CN114305185B - 一种具有防坠落功能的智能马桶盖 - Google Patents

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CN114305185B CN202210020321.2A CN202210020321A CN114305185B CN 114305185 B CN114305185 B CN 114305185B CN 202210020321 A CN202210020321 A CN 202210020321A CN 114305185 B CN114305185 B CN 114305185B
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陈文忠
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Abstract

本发明涉及卫浴技术领域,且公开了一种具有防坠落功能的智能马桶盖,包括坐垫圈,所述坐垫圈底端中部的左右两侧均固定安装有固定块,所述固定块的顶端开设有活动槽,所述活动槽的上方活动安装有活动块。该具有紫外线杀菌功能的智能马桶盖,通过在坐垫圈底端的左右两侧固定有固定块,并在固定块的上方活动安装有活动块,而活动块的一端则固定有托板,当如厕者的臀部与坐垫圈不适配时,可通过开启左右两侧的电机即可带动螺纹杆的旋转,此时在活动块内部螺纹槽的带动下即可带动活动块相对活动槽位移,此时活动块一端的托板即可向内侧移动,对臀部的侧面进行辅助支撑,防止坠落,从而实现了防止坠落的优点。

Description

一种具有防坠落功能的智能马桶盖
技术领域
本发明涉及卫浴技术领域,具体为一种具有防坠落功能的智能马桶盖。
背景技术
随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭安装智能马桶盖代替传统意义上的马桶,虽然目前所使用的智能马桶盖较为成熟,其功能较多,但在一些细节问题上仍然有待改进的空间,现有的智能马桶盖一般为盖板和坐垫圈组成的,其坐垫圈上会开设大小固定的排泄口,这与传统坐垫圈无异,但面对一些臀部较小或者儿童如厕时,其臀部不能完整的覆盖坐垫圈排泄口的外侧面,缺乏一定的支撑装置,容易出现坠落的风险。
同时现有技术中的智能马桶盖普遍具备热风烘干和坐垫圈加热功能,但热风烘干和坐垫圈加热均需要消耗较多的外部能源同时需要对喷头喷出的水进行加热,这种加热方式对能源的利用率较低,同时坐垫圈本身加热均匀性较低,且长时间如厕后,行动不便的老人站立较为困难,同时不便于操作控制面板。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种具有防坠落功能的智能马桶盖,具备防止坠落和舒适性较高的优点,解决了上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案:一种具有防坠落功能的智能马桶盖,包括坐垫圈,所述坐垫圈底端中部的左右两侧均固定安装有固定块,所述固定块的顶端开设有活动槽,所述活动槽的上方活动安装有活动块,所述活动块的一端固定安装有位于坐垫圈下方的托板,托板可对臀部的侧面进行辅助支撑,防止坠落。
优选的,所述坐垫圈的左右两端均固定安装有固定座,所述固定座的顶端固定安装有电机,所述电机输出轴的一端固定安装有螺纹杆,通过开启左右两侧的电机即可带动螺纹杆的旋转,实现传动,所述活动块的内部开设有螺纹槽,所述螺纹杆与螺纹槽螺纹连接,在螺纹杆的带动下以及动块内部螺纹槽的带动下即可带动活动块相对活动槽位移,此时活动块一端的托板即可向内侧移动,对臀部的侧面进行辅助支撑。
优选的,所述坐垫圈底端的后方固定安装有水箱,所述水箱的中部固定安装有加热棒,所述水箱的前端固定安装有控制箱,所述控制箱的正面活动安装有喷头,所述水箱的一端连接外部进水口,可通过加热棒对水箱内部的水进行加热,需要清洗时可通过控制面板控制喷头伸缩并喷出温水进行清洗。
优选的,所述水箱的前端固定连通有恒温管,所述恒温管的形状与坐垫圈的形状相适配且位于坐垫圈的下方,所述恒温管由导热材质制成,温水会进入恒温管内部进行循环,而恒温管会对坐垫圈进行恒温水浴加热,无需其他能源加热,优选的,恒温管采用玻璃材质制成,玻璃制成的恒温管热传导性较高。
优选的,所述水箱的左右两端均固定安装有滑轨,所述滑轨的一端设有延长板,所述延长板靠近滑轨的一侧均固定安装有滑条,所述延长板通过滑条与滑轨活动卡接,位于左侧所述延长板远离水箱的一侧固定安装有控制面板,所述延长板的数量为两个,两个所述延长板的顶端均固定安装有扶手,通过滑动延长板即可带动延长板相对滑轨位移方便操作控制面板,起身时可扶住扶手并施加力量方便起身,来增加如厕的舒适体验。
优选的,所述控制面板的输出端与控制箱和喷头的输入端电性连接,所述电机和加热棒的输入端和控制面板的输出端电性连接,控制面板可对喷头、加热棒、紫外线灯以及电机进行控制,且控制箱内部安装有用于喷头伸缩的部件来控制喷头的伸缩属于现有技术。
优选的,所述坐垫圈顶端后方的左右两侧均固定安装有安装座,两个所述安装座之间设有盖板,所述安装座的内部安装有转轴,所述盖板通过转轴与安装座之间转动连接,所述盖板正面的下方开设有扣手槽,所述盖板的高度高于扶手的高度,所述坐垫圈内侧面的后方固定安装有紫外线灯,所述紫外线灯的输入端与控制面板的输出端电性连接,通过盖板上的扣手槽方便的打开盖板使得盖板相对安装座转动来准备如厕,如厕完毕后可开启紫外线灯对马桶和马桶盖进行杀菌消毒以进行下次使用。
