像素点所对应的灰度值；
步骤a3，将各中心像素点灰度值分别与对应该中心像素点的8个相邻像素点灰度值做比较处理，得到餐具区域的LBP值：LBP(Local Binary Patterns，简称LBP)即局部二值模式；
当这8个相邻像素点中的任一像素点灰度值高于或者等于对应的中心像素点灰度值时，将该相邻像素点所对应的像素点灰度值置为1；否则，将该相邻像素点所对应的像素点灰度值置为0；
步骤a4，根据经比较处理后各中心像素点所对应8个相邻像素点的灰度值，以对应中心像素点左上方的相邻像素点作为起始点，按照顺序针的顺序提取各相邻像素点灰度值，且把依次提取的各相邻像素点灰度值构造成从左至右排列的8位二进制码，并将所构造的该8位二进制码转换成十进制数值以及将转换后的该十进制数值作为对应中心像素点的LBP值；
步骤a5，以所得各中心像素点的LBP值集合作为放置到消毒柜内的餐具的LBP特征图像，并对该LBP特征图像对应的LBP值做直方图统计，得到餐具所对应LBP特征图像的LBP直方图；
步骤a6，将该LBP直方图与预设标准数据库内数据做比较，判断得到消毒柜内的餐具数量。其中，这里的预设标准数据库内预先设置有不同LBP直方图所对应的餐具数量；即餐具的数量不同时，该预设标准数据库内所对应设置的针对当前数量餐具的LBP特征图像的LBP直方图就不同。
不仅如此，在判断得到放置到消毒柜内的餐具数量后，本实施例中的消毒方法还会根据消毒柜内餐具数量调整紫外线照射时间。
为了增强针对消毒柜内餐具的杀菌消毒效果，该实施例中的消毒柜具有臭氧发生器，该消毒方法会根据消毒柜内餐具数量调整臭氧发生时间。通过针对紫外线照射时间和臭氧发生时间的自动调整，可以满足对消毒柜内餐具的双重杀菌功效。当然，还可以根据消毒柜内餐具数量调整臭氧发生浓度。
由于不同类型的餐具通常所需要紫外线照射的杀菌时间不同，因此，本实施例中的该消毒方法还会对放置到消毒柜内的餐具做出餐具类型识别，并根据识别出的餐具类型调整紫外线照射时间。另外，也可以对放置到消毒柜内的餐具类型数量做出判断，并根据判断的所述餐具类型数据调整紫外线照射时间。如此，通过判断消毒内所放置餐具的数量以及餐具的类型对应地调整紫外线的照射时间，有效地实现了针对不同数量餐具和不同类型餐具的个性化消毒，更能提高整个消毒柜对餐具的消毒效果。
Claims (5)
1.一种提高紫外线利用率的消毒方法，应用于安装有摄像头、紫外灯、可转动反光镜和处理器的消毒柜，其特征在于，所述消毒方法包括如下步骤1～步骤7：
步骤1，所述摄像头在消毒柜内未放置餐具状态下，采集消毒柜内的预设数目的原始图像；
步骤2，对所述摄像头采集的各幅原始图像分别做灰度化处理，得到对应原始图像的灰度图像；
步骤3，获取各幅灰度图像分别在每个像素点的灰度值，依次将每个像素点对应的所有灰度值的均值作为柜内背景图像在该像素点的灰度值，得到所述消毒柜的柜内背景图像；
步骤4，所述摄像头在消毒柜的柜门打开后启动，在该消毒柜的柜门关闭后采集所述消毒柜内的图像且针对采集的当前图像做灰度化处理，并将经灰度化处理后的该消毒柜内的当前图像作为所述消毒柜的柜内状态图像；
步骤5，利用帧差法对消毒柜的所述柜内状态图像与所述柜内背景图像做差值处理，得到所述柜内状态图像与所述柜内背景图像相减后的像素点灰度值集合，并将所述像素点灰度值集合作为柜内餐具区域；
步骤6，获取所述柜内餐具区域的最左侧点坐标、最右侧点坐标、最上侧点坐标以及最下侧点坐标，得出所述柜内餐具区域的外接长方形，并将所述外接长方形的重心作为放入到该消毒柜内的餐具重心；
步骤7，根据所述柜内餐具区域以及所述餐具重心，调整所述反光镜且使得紫外灯发出的紫外线完全覆盖到所述柜内餐具区域上；
以及，消毒柜判断所述消毒柜内餐具数量，并且根据所述消毒柜内餐具数量调整紫外线照射时间；其中，所述消毒柜内餐具数量按照如下步骤a1～a6的方式进行判断：
步骤a1，分别将所述柜内餐具区域中的每个像素点作为中心像素点，并依次获取每个中心像素点所对应的8邻域窗口；其中，所述8邻域窗口由紧邻中心像素点的8个相邻像素点形成；
步骤a2，分别获取所述柜内餐具区域中每个中心像素点所对应8个相邻像素点所对应的灰度值；
步骤a3，将所述各中心像素点灰度值分别与对应该中心像素点的8个相邻像素点灰度值做比较处理：
当所述8个相邻像素点中的任一像素点灰度值高于或者等于对应的所述中心像素点灰度值时，将该相邻像素点所对应的像素点灰度值置为1；否则，将该相邻像素点所对应的像素点灰度值置为0；
步骤a4，根据经比较处理后各中心像素点所对应8个相邻像素点的灰度值，以对应中心像素点左上方的相邻像素点作为起始点，按照顺序针的顺序提取各相邻像素点灰度值，且把依次提取的各相邻像素点灰度值构造成从左至右排列的8位二进制码，并将所构造的该8位二进制码转换成十进制数值以及将转换后的该十进制数值作为对应中心像素点的LBP值；
步骤a5，以所得各中心像素点的LBP值集合作为放置到消毒柜内的所述餐具的LBP特征图像，并对所述LBP特征图像对应的LBP值做直方图统计，得到所述餐具所对应LBP特征图像的LBP直方图；
步骤a6，将所述LBP直方图与预设标准数据库内数据做比较，判断得到所述消毒柜内的餐具数量；其中，所述预设标准数据库内预先设置有不同LBP直方图所对应的餐具数量。
2.根据权利要求1所述的提高紫外线利用率的消毒方法，其特征在于，还包括：对所述消毒柜安装臭氧发生器以及根据所述消毒柜内餐具数量调整臭氧发生时间的步骤。
3.根据权利要求2所述的提高紫外线利用率的消毒方法，其特征在于，还包括：根据所述消毒柜内餐具数量调整臭氧发生浓度的步骤。
4.根据权利要求1所述的提高紫外线利用率的消毒方法，其特征在于，还包括：对放置到所述消毒柜内的餐具做出餐具类型识别，并根据识别出的餐具类型调整紫外线照射时间的步骤。
5.根据权利要求4所述的提高紫外线利用率的消毒方法，其特征在于，还包括：对放置到所述消毒柜内的餐具类型数量做出判断，并根据判断的所述餐具类型数据调整紫外线照射时间的步骤。
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