CN111214168A - 智能化手持吸尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能化手持吸尘器，包括：吸尘器主体，包括铜线电机、调速器、过滤结构、手柄和软管，所述过滤结构包括尘袋、前过滤片和后过滤片；塑料外壳，为一圆筒结构，用于容纳所述铜线电机、所述调速器和所述过滤结构，所述手柄与所述塑料外壳连接，所述软管与所述塑料外壳的开口连接；多传感器结构，嵌入在所述塑料外壳内，用于对所述塑料外壳外部进行图像数据感应，以获得并输出相应的外壳外部图像；电子控制开关，分别与铜线电机和特征辨识设备连接，用于在接收到授权未用户识别指令，切断对铜线电机的电力供应。通过本发明，为手持吸尘器引入了有效的鉴权机制。
Description
技术领域
本发明涉及手持吸尘器领域，尤其涉及一种智能化手持吸尘器。
背景技术
手持式吸尘器绝不要用来吸取液体、粘性物体、金属粉末、尖锐锋利和较大的物体，以免降低吸尘器的吸力，防止损坏机件。对体积较大的昆虫，应先致其死，然后吸入吸尘器。不过的水过滤吸尘器可以。
手持式吸尘器每次连续使用时间不宜超过一小时，防止电机过热烧坏。手持式吸尘器附有多种吸刷，可根据不同场合选择使用。清洁地面时，可使用地板刷，有些地板刷上装有地板、地毯选择开关，可按需选用；清除沙发、床垫和衣服上的灰尘，应选用圆形和三角形的毛刷；如要吸除细小角落或缝隙里的尘埃，可使用尖管形吸嘴。
发明内容
为了解决现有技术中手持吸尘器缺乏必要的用户授权机制的技术问题，本发明提供了一种智能化手持吸尘器。
本发明至少具有以下两个重要发明点：
(1)对吸尘器周围人员进行脸部特征检测和分析，以判断是否存在授权用户，并相应发出授权用户识别指令或授权用户未识别指令，用于恢复或切断对吸尘器铜线电机的电力供应；
(2)在脸部特征检测和分析中，基于对象面积均值确定对图像进行大小相同的区域分割的模式，探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，并将所述总面积最大的区域作为探知区域以用于脸部特征检测和分析。
根据本发明的一方面，提供了一种智能化手持吸尘器，所述吸尘器包括：
吸尘器主体，包括铜线电机、调速器、过滤结构、手柄和软管，所述过滤结构包括尘袋、前过滤片和后过滤片。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中，还包括：
塑料外壳，为一圆筒结构，用于容纳所述铜线电机、所述调速器和所述过滤结构，所述手柄与所述塑料外壳连接，所述软管与所述塑料外壳的开口连接。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中，还包括：
多传感器结构，嵌入在所述塑料外壳内，用于对所述塑料外壳外部进行图像数据感应，以获得并输出相应的外壳外部图像。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中，还包括：
外形识别设备，设置在所述塑料外壳内，与所述多传感器结构连接，用于接收所述外壳外部图像，从所述外壳外部图像中识别出多个对象的外形；
外形处理设备，设置在所述塑料外壳内，与所述外形识别设备连接，用于基于所述多个对象的外形计算所述多个对象分别在所述外壳外部图像中的面积，并对所述多个对象分别在所述外壳外部图像中的面积进行均值计算，以获得对应的面积均值；
区域分割设备，设置在所述塑料外壳内，与所述外形处理设备连接，用于接收所述面积均值，基于所述面积均值确定对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量；在所述区域分割设备中，基于所述面积均值确定对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量包括：所述面积均值越小，对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量越多；
分布探知设备，设置在所述塑料外壳内，分别与所述外形处理设备和所述区域分割设备连接，用于探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，并将所述总面积最大的区域作为探知区域；所述分布探知设备包括子区域检测单元和子区域比较单元，所述子区域检测单元用于探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，所述子区域比较单元与所述子区域检测单元连接，用于将所述总面积最大的区域作为探知区域；
色彩处理设备，设置在所述塑料外壳内，用于接收所述探知区域，对所述探知区域执行色阶调整，以提高所述探知区域的色彩丰满度，并获得对应的色彩处理图案；