优选的,所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,还包括:
显微图像获取模块,设置在所述喷头下方,用于获取马桶内部粪水的显微图像;
图像处理模块,与所述显微图像获取模块连接,用于:
对所述显微图像进行图像灰度化处理,得到灰度图像;
根据第一预设二值化阈值对所述灰度图像进行二值化处理,得到第一二值化图像;
根据第二预设二值化阈值对所述灰度图像进行二值化处理,得到第二二值化图像;
统计所述第一二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第一二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第一和值,筛选出最大的第一和值,作为第一目标值,判断所述第一目标值是否大于预设和值,在确定所述第一目标值大于预设和值时,计算所述第一目标值与所述第一二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第一比值;
统计所述第二二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第二二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第二和值,筛选出最大的第二和值,作为第二目标值,判断所述第二目标值是否大于预设和值,在确定所述第二目标值大于预设和值时,计算所述第二目标值与所述第二二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第二比值;
将所述第一比值与所述第二比值进行比较,在确定所述第一比值大于第二比值时,将所述第一二值化图像作为目标二值化图像;
反之,将所述第二二值化作为目标二值化图像;
第一控制模块,与所述图像处理模块连接,用于:
基于联通区域分析法对所述目标二值化图像进行分析,得到所述目标二值化图像中若干个白色联通区域,分别计算所述白色联通区域的面积,筛选出所述面积在预设面积范围内的白色联通区域,作为目标联通区域;
获取所述目标联通区域的位置信息,将所述位置信息在所述灰度图像中匹配并进行标记,得到标记图像;
将所述标记图像输入预先训练好的单细胞分离模型中,输出所述标记图像中包括的若干个单细胞图像;
获取每个单细胞图像在水平方向上的像素中心线,获取所述像素中心线上每个像素点的灰度值,并计算得到灰度变化率,筛选出所述灰度变化率在预设灰度变化率范围内的单细胞图像,作为待检测单细胞图像;
分别将待检测单细胞图像与标准红细胞图像进行匹配,计算得到匹配度,筛选出所述匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像,根据匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像的数量得到用户的粪水中的红细胞数量;
控制所述控制面板将所述红细胞数量显示出来。
优选的,所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,还包括:
转速传感器,设置在所述电机内部,用于在所述电机处于工作状态时,获取所述电机的转速;
电流信号获取模块,设置在所述电机内部,与所述转速传感器连接,用于根据所述电机的转速确定采样频率,根据所述采样频率采集所述电机内部的电枢的电流信号;
电流信号处理模块,与所述电流信号获取模块连接,用于对所述电流信号进行快速傅里叶变换,得到所述电流信号的频谱数据;
对所述频谱数据进行一阶滤波处理后,生成第一频谱图,获取所述第一频谱图中的第一波峰个数;
对所述频谱数据进行二阶滤波处理后,生成第二频谱图,获取所述第一频谱图中的第二波峰个数;
对所述频谱数据进行三阶滤波处理后,生成第三频谱图,获取所述第三频谱图中的第三波峰个数;
在所述第一波峰个数、所述第二波峰个数、所述第三波峰个数中,筛选出数值最小的波峰个数,将所述数值最小的波峰个数对应的频谱图作为目标频谱图;所述目标频谱图中包括若干条谱线;
第一报警模块,设置在所述盖板外部;
第二控制模块,分别与所述第一报警模块、电流信号处理模块连接,用于:
获取所述目标频谱图中包括的每条谱线的谱峰,并获取所述谱峰相对应的频率值;
对处在同一预设频率范围内的频率值对应的谱线进行归类,得到每个预设频率范围内包括的若干条谱线;
获取每个预设频率范围内包括的若干条谱线的半峰宽,并筛选出每个预设频率范围内的最大半峰宽,得到若干个最大半峰宽;
对所述若干个最大半峰宽进行加权求和处理,得到目标半峰宽,计算所述目标半峰宽与预设半峰宽的比值,判断所述比值是否在预设比值范围内,在确定所述比值不在预设比值范围内时,控制所述第一报警模块发出第一报警提示。
与现有技术对比,本发明具备以下有益效果:
该具有紫外线杀菌功能的智能马桶盖,通过在坐垫圈底端的左右两侧固定有固定块,并在固定块的上方活动安装有活动块,而活动块的一端则固定有托板,当如厕者的臀部与坐垫圈不适配时,可带动活动块相对活动槽位移,此时活动块一端的托板即可向内侧移动,对臀部的侧面进行辅助支撑,防止坠落,从而实现了防止坠落的优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明盖板结构的翻转示意图;
图3为本发明底端结构的示意图;
图4为本发明活动块结构的分解示意图;
图5为本发明水箱内部结构的剖视图;
图6为图2中A处结构的放大示意图;
图7为图4中B处结构的放大示意图;
