CN110966734A - 一种基于三维空间的空调送风控制方法、计算机可读存储介质及空调 - Google Patents

一种基于三维空间的空调送风控制方法、计算机可读存储介质及空调 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于三维空间的空调送风控制方法、计算机可读存储介质及空调，通过矩阵建立物理世界坐标系，实时跟踪人体移动并采集所处空间内图像计算人体与空调的距离，依据人体与空调的距离调整空调的送风模式。通过建立物理世界坐标系，实时检测人体与空调的距离方向，适应性地调整空调送风的方向和风速，保证空调的送风模式给用户带来舒适性，提高用户的使用体验，同时实现了空调的节能目的。

Description

一种基于三维空间的空调送风控制方法、计算机可读存储介 质及空调
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种基于三维空间的空调送风控制方法、计算机可读存储介质及空调。
背景技术
目前多数家用空调盲目式全区域扫风，相同空调在不同室内大小采用同一制冷量进行扫风，当空调的制冷量与房间大小不匹配时会导致让用户感觉过冷，并且浪费过多的电量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于三维空间的空调送风控制方法，通过双目摄像头可以对用户在物理空间进行定位，依据用户离空调不同距离进行送风风速方向的调整，提高了空调的智能化，可以提升用户的使用体验感。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于三维空间的空调送风控制方法，通过矩阵建立物理世界坐标系，实时跟踪人体移动并采集所处空间内图像计算人体与空调的距离，依据人体与空调的距离调整空调的送风模式。通过建立物理世界坐标系，实时检测人体与空调的距离方向，适应性地调整空调送风的方向和风速，保证空调的送风模式给用户带来舒适性，提高用户的使用体验，同时实现了空调的节能目的。
进一步的，所述通过矩阵建立物理世界坐标系具体为：通过双目摄像头获取室内物体来自动标定，利用自动标定后的双目摄像头对房间进行三维空间建模并计算出房间的大小，通过房间的大小匹配相应的空调匹数，调节空调的制冷量；通过在三维空间建模的基础上选取任一点建立物理世界坐标系。通过计算出室内空间的大小，匹配相应的空调制冷量，一方面不会造成资源的浪费，一方面保证了制冷效果匹配用户的需求，保证了空调的智能化和人性化。
进一步的，所述通过在三维空间建模的基础上选取任一点建立物理世界坐标系具体为：空间任一点在两个摄像机中分别成像，得到该点在两个图像中的对应坐标，结合两个摄像机的参数矩阵，建立以该点的世界坐标为未知数的 4 个线性方程，解得该点的世界坐标。通过任一个点算出该点的世界坐标，利用一个点的世界坐标可以相应地获得室内所有点的世界坐标，利用坐标的算出人体和空调的距离更为快捷准确，提高了检测的准确率。
进一步的，所述两个摄像机内部参数一致，两个摄像机平行配置，光轴相互平行。通过选取两个内部参数完全相同的摄像机，可以通过简单的计算得到所需要的世界坐标，有利于简化世界坐标的计算过程。
进一步的，所述实时跟踪人体移动并采集所处空间内图像计算人体与空调的距离具体为：采用孪生神经网络进行动态跟踪人体移动，结合双目摄像头实时检测计算出的距离得到实时跟踪的人体离空调的真实距离。通过跟踪结合图像采集计算人体和空调的距离，提高了距离计算的精确度，避免了计算过程的误差。
进一步的，所述依据人体与空调的距离调整空调的送风模式具体为：通过实时跟踪人体移动方向，调节空调的送风方向；依据人体离空调的距离调节空调的风速。根据人体移动调节送风方向，确保送风可以持续吹到人体，根据距离调节风速，距离近降低风速，距离远增大风速，保证风是可以吹到人体，而且吹风效果是适宜的。
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器调用时实现以上任一项所述的基于三维空间的空调送风控制方法。
一种空调，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器调用时实现以上任一项所述的基于三维空间的空调送风控制方法。
本发明提供的一种基于三维空间的空调送风控制方法、计算机可读存储介质及空调的有益效果在于：通过双目摄像头可以对用户在物理空间进行定位，依据用户离空调不同距离进行送风风速方向的调整，提高了空调的智能化，可以提升用户的使用体验感；通过计算出室内空间的大小，匹配相应的空调制冷量，一方面不会造成资源的浪费，一方面保证了制冷效果匹配用户的需求，保证了空调的智能化和人性化。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