中值滤波设备，设置在所述塑料外壳内，与所述色彩处理设备连接，用于接收所述色彩处理图案，实现对所述色彩处理图案的中值滤波处理，以获得对应的中值滤波图案；
特征辨识设备，设置在所述塑料外壳内，与所述中值滤波设备连接，用于对所述中值滤波图案执行脸部特征检测和分析，以判断所述中值滤波图案是否存在授权用户，并相应发出授权用户识别指令或授权用户未识别指令；
电子控制开关，分别与所述铜线电机和所述特征辨识设备连接，用于在接收到所述授权用户识别指令，恢复对所述铜线电机的电力供应，还用于在接收到所述授权未用户识别指令，切断对所述铜线电机的电力供应。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中：所述外形识别设备、所述外形处理设备和所述区域分割设备被集成在同一块集成电路板上。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中：采用MCU控制芯片来实现所述分布探知设备，所述MCU控制芯片还内设有存储单元和时钟单元。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中：所述多传感器结构包括多个CMOS传感器，每一个CMOS传感器包括摄像镜头、亮度检测器、亮度调节器和图像传感器，每一个CMOS传感器的亮度检测器用于检测并输出对应CMOS传感器所在位置的实时区域亮度，每一个CMOS传感器的图像传感器对其面对区域进行拍摄并输出对应的分视野图像；其中，在每一个CMOS传感器中，亮度检测器设置在摄像镜头的下方、图像传感器的上方，亮度调节器与图像传感器连接，用于基于接收到的实时均衡亮度调节图像传感器的拍摄亮度。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中：所述多传感器结构还包括图像择取设备，与每一个CMOS传感器的亮度检测器连接，用于接收每一个CMOS传感器的亮度检测器输出的实时区域亮度，并基于多个CMOS传感器的亮度检测器输出的各个实时区域亮度确定并输出实时均衡亮度；其中，所述图像择取设备还用于对多个分视野图像分别进行信噪比检测，将多个分视野图像中信噪比最高的分视野图像作为外壳外部图像输出。
更具体地，在所述智能化手持吸尘器中：所述实时均衡亮度的确定基于每一个实时区域亮度和每一个实时区域亮度对应的CMOS传感器位置所相应的亮度权重值。
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智能化手持吸尘器的外形示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的智能化手持吸尘器的实施方案进行详细说明。
手持式吸尘器，体型小巧，携带及使用非常方便，一种介于普通家用吸尘器与便携式吸尘器之间的家庭清洁类产品，比较适合用来清洁较小的空间。主要用于车内的清洁，对键盘，电器等也有良好效果。缺点是功率较小，吸力不够强劲。
手持式吸尘器风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，和外界大气压形成负压刷、长接管、弯管、软管、软管接头进入滤尘袋，灰尘等杂物滞留在滤尘袋内，空气经过滤片净化后，由机体尾部排出。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种智能化手持吸尘器，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智能化手持吸尘器的外形示意图，所述吸尘器包括：
吸尘器主体，包括铜线电机、调速器、过滤结构3、手柄和软管1，所述过滤结构包括尘袋、前过滤片和后过滤片。
接着，继续对本发明的智能化手持吸尘器的具体结构进行进一步的说明。
在所述智能化手持吸尘器中，还包括：
塑料外壳2，为一圆筒结构，用于容纳所述铜线电机、所述调速器和所述过滤结构，所述手柄与所述塑料外壳连接，所述软管与所述塑料外壳的开口连接。
在所述智能化手持吸尘器中，还包括：
多传感器结构，嵌入在所述塑料外壳内，用于对所述塑料外壳外部进行图像数据感应，以获得并输出相应的外壳外部图像。
在所述智能化手持吸尘器中，还包括：
外形识别设备，设置在所述塑料外壳内，与所述多传感器结构连接，用于接收所述外壳外部图像，从所述外壳外部图像中识别出多个对象的外形；
外形处理设备，设置在所述塑料外壳内，与所述外形识别设备连接，用于基于所述多个对象的外形计算所述多个对象分别在所述外壳外部图像中的面积，并对所述多个对象分别在所述外壳外部图像中的面积进行均值计算，以获得对应的面积均值；