图8为根据本发明一实施例的一种具有防坠落功能的智能马桶盖的框图;
图9为根据本发明又一实施例的一种具有防坠落功能的智能马桶盖的框图。
图中:1、坐垫圈;2、安装座;3、盖板;4、紫外线灯;5、水箱;6、控制箱;7、喷头;8、加热棒;9、恒温管;10、扣手槽;11、滑轨;12、滑条;13、延长板;14、扶手;15、控制面板;16、固定块;17、活动槽;18、活动块;19、托板;20、固定座;21、电机;22、螺纹杆;23、螺纹槽;24、显微图像获取模块;25、图像处理模块;26、第一控制模块;27、转速传感器;28、电流信号获取模块;29、电流信号处理模块;30、第一报警模块;31、第二控制模块。
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、完整地描述,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术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,都属于本发明保护的范围。
如图3和图4以及图7所示,一种具有防坠落功能的智能马桶盖,包括坐垫圈1,坐垫圈1底端中部的左右两侧均固定安装有固定块16,固定块16的顶端开设有活动槽17,活动槽17的上方活动安装有活动块18,活动块18的一端固定安装有位于坐垫圈1下方的托板19,坐垫圈1的左右两端均固定安装有固定座20,固定座20的顶端固定安装有电机21,电机21输出轴的一端固定安装有螺纹杆22,活动块18的内部开设有螺纹槽23,螺纹杆22与螺纹槽23螺纹连接,当如厕者的臀部与坐垫圈1不适配时,可通过开启左右两侧的电机21即可带动螺纹杆22的旋转,此时在活动块18内部螺纹槽23的带动下即可带动活动块18相对活动槽17位移,此时活动块18一端的托板19即可向内侧移动,对臀部的侧面进行辅助支撑,防止坠落。
如图3和图4以及图5所示,坐垫圈1底端的后方固定安装有水箱5,水箱5的中部固定安装有加热棒8,水箱5的前端固定安装有控制箱6,控制箱6的正面活动安装有喷头7,水箱5的一端连接外部进水口,水箱5的前端固定连通有恒温管9,恒温管9的形状与坐垫圈1的形状相适配且位于坐垫圈1的下方,恒温管9为导热材质制成,可通过加热棒8对水箱5内部的水进行加热,需要清洗时可通过控制面板15控制喷头7伸缩并喷出温水进行清洗,且温水会进入恒温管9内部进行循环,而恒温管9会对坐垫圈1进行恒温水浴加热,无需其他能源加热,优选的,恒温管9可选用玻璃材质,玻璃制成的恒温管9热传导性较高。
如图1和图2以及图6所示,水箱5的左右两端均固定安装有滑轨11,滑轨11的一端设有延长板13,延长板13靠近滑轨11的一侧均固定安装有滑条12,延长板13通过滑条12与滑轨11活动卡接,位于左侧延长板13远离水箱5的一侧固定安装有控制面板15,延长板13的数量为两个,两个延长板13的顶端均固定安装有扶手14,可通过滑动延长板13即可带动延长板13相对滑轨11位移方便操作控制面板15,起身时可扶住扶手14并施加力量方便起身,来增加如厕的舒适体验。
如图1和图2所示,控制面板15的输出端与控制箱6和喷头7的输入端电性连接,电机21和加热棒8的输入端和控制面板15的输出端电性连接,坐垫圈1顶端后方的左右两侧均固定安装有安装座2,两个安装座2之间设有盖板3,安装座2的内部安装有转轴,盖板3通过转轴与安装座2之间转动连接,盖板3正面的下方开设有扣手槽10,盖板3的高度高于扶手14的高度,坐垫圈1内侧面的后方固定安装有紫外线灯4,紫外线灯4的输入端与控制面板15的输出端电性连接,通过盖板3上的扣手槽10方便的打开盖板3使得盖板3相对安装座2转动来准备如厕,如厕完毕后可开启紫外线灯4对马桶和马桶盖进行杀菌消毒以进行下次使用,同时控制面板15可对喷头7、加热棒8、紫外线灯4以及电机21进行控制,且控制箱6内部安装有用于喷头7伸缩的部件来控制喷头7的伸缩属于现有技术。
工作原理:该具有紫外线杀菌功能的智能马桶盖在使用时,可通过盖板3上的扣手槽10方便的打开盖板3使得盖板3相对安装座2转动来准备如厕,当如厕者的臀部与坐垫圈1不适配时,可通过开启左右两侧的电机21即可带动螺纹杆22的旋转,此时在活动块18内部螺纹槽23的带动下即可带动活动块18相对活动槽17位移,此时活动块18一端的托板19即可向内侧移动,对臀部的侧面进行辅助支撑,防止坠落,可通过加热棒8对水箱5内部的水进行加热,需要清洗时可通过控制面板15控制喷头7伸缩并喷出温水进行清洗,且温水会进入恒温管9内部进行循环,而恒温管9会对坐垫圈1进行恒温水浴加热,无需其他能源加热,且可通过滑动延长板13即可带动延长板13相对滑轨11位移方便操作控制面板15,起身时可扶住扶手14并施加力量方便起身,如厕完毕后可开启紫外线灯4对马桶和马桶盖进行杀菌消毒以进行下次使用。
如图8所示,本发明提供一种技术方案,所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,还包括:
显微图像获取模块24,设置在所述喷头7下方,用于获取马桶内部粪水的显微图像;
图像处理模块25,与所述显微图像获取模块24连接,用于:
对所述显微图像进行图像灰度化处理,得到灰度图像;
根据第一预设二值化阈值对所述灰度图像进行二值化处理,得到第一二值化图像;
根据第二预设二值化阈值对所述灰度图像进行二值化处理,得到第二二值化图像;
