CN111579085A - 采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法，包括设置在空调机壳上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和处理器，空调控制装置与处理器连接，红外窗口后面设置光学镜头，光学镜头后面设置与处理器连接的热成像传感器，处理器内部设置环境温度精确测量方法，包括以下步骤：(1)、处理器读取热成像传感器输出的数据f(x,y)；(2)、将数据f(x,y)分成五个区域；(3)、将五个区域中的数据排序并取中间值得到a1，a2，a3，a4和a5；(4)、将a1，a2，a3，a4和a5进行排序，取中间值为环境温度t。

Description

采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法

技术领域

本发明涉及一种采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法，属于家电控制技术领域。

背景技术

环境温度的测量一般是采用热电阻。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测传感器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

空调的测温方式也是采用热电阻的。热电阻设置在蒸发器回风处，测量得到的温度与设定温度比较之后，自动控制压缩机的启停来调节室温。但是这种检测方式是无法获取真实的环境温度。因为空调安装位置一般为屋顶与墙的夹角位置，空调出风口与回风口之间很容易形成一个空气循环，那么空调回风口的测量温度就是空调出风口的冷空气或者热空气经过这个空气循环以后的温度。

空调的测温方式可采用热成像测温方式，但是热成像的方式存在数据比较大，噪声多的缺点，并且其中会掺杂宠物、人体、白炽灯等热源的干扰，那么如何获取真实的环境温度数据就成为一个必须解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法，采用热成像技术，并且采用分区域、两次中值滤波的方法，计算环境的实际温度，提高空调的调节环境温度的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法，包括设置在空调机壳上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和进行集中控制的处理器，所述的红外窗口后面设置光学镜头，所述的光学镜头后面设置热成像传感器，所述的热成像传感器输出数据为f(x,y)，其中x=1~M，y=1~N，M为行最大值，N为列最大值，所述的热成像传感器与所述的处理器连接，所述的处理器连接所述的空调控制装置，所述的处理器内部设置环境温度计算方法法，所述的环境温度计算方法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器读取所述的热成像传感器输出的数据f(x,y)；

(2)、将数据f(x,y)平均分成四个区域，每个区域中心设置边长为K的正方形数据块，即右上部的数据块A1，右下部的数据块A2，左上部的数据块A3和左下部的数据块A4，在数据f(x,y)的中心位置再设置正方形数据块A5，其中K为奇数，并且K<M/2，K<N/2；

(3)、设置链表L[i]，i=0~K*K-1；将数据块A1中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a1=L[K*K/2]；将数据块A2中的K*K个数据排序，并存入链表链表L[i]，取a2=L[K*K/2];将数据块A3中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a3=L[K*K/2]；将数据块A4中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a4=L[K*K/2]；将数据块A5中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a5=L[K*K/2]，其中a1，a2，a3，a4和a5为中间变量；

(4)、将a1，a2，a3，a4和a5进行排序，环境温度t=mid(a1，a2，a3，a4，a5)，其中mid()是取数值大小的中间值的操作符。

本发明的有益效果主要表现在：(1)、采用红外热成像技术，替代传统的热电阻测温方法，测量环境的实际温度，提高了空调调节环境温度的效果；(2)、分区域进行第一次中值滤波计算，可减少计算量，并且降低成块干扰的影响。

附图说明

图1是本发明的空调外形图；

图2是环境温度计算方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1－2，采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法，包括设置在空调机壳1上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和进行集中控制的处理器，所述的红外窗口2后面设置光学镜头，所述的光学镜头后面设置热成像传感器，所述的热成像传感器输出数据为f(x,y)，其中x=1~M，y=1~N，M为行最大值，N为列最大值。具体可采用Melexis公司的MLX90640，具有32*24像素，即768个测温点。

所述的热成像传感器与所述的处理器连接，所述的处理器可读取成像数据f(x,y)进行处理分析。所述的处理器连接所述的空调控制装置，可根据环境温度值进行制冷或者制热工作。

所述的处理器内部设置环境温度精确测量方法，所述的环境温度精确测量方法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器读取所述的热成像传感器输出的数据f(x,y)；

采用固定周期读取数据的方式，因为温度变化是缓慢的，可以设定1秒以上的周期。

(2)、将数据f(x,y)平均分成四个区域，每个区域中心设置边长为K的正方形数据块，即右上部的数据块A1，右下部的数据块A2，左上部的数据块A3和左下部的数据块A4，在数据f(x,y)的中心位置再设置正方形数据块A5，其中K为奇数，并且K<M/2，K<N/2；

步骤(2)设置五个数据块，占据中心和四周，减少了数据的数量，但是覆盖了整个数据范围。

(3)、设置链表L[i]，i=0~K*K-1；将数据块A1中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a1=L[K*K/2]；将数据块A2中的K*K个数据排序，并存入链表链表L[i]，取a2=L[K*K/2];将数据块A3中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a3=L[K*K/2]；将数据块A4中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a4=L[K*K/2]；将数据块A5中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a5=L[K*K/2]，其中a1，a2，a3，a4和a5为中间变量；

采用中值滤波算法，将五个数据块中的数据进行排序并分别存储在链表L[i]中，然后取中间位置的数据L[K*K/2]作为结果保存在a1，a2，a3，a4和a5中。因为链表L[K*K]的数据是从L[0]开始，数据L[K*K/2]正好位于链表的中间位置。

(4)、将a1，a2，a3，a4和a5进行排序，环境温度t=mid(a1，a2，a3，a4，a5)，其中mid()是取数值大小的中间值的操作符。

同样，再对a1，a2，a3，a4和a5进行中值滤波，以中间值作为环境温度t。

综上所述，通过上述方法，首先，可降低需要处理数据的数量，其次，将大块的干扰数据分散，降低对数据处理的影响，以及滤除热成像过程中的各种噪声，最后得到真实的环境温度，从而提高空调调节环境温度的效果。

Claims (1)

1.采用区域快速中值滤波的环境温度计算方法，其特征在于：包括设置在空调机壳上的红外窗口和安装在空调内部的空调控制装置和进行集中控制的处理器，所述的红外窗口后面设置光学镜头，所述的光学镜头后面设置热成像传感器，所述的热成像传感器输出数据为f(x,y)，其中x=1~M，y=1~N，M为行最大值，N为列最大值，所述的热成像传感器与所述的处理器连接，所述的处理器连接所述的空调控制装置，所述的处理器内部设置环境温度计算方法法，所述的环境温度计算方法包括以下步骤：

(1)、所述的处理器读取所述的热成像传感器输出的数据f(x,y)；

(2)、将数据f(x,y)平均分成四个区域，每个区域中心设置边长为K的正方形数据块，即右上部的数据块A1，右下部的数据块A2，左上部的数据块A3和左下部的数据块A4，在数据f(x,y)的中心位置再设置正方形数据块A5，其中K为奇数，并且K<M/2，K<N/2；

(3)、设置链表L[i]，i=0~K*K-1；将数据块A1中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a1=L[K*K/2]；将数据块A2中的K*K个数据排序，并存入链表链表L[i]，取a2=L[K*K/2];将数据块A3中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a3=L[K*K/2]；将数据块A4中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a4=L[K*K/2]；将数据块A5中的K*K个数据排序，并存入链表L[i]，取a5=L[K*K/2]，其中a1，a2，a3，a4和a5为中间变量；

(4)、将a1，a2，a3，a4和a5进行排序，环境温度t=mid(a1，a2，a3，a4，a5)，其中mid()是取数值大小的中间值的操作符。

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