区域分割设备，设置在所述塑料外壳内，与所述外形处理设备连接，用于接收所述面积均值，基于所述面积均值确定对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量；在所述区域分割设备中，基于所述面积均值确定对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量包括：所述面积均值越小，对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量越多；
分布探知设备，设置在所述塑料外壳内，分别与所述外形处理设备和所述区域分割设备连接，用于探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，并将所述总面积最大的区域作为探知区域；所述分布探知设备包括子区域检测单元和子区域比较单元，所述子区域检测单元用于探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，所述子区域比较单元与所述子区域检测单元连接，用于将所述总面积最大的区域作为探知区域；
色彩处理设备，设置在所述塑料外壳内，用于接收所述探知区域，对所述探知区域执行色阶调整，以提高所述探知区域的色彩丰满度，并获得对应的色彩处理图案；
中值滤波设备，设置在所述塑料外壳内，与所述色彩处理设备连接，用于接收所述色彩处理图案，实现对所述色彩处理图案的中值滤波处理，以获得对应的中值滤波图案；
特征辨识设备，设置在所述塑料外壳内，与所述中值滤波设备连接，用于对所述中值滤波图案执行脸部特征检测和分析，以判断所述中值滤波图案是否存在授权用户，并相应发出授权用户识别指令或授权用户未识别指令；
电子控制开关，分别与所述铜线电机和所述特征辨识设备连接，用于在接收到所述授权用户识别指令，恢复对所述铜线电机的电力供应，还用于在接收到所述授权未用户识别指令，切断对所述铜线电机的电力供应。
在所述智能化手持吸尘器中：所述外形识别设备、所述外形处理设备和所述区域分割设备被集成在同一块集成电路板上。
在所述智能化手持吸尘器中：所述外形识别设备、所述外形处理设备和所述区域分割设备被集成在同一块集成电路板上。
在所述智能化手持吸尘器中：所述多传感器结构包括多个CMOS传感器，每一个CMOS传感器包括摄像镜头、亮度检测器、亮度调节器和图像传感器，每一个CMOS传感器的亮度检测器用于检测并输出对应CMOS传感器所在位置的实时区域亮度，每一个CMOS传感器的图像传感器对其面对区域进行拍摄并输出对应的分视野图像；
其中，在每一个CMOS传感器中，亮度检测器设置在摄像镜头的下方、图像传感器的上方，亮度调节器与图像传感器连接，用于基于接收到的实时均衡亮度调节图像传感器的拍摄亮度。
在所述智能化手持吸尘器中：所述多传感器结构还包括图像择取设备，与每一个CMOS传感器的亮度检测器连接，用于接收每一个CMOS传感器的亮度检测器输出的实时区域亮度，并基于多个CMOS传感器的亮度检测器输出的各个实时区域亮度确定并输出实时均衡亮度；
其中，所述图像择取设备还用于对多个分视野图像分别进行信噪比检测，将多个分视野图像中信噪比最高的分视野图像作为外壳外部图像输出。
在所述智能化手持吸尘器中：所述实时均衡亮度的确定基于每一个实时区域亮度和每一个实时区域亮度对应的CMOS传感器位置所相应的亮度权重值。
另外，CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文学名为互补金属氧化物半导体，他本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N(带-电)和P(带+电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。
对于独立于电网的便携式应用而言，以低功耗特性而著称的CMOS技术具有一个明显的优势：CMOS图像传感器是针对5V和3.3V电源电压而设计的。而CCD芯片则需要大约12V的电源电压，因此不得不采用一个电压转换器，从而导致功耗增加。在总功耗方面，把控制和系统功能集成到CMOS传感器中将带来另一个好处：他去除了与其他半导体元件的所有外部连接线。其高功耗的驱动器如今已遭弃用，这是因为在芯片内部进行通信所消耗的能量要比通过PCB或衬底的外部实现方式低得多。
CMOS传感器也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。
采用本发明的智能化手持吸尘器，针对现有技术中手持吸尘器智能化水平低下的技术问题，通过对吸尘器周围人员进行脸部特征检测和分析，以判断是否存在授权用户，并相应发出授权用户识别指令或授权用户未识别指令，用于恢复或切断对吸尘器铜线电机的电力供应；更重要的是，在脸部特征检测和分析中，基于对象面积均值确定对图像进行大小相同的区域分割的模式，探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，并将所述总面积最大的区域作为探知区域以用于脸部特征检测和分析；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 (9)