统计所述第一二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第一二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第一和值,筛选出最大的第一和值,作为第一目标值,判断所述第一目标值是否大于预设和值,在确定所述第一目标值大于预设和值时,计算所述第一目标值与所述第一二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第一比值;
统计所述第二二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第二二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第二和值,筛选出最大的第二和值,作为第二目标值,判断所述第二目标值是否大于预设和值,在确定所述第二目标值大于预设和值时,计算所述第二目标值与所述第二二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第二比值;
将所述第一比值与所述第二比值进行比较,在确定所述第一比值大于第二比值时,将所述第一二值化图像作为目标二值化图像;
反之,将所述第二二值化作为目标二值化图像;
第一控制模块26,与所述图像处理模块25连接,用于:
基于联通区域分析法对所述目标二值化图像进行分析,得到所述目标二值化图像中若干个白色联通区域,分别计算所述白色联通区域的面积,筛选出所述面积在预设面积范围内的白色联通区域,作为目标联通区域;
获取所述目标联通区域的位置信息,将所述位置信息在所述灰度图像中匹配并进行标记,得到标记图像;
将所述标记图像输入预先训练好的单细胞分离模型中,输出所述标记图像中包括的若干个单细胞图像;
获取每个单细胞图像在水平方向上的像素中心线,获取所述像素中心线上每个像素点的灰度值,并计算得到灰度变化率,筛选出所述灰度变化率在预设灰度变化率范围内的单细胞图像,作为待检测单细胞图像;
分别将待检测单细胞图像与标准红细胞图像进行匹配,计算得到匹配度,筛选出所述匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像,根据匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像的数量得到用户的粪水中的红细胞数量;
控制所述控制面板15将所述红细胞数量显示出来。
上述方案的工作原理:显微图像获取模块24用于获取马桶内部粪水的显微图像;图像处理模块25对所述显微图像进行图像灰度化处理,得到灰度图像;根据第一预设二值化阈值对所述灰度化图像进行二值化处理,得到第一二值化图像;根据第二预设二值化阈值对所述灰度化图像进行二值化处理,得到第二二值化图像;统计所述第一二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第一二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第一和值,筛选出最大的第一和值,作为第一目标值,判断所述第一目标值是否大于预设和值,在确定所述第一目标值大于预设和值时,计算所述第一目标值与所述第一二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第一比值;统计所述第二二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第二二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第二和值,筛选出最大的第二和值,作为第二目标值,判断所述第二目标值是否大于预设和值,在确定所述第二目标值大于预设和值时,计算所述第二目标值与所述第二二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第二比值;将所述第一比值与所述第二比值进行比较,在确定所述第一比值大于第二比值时,将所述第一二值化图像作为目标二值化图像;反之,将所述第二二值化作为目标二值化图像;第一控制模块26用于基于联通区域分析法对所述目标二值化图像进行分析,得到所述目标二值化图像中若干个白色联通区域,分别计算所述白色联通区域的面积,筛选出所述面积在预设面积范围内的白色联通区域,作为目标联通区域;获取所述目标联通区域的位置信息,将所述位置信息在所述灰度图像中匹配并进行标记,得到标记图像;将所述标记图像输入预先训练好的单细胞分离模型中,输出所述标记图像中包括的若干个单细胞图像;获取每个单细胞图像在水平方向上的像素中心线,获取所述像素中心线上每个像素点的灰度值,并计算得到灰度变化率,筛选出所述灰度变化率在预设灰度变化率范围内的单细胞图像,作为待检测单细胞图像;分别将待检测单细胞图像与标准红细胞图像进行匹配,计算得到匹配度,筛选出所述匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像,根据匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像的数量得到用户的粪水中的红细胞数量;控制所述控制面板15将所述红细胞数量显示出来。