实施例1：一种基于三维空间的空调送风控制方法。
一种基于三维空间的空调送风控制方法，具体步骤如下：
通过矩阵建立物理世界坐标系，具体为通过双目摄像头获取室内物体来自动标定，利用自动标定后的双目摄像头对房间进行三维空间建模并计算出房间的大小，通过房间的大小匹配相应的空调匹数；通过在三维空间建模的基础上选取任一点建立物理世界坐标系；空间任一点在两个摄像机中分别成像，得到该点在两个图像中的对应坐标，结合两个摄像机的参数矩阵，建立以该点的世界坐标为未知数的 4 个线性方程，用最小二乘法求解得该点的世界坐标；这样可以得到三维空间信息并计算室内三维空间的大小，通过室内空间的大小来调节空调的制冷量或者制热量。
采用孪生神经网络进行动态跟踪用户，template(用户)储存在家用AI空调系统，search（收索区域）就是用户在空调双目摄像头所获取的图像区域图，孪生网络训练是采用mobinet_v3(移动网络模型)对现有数据集图像提取特征信息,generate anchor(孪生神经网络所产生的框)与标签框来判断是否是用户位置信息等进行判断是不是正样本还是负样本，通过回归损失函数和分类损失函数进行不断迭代以及获取model parameter（模型的参数）调节learn rate(学习率)，通过随机梯度损失函数得到损失函数最小值得到最优孪生神经网络模型系统。
孪生网络目标跟踪结合双目摄像头实时测出用户物理空间距离流程图，然后得到用户在双目摄像头视场位置信息并结合双目摄像头计算出用户离空调的物理空间距离，通过计算出目标距离来调节空调的风速和方向。通过双目摄像头计算出室内空间大小调节空调匹数和风速 ，这样提高用户的体验感和节能性。
实施例2：一种基于三维空间的空调送风控制方法。
与实施例1不同之处在于，两个摄像机内部参数一致，两个摄像机平行配置，光轴相互平行。通过选取两个内部参数完全相同的摄像机，可以通过简单的计算得到所需要的世界坐标，有利于简化世界坐标的计算过程。
实施例3：一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器调用时实现以上任一项所述的基于三维空间的空调送风控制方法。
实施例4：一种空调。
一种空调，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器调用时实现以上任一项所述的基于三维空间的空调送风控制方法。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于三维空间的空调送风控制方法，其特征在于，通过矩阵建立物理世界坐标系，实时跟踪人体移动并采集所处空间内图像计算人体与空调的距离，依据人体与空调的距离调整空调的送风模式。
2.如权利要求1所述的基于三维空间的空调送风控制方法，其特征在于，所述通过矩阵建立物理世界坐标系具体为：通过双目摄像头获取室内物体来自动标定，利用自动标定后的双目摄像头对房间进行三维空间建模并计算出房间的大小，通过房间的大小匹配相应的空调匹数，调节空调的制冷量；通过在三维空间建模的基础上选取任一点建立物理世界坐标系。
3.如权利要求2所述的基于三维空间的空调送风控制方法，其特征在于，所述通过在三维空间建模的基础上选取任一点建立物理世界坐标系具体为：空间任一点在两个摄像机中分别成像，得到该点在两个图像中的对应坐标，结合两个摄像机的参数矩阵，建立以该点的世界坐标为未知数的 4 个线性方程，解得该点的世界坐标。
4.如权利要求3所述的基于三维空间的空调送风控制方法，其特征在于，所述两个摄像机内部参数一致，两个摄像机平行配置，光轴相互平行。
5.如权利要求1所述的基于三维空间的空调送风控制方法，其特征在于，所述实时跟踪人体移动并采集所处空间内图像计算人体与空调的距离具体为：采用孪生神经网络进行动态跟踪人体移动，结合双目摄像头实时检测计算出的距离得到实时跟踪的人体离空调的真实距离。
6.如权利要求1所述的基于三维空间的空调送风控制方法，其特征在于，所述依据人体与空调的距离调整空调的送风模式具体为：通过实时跟踪人体移动方向，调节空调的送风方向；依据人体离空调的距离调节空调的风速。
7.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器调用时实现权利要求1-6任一项所述的基于三维空间的空调送风控制方法。
8.一种空调，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器调用时实现权利要求1-6任一项所述的基于三维空间的空调送风控制方法。
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