1.一种智能化手持吸尘器，所述吸尘器包括：
吸尘器主体，包括铜线电机、调速器、过滤结构、手柄和软管，所述过滤结构包括尘袋、前过滤片和后过滤片。
2.如权利要求1所述的智能化手持吸尘器，其特征在于，所述吸尘器还包括：
塑料外壳，为一圆筒结构，用于容纳所述铜线电机、所述调速器和所述过滤结构，所述手柄与所述塑料外壳连接，所述软管与所述塑料外壳的开口连接。
3.如权利要求2所述的智能化手持吸尘器，其特征在于，所述吸尘器还包括：
多传感器结构，嵌入在所述塑料外壳内，用于对所述塑料外壳外部进行图像数据感应，以获得并输出相应的外壳外部图像。
4.如权利要求3所述的智能化手持吸尘器，其特征在于，所述吸尘器还包括：
外形识别设备，设置在所述塑料外壳内，与所述多传感器结构连接，用于接收所述外壳外部图像，从所述外壳外部图像中识别出多个对象的外形；
外形处理设备，设置在所述塑料外壳内，与所述外形识别设备连接，用于基于所述多个对象的外形计算所述多个对象分别在所述外壳外部图像中的面积，并对所述多个对象分别在所述外壳外部图像中的面积进行均值计算，以获得对应的面积均值；
区域分割设备，设置在所述塑料外壳内，与所述外形处理设备连接，用于接收所述面积均值，基于所述面积均值确定对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量；在所述区域分割设备中，基于所述面积均值确定对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量包括：所述面积均值越小，对所述外壳外部图像进行大小相同的区域分割后获得的区域数量越多；
分布探知设备，设置在所述塑料外壳内，分别与所述外形处理设备和所述区域分割设备连接，用于探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，并将所述总面积最大的区域作为探知区域；所述分布探知设备包括子区域检测单元和子区域比较单元，所述子区域检测单元用于探知每一个区域中为对象外形的各个子区域的总面积，所述子区域比较单元与所述子区域检测单元连接，用于将所述总面积最大的区域作为探知区域；
色彩处理设备，设置在所述塑料外壳内，用于接收所述探知区域，对所述探知区域执行色阶调整，以提高所述探知区域的色彩丰满度，并获得对应的色彩处理图案；
中值滤波设备，设置在所述塑料外壳内，与所述色彩处理设备连接，用于接收所述色彩处理图案，实现对所述色彩处理图案的中值滤波处理，以获得对应的中值滤波图案；
特征辨识设备，设置在所述塑料外壳内，与所述中值滤波设备连接，用于对所述中值滤波图案执行脸部特征检测和分析，以判断所述中值滤波图案是否存在授权用户，并相应发出授权用户识别指令或授权用户未识别指令；
电子控制开关，分别与所述铜线电机和所述特征辨识设备连接，用于在接收到所述授权用户识别指令，恢复对所述铜线电机的电力供应，还用于在接收到所述授权未用户识别指令，切断对所述铜线电机的电力供应。
5.如权利要求4所述的智能化手持吸尘器，其特征在于：
所述外形识别设备、所述外形处理设备和所述区域分割设备被集成在同一块集成电路板上。
6.如权利要求5所述的智能化手持吸尘器，其特征在于：
采用MCU控制芯片来实现所述分布探知设备，所述MCU控制芯片还内设有存储单元和时钟单元。
7.如权利要求6所述的智能化手持吸尘器，其特征在于：
所述多传感器结构包括多个CMOS传感器，每一个CMOS传感器包括摄像镜头、亮度检测器、亮度调节器和图像传感器，每一个CMOS传感器的亮度检测器用于检测并输出对应CMOS传感器所在位置的实时区域亮度，每一个CMOS传感器的图像传感器对其面对区域进行拍摄并输出对应的分视野图像；
其中，在每一个CMOS传感器中，亮度检测器设置在摄像镜头的下方、图像传感器的上方，亮度调节器与图像传感器连接，用于基于接收到的实时均衡亮度调节图像传感器的拍摄亮度。
8.如权利要求7所述的智能化手持吸尘器，其特征在于：
所述多传感器结构还包括图像择取设备，与每一个CMOS传感器的亮度检测器连接，用于接收每一个CMOS传感器的亮度检测器输出的实时区域亮度，并基于多个CMOS传感器的亮度检测器输出的各个实时区域亮度确定并输出实时均衡亮度；
其中，所述图像择取设备还用于对多个分视野图像分别进行信噪比检测，将多个分视野图像中信噪比最高的分视野图像作为外壳外部图像输出。
9.如权利要求8所述的智能化手持吸尘器，其特征在于：
所述实时均衡亮度的确定基于每一个实时区域亮度和每一个实时区域亮度对应的CMOS传感器位置所相应的亮度权重值。
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