上述方案的有益效果:红细胞可以用过变形通过很窄的毛细血管去接近每一个组织细胞,把氧气跟养料送给组织细胞,将组织代谢中产生的废料带回来,主要功能是把氧气输送到身体每一个部分,把二氧化碳带回来,死亡的红细胞是由我们脾脏内的巨噬细胞吞噬掉,红细胞留下的铁质可以作为造血的再生原料,综上所述,红细胞对我们的身体有着重大的作用,红细胞过多或过少都会对身体造成一定的影响,本方案提供一种通过用户的粪水进而检测用户红细胞的方法,具有全自动、速度快、精确高的优点。微图像获取模块24用于获取马桶内部粪水的显微图像;显微图像为放大40倍的图像;图像处理模块25对所述显微图像进行图像灰度化处理,得到灰度图像;根据第一预设二值化阈值对所述灰度化图像进行二值化处理,得到第一二值化图像;根据第二预设二值化阈值对所述灰度化图像进行二值化处理,得到第二二值化图像;统计所述第一二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第一二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第一和值,筛选出最大的第一和值,作为第一目标值,判断所述第一目标值是否大于预设和值,在确定所述第一目标值大于预设和值时,计算所述第一目标值与所述第一二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第一比值;统计所述第二二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第二二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第二和值,筛选出最大的第二和值,作为第二目标值,判断所述第二目标值是否大于预设和值,在确定所述第二目标值大于预设和值时,计算所述第二目标值与所述第二二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第二比值;将所述第一比值与所述第二比值进行比较,在确定所述第一比值大于第二比值时,将所述第一二值化图像作为目标二值化图像;反之,将所述第二二值化作为目标二值化图像;通过从第一预设二值化阈值与第二二值化阈值对灰度化图像分别进行二值化处理,生成对应的二值化图像,然后根据每个二值化图像中的连续预设行数的黑点个数求和计算每个二值化图像的特征值,当所述特征值大于预设的黑点数阈值时,计算所述特征值与对应的二值化图像中黑点总数的比值,将所述比值最大的二值化图像对应的二值化阈值作为目标二值化阈值。提高了二值化阈值计算的准确性,增强了二值的处理效果。第一控制模块26用于基于联通区域分析法对所述目标二值化图像进行分析,得到所述目标二值化图像中若干个白色联通区域,分别计算所述白色联通区域的面积,筛选出所述面积在预设面积范围内的白色联通区域,作为目标联通区域;获取所述目标联通区域的位置信息,将所述位置信息在所述灰度图像中匹配并进行标记,得到标记图像;将所述标记图像输入预先训练好的单细胞分离模型中,输出所述标记图像中包括的若干个单细胞图像;获取每个单细胞图像在水平方向上的像素中心线,获取所述像素中心线上每个像素点的灰度值,并计算得到灰度变化率,筛选出所述灰度变化率在预设灰度变化率范围内的单细胞图像,作为待检测单细胞图像,根据红细胞图像的灰度特征进行筛选,精确的筛选出待识别图像,分别将待检测单细胞图像与标准红细胞图像进行匹配,计算得到匹配度,筛选出所述匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像,根据匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像的数量得到用户的粪水中的红细胞数量;控制所述控制面板15将所述红细胞数量显示出来,使得用户可以观测到自己的健康状态,增加本装置的实用性,提高用户的体验感。
如图9所示,本发明提供一种技术方案,所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,还包括:
转速传感器27,设置在所述电机21内部,用于在所述电机21处于工作状态时,获取所述电机21的转速;
电流信号获取模块28,设置在所述电机21内部,与所述转速传感器27连接,用于根据所述电机21的转速确定采样频率,根据所述采样频率采集所述电机21内部的电枢的电流信号;
电流信号处理模块29,与所述电流信号获取模块28连接,用于对所述电流信号进行快速傅里叶变换,得到所述电流信号的频谱数据;
对所述频谱数据进行一阶滤波处理后,生成第一频谱图,获取所述第一频谱图中的第一波峰个数;
对所述频谱数据进行二阶滤波处理后,生成第二频谱图,获取所述第一频谱图中的第二波峰个数;
对所述频谱数据进行三阶滤波处理后,生成第三频谱图,获取所述第三频谱图中的第三波峰个数;
在所述第一波峰个数、所述第二波峰个数、所述第三波峰个数中,筛选出数值最小的波峰个数,将所述数值最小的波峰个数对应的频谱图作为目标频谱图;所述目标频谱图中包括若干条谱线;
第一报警模块30,设置在所述盖板3外部;
第二控制模块31,分别与所述第一报警模块30、电流信号处理模块29连接,用于:
获取所述目标频谱图中包括的每条谱线的谱峰,并获取所述谱峰相对应的频率值;
对处在同一预设频率范围内的频率值对应的谱线进行归类,得到每个预设频率范围内包括的若干条谱线;
获取每个预设频率范围内包括的若干条谱线的半峰宽,并筛选出每个预设频率范围内的最大半峰宽,得到若干个最大半峰宽;
对所述若干个最大半峰宽进行加权求和处理,得到目标半峰宽,计算所述目标半峰宽与预设半峰宽的比值,判断所述比值是否在预设比值范围内,在确定所述比值不在预设比值范围内时,控制所述第一报警模块30发出第一报警提示。
上述方案的工作原理:转速传感器27用于在所述电机21处于工作状态时,获取所述电机21的转速;电流信号获取模块28用于根据所述电机21的转速确定采样频率,根据所述采样频率采集所述电机21内部的电枢的电流信号;电流信号处理模块2用于对所述电流信号进行快速傅里叶变换,得到所述电流信号的频谱数据;对所述频谱数据进行一阶滤波处理后,生成第一频谱图,获取所述第一频谱图中的第一波峰个数;对所述频谱数据进行二阶滤波处理后,生成第二频谱图,获取所述第一频谱图中的第二波峰个数;对所述频谱数据进行三阶滤波处理后,生成第三频谱图,获取所述第三频谱图中的第三波峰个数;在所述第一波峰个数、所述第二波峰个数、所述第三波峰个数中,筛选出数值最小的波峰个数,将所述数值最小的波峰个数对应的频谱图作为目标频谱图;所述目标频谱图中包括若干条谱线;第二控制模块31用于获取所述目标频谱图中包括的每条谱线的谱峰,并获取所述谱峰相对应的频率值;对处在同一预设频率范围内的频率值对应的谱线进行归类,得到每个预设频率范围内包括的若干条谱线;获取每个预设频率范围内包括的若干条谱线的半峰宽,并筛选出每个预设频率范围内的最大半峰宽,得到若干个最大半峰宽;对所述若干个最大半峰宽进行加权求和处理,得到目标半峰宽,计算所述目标半峰宽与预设半峰宽的比值,判断所述比值是否在预设比值范围内,在确定所述比值不在预设比值范围内时,控制所述第一报警模块30发出第一报警提示。
上述方案的有益效果:当如厕者的臀部与坐垫圈1不适配时,可通过开启左右两侧的电机21即可带动螺纹杆22的旋转,此时在活动块18内部螺纹槽23的带动下即可带动活动块18相对活动槽17位移,此时活动块18一端的托板19即可向内侧移动,对臀部的侧面进行辅助支撑,防止坠落。若电机2发生故障,会对用户的安全造成影响,因此,本方案提供一种电机故障的检测方法,转速传感器27用于在所述电机21处于工作状态时,获取所述电机21的转速;电流信号获取模块28用于根据所述电机21的转速确定采样频率,根据所述采样频率采集所述电机21内部的电枢的电流信号;电枢是电机中电能和机械能转换的部件,获取电枢的电流信号是检测电机21是否发生故障的必要的前提,电流信号处理模块29用于对所述电流信号进行快速傅里叶变换,得到所述电流信号的频谱数据;对所述频谱数据进行一阶滤波处理后,生成第一频谱图,获取所述第一频谱图中的第一波峰个数;对所述频谱数据进行二阶滤波处理后,生成第二频谱图,获取所述第一频谱图中的第二波峰个数;对所述频谱数据进行三阶滤波处理后,生成第三频谱图,获取所述第三频谱图中的第三波峰个数;在所述第一波峰个数、所述第二波峰个数、所述第三波峰个数中,筛选出数值最小的波峰个数,将所述数值最小的波峰个数对应的频谱图作为目标频谱图;所述目标频谱图中包括若干条谱线;分别对频谱数据进行不同阶的滤波,并筛选出波峰个数最少的频谱图作为目标频谱图,使得得到的目标频谱图更加的精确,提高了最后检测结果的精确性,第二控制模块31用于获取所述目标频谱图中包括的每条谱线的谱峰,并获取所述谱峰相对应的频率值;对处在同一预设频率范围内的频率值对应的谱线进行归类,得到每个预设频率范围内包括的若干条谱线;获取每个预设频率范围内包括的若干条谱线的半峰宽,并筛选出每个预设频率范围内的最大半峰宽,得到若干个最大半峰宽;对所述若干个最大半峰宽进行加权求和处理,得到目标半峰宽,计算所述目标半峰宽与预设半峰宽的比值,判断所述比值是否在预设比值范围内,在确定所述比值不在预设比值范围内时,控制所述第一报警模块30发出第一报警提示,谱线半峰宽的变化对故障非常敏感而且对于不同类型的故障还具有各自独特的“指纹”,通过对筛选出每个预设频率范围内的最大半峰宽,得到了特征值目标半峰宽,计算所述目标半峰宽与预设半峰宽的比值,判断所述比值是否在预设比值范围内,在确定所述比值不在预设比值范围内时,表示所述电机21发生故障,控制所述第一报警模块30发出第一报警提示,提醒用户及时维修所述电机21,保证电机21的工作状态,进而保证用户的安全。
根据本发明的一些实施例,所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,还包括:
第二报警模块,设置在所述盖板外部;
第三控制模块,与所述第二报警模块连接,用于计算所述紫外线灯发出紫外线光的辐照剂量,并判断所述辐照剂量是否小于预设辐照剂量,在确定所述辐照剂量小于预设辐照剂量时,控制所述第二报警模块发出第二报警提示;
所述计算所述紫外线灯发出紫外线光的辐照剂量,包括:
计算所述紫外线灯的辐射功率
Figure 525215DEST_PATH_IMAGE001
,如公式(1)所示:
Figure 773794DEST_PATH_IMAGE002
(1)
其中,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
为所述紫外线灯发出紫外线光的辐照强度;
Figure 903424DEST_PATH_IMAGE004
为所述紫外线灯包括的灯管 的半径;
Figure 921058DEST_PATH_IMAGE005
为所述灯管的长度;
Figure 212362DEST_PATH_IMAGE006
为所述紫外线灯的老化系数;
根据所述紫外线灯的辐射功率
Figure 744975DEST_PATH_IMAGE001
,计算所述紫外线灯发出紫外线光的辐照剂量
Figure 147137DEST_PATH_IMAGE007
, 如公式(2)所示:
Figure 284857DEST_PATH_IMAGE008
(2)
其中,
Figure 543800DEST_PATH_IMAGE009
为所述紫外线灯4发出的紫外线光的输出效率;
Figure 501392DEST_PATH_IMAGE010
为所述紫外线灯4的工作 时长;
Figure 707246DEST_PATH_IMAGE011
为自然常数;
Figure 496210DEST_PATH_IMAGE012
为所述紫外线灯4到杀菌点的平均距离;
Figure 129317DEST_PATH_IMAGE013
为所述紫外线灯4发出的 紫外线光的有效利用率;
Figure 839784DEST_PATH_IMAGE014
为所述辐射功率
Figure 380486DEST_PATH_IMAGE015
对应的杀菌比例系数,单位为
Figure 227220DEST_PATH_IMAGE016
上述方案的工作原理:第三控制模块用于计算所述紫外线灯4发出紫外线光的辐照剂量,并判断所述辐照剂量是否小于预设辐照剂量,在确定所述辐照剂量小于预设辐照剂量时,控制所述第二报警模块发出第二报警提示。
上述方案的有益效果:紫外线灯是本装置的核心部件,在用户上完厕所后,对马桶进行杀毒除菌操作,紫外线灯4发出紫外线光的辐照剂量决定着紫外线灯的杀菌性能,若紫外线灯4发出紫外线光的辐照剂量过低,会导致细菌无法被杀死,使得本装置的实用性大大降低,因此,计算所述紫外线灯4发出紫外线光的辐照剂量是必要的,在计算所述辐照剂量时,考虑所述紫外线灯4发出的紫外线光的输出效率、所述紫外线灯4的工作时长、所述紫外线灯4发出的紫外线光的有效利用率等因素,使得计算出来的辐照剂量更加的精确,提高判断所述辐照剂量与预设辐照剂量大小的准确性,便于在所述辐照剂量小于预设辐照剂量时,控制所述第二报警模块发出第二报警提示,提醒用户及时维修或更换紫外线灯4,保证紫外线灯4发出紫外线光的辐照剂量,进而保证用户上厕所环境的安全性,提高用户的体验感。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种具有防坠落功能的智能马桶盖,包括坐垫圈(1),其特征在于:所述坐垫圈(1)底端中部的左右两侧均固定安装有固定块(16),所述固定块(16)的顶端开设有活动槽(17),所述活动槽(17)的上方活动安装有活动块(18),所述活动块(18)的一端固定安装有位于坐垫圈(1)下方的托板(19);
所述坐垫圈(1)的左右两端均固定安装有固定座(20),所述固定座(20)的顶端固定安装有电机(21),所述电机(21)输出轴的一端固定安装有螺纹杆(22),所述活动块(18)的内部开设有螺纹槽(23),所述螺纹杆(22)与螺纹槽(23)螺纹连接;
所述坐垫圈(1)底端的后方固定安装有水箱(5),所述水箱(5)的中部固定安装有加热棒(8),所述水箱(5)的前端固定安装有控制箱(6),所述控制箱(6)的正面活动安装有喷头(7),所述水箱(5)的一端连接外部进水口;
所述水箱(5)的左右两端均固定安装有滑轨(11),所述滑轨(11)的一端设有延长板(13),所述延长板(13)靠近滑轨(11)的一侧均固定安装有滑条(12),所述延长板(13)通过滑条(12)与滑轨(11)活动卡接,位于左侧所述延长板(13)远离水箱(5)的一侧固定安装有控制面板(15),所述延长板(13)的数量为两个,两个所述延长板(13)的顶端均固定安装有扶手(14);
所述坐垫圈(1)顶端后方的左右两侧均固定安装有安装座(2),两个所述安装座(2)之间设有盖板(3),所述安装座(2)的内部安装有转轴,所述盖板(3)通过转轴与安装座(2)之间转动连接,所述盖板(3)正面的下方开设有扣手槽(10),所述盖板(3)的高度高于扶手(14)的高度,所述坐垫圈(1)内侧面的后方固定安装有紫外线灯(4),所述紫外线灯(4)的输入端与控制面板(15)的输出端电性连接;
还包括:
第二报警模块,设置在所述盖板(3)外部;
第三控制模块,与所述第二报警模块连接,用于计算所述紫外线灯(4)发出紫外线光的辐照剂量,并判断所述辐照剂量是否小于预设辐照剂量,在确定所述辐照剂量小于预设辐照剂量时,控制所述第二报警模块发出第二报警提示;
所述计算所述紫外线灯(4)发出紫外线光的辐照剂量,包括:
计算所述紫外线灯的辐射功率
Figure DEST_PATH_IMAGE001
,如公式(1)所示:
Figure 538891DEST_PATH_IMAGE002
(1)
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为所述紫外线灯(4)发出紫外线光的辐照强度;
Figure 128135DEST_PATH_IMAGE004
为所述紫外线灯(4)包括的灯 管的半径;
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为所述灯管的长度;
Figure 579976DEST_PATH_IMAGE006
为所述紫外线灯(4)的老化系数;
根据所述紫外线灯(4)的辐射功率
Figure DEST_PATH_IMAGE007
,计算所述紫外线灯(4)发出紫外线光的辐照剂量
Figure 771923DEST_PATH_IMAGE008
,如公式(2)所示:
Figure DEST_PATH_IMAGE009
(2)
其中,
Figure 992820DEST_PATH_IMAGE010
为所述紫外线灯(4)发出的紫外线光的输出效率;
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为所述紫外线灯(4)的工作 时长;
Figure 484457DEST_PATH_IMAGE012
为自然常数;
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为所述紫外线灯(4)到杀菌点的平均距离;
Figure 548228DEST_PATH_IMAGE014
为所述紫外线灯(4)发 出的紫外线光的有效利用率;
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为所述辐射功率
Figure 419232DEST_PATH_IMAGE001
对应的杀菌比例系数,单位为
Figure 353690DEST_PATH_IMAGE016
2.根据权利要求1所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,其特征在于:所述水箱(5)的前端固定连通有恒温管(9),所述恒温管(9)的形状与坐垫圈(1)的形状相适配且位于坐垫圈(1)的下方,所述恒温管(9)由导热材质制成。
3.根据权利要求1所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,其特征在于:所述控制面板(15)的输出端与控制箱(6)和喷头(7)的输入端电性连接,所述电机(21)和加热棒(8)的输入端和控制面板(15)的输出端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,其特征在于,还包括:
显微图像获取模块(24),设置在所述喷头(7)下方,用于获取马桶内部粪水的显微图像;
图像处理模块(25),与所述显微图像获取模块(24)连接,用于:
对所述显微图像进行图像灰度化处理,得到灰度图像;
根据第一预设二值化阈值对所述灰度图像进行二值化处理,得到第一二值化图像;
根据第二预设二值化阈值对所述灰度图像进行二值化处理,得到第二二值化图像;
统计所述第一二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第一二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第一和值,筛选出最大的第一和值,作为第一目标值,判断所述第一目标值是否大于预设和值,在确定所述第一目标值大于预设和值时,计算所述第一目标值与所述第一二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第一比值;
统计所述第二二值化图像中每行黑色像素点的数量,并对所述第二二值化图像中任意连续预设行数的黑色像素点的数量进行求和处理,得到若干个第二和值,筛选出最大的第二和值,作为第二目标值,判断所述第二目标值是否大于预设和值,在确定所述第二目标值大于预设和值时,计算所述第二目标值与所述第二二值化图像中包括的黑色像素点的数量的第二比值;
将所述第一比值与所述第二比值进行比较,在确定所述第一比值大于第二比值时,将所述第一二值化图像作为目标二值化图像;
反之,将所述第二二值化作为目标二值化图像;
第一控制模块(26),与所述图像处理模块(25)连接,用于:
基于联通区域分析法对所述目标二值化图像进行分析,得到所述目标二值化图像中若干个白色联通区域,分别计算所述白色联通区域的面积,筛选出所述面积在预设面积范围内的白色联通区域,作为目标联通区域;
获取所述目标联通区域的位置信息,将所述位置信息在所述灰度图像中匹配并进行标记,得到标记图像;
将所述标记图像输入预先训练好的单细胞分离模型中,输出所述标记图像中包括的若干个单细胞图像;
获取每个单细胞图像在水平方向上的像素中心线,获取所述像素中心线上每个像素点的灰度值,并计算得到灰度变化率,筛选出所述灰度变化率在预设灰度变化率范围内的单细胞图像,作为待检测单细胞图像;
分别将待检测单细胞图像与标准红细胞图像进行匹配,计算得到匹配度,筛选出所述匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像,根据匹配度大于预设匹配度的待检测单细胞图像的数量得到用户的粪水中的红细胞数量;
控制所述控制面板(15)将所述红细胞数量显示出来。
5.根据权利要求1所述的一种具有防坠落功能的智能马桶盖,其特征在于,还包括:
转速传感器(27),设置在所述电机(21)内部,用于在所述电机(21)处于工作状态时,获取所述电机(21)的转速;
电流信号获取模块(28),设置在所述电机(21)内部,与所述转速传感器(27)连接,用于根据所述电机(21)的转速确定采样频率,根据所述采样频率采集所述电机(21)内部的电枢的电流信号;
电流信号处理模块(29),与所述电流信号获取模块(28)连接,用于对所述电流信号进行快速傅里叶变换,得到所述电流信号的频谱数据;
对所述频谱数据进行一阶滤波处理后,生成第一频谱图,获取所述第一频谱图中的第一波峰个数;
对所述频谱数据进行二阶滤波处理后,生成第二频谱图,获取所述第一频谱图中的第二波峰个数;
对所述频谱数据进行三阶滤波处理后,生成第三频谱图,获取所述第三频谱图中的第三波峰个数;
在所述第一波峰个数、所述第二波峰个数、所述第三波峰个数中,筛选出数值最小的波峰个数,将所述数值最小的波峰个数对应的频谱图作为目标频谱图;所述目标频谱图中包括若干条谱线;
第一报警模块(30),设置在所述盖板(3)外部;
第二控制模块(31),分别与所述第一报警模块(30)、电流信号处理模块(29连接,用于:
获取所述目标频谱图中包括的每条谱线的谱峰,并获取所述谱峰相对应的频率值;
对处在同一预设频率范围内的频率值对应的谱线进行归类,得到每个预设频率范围内包括的若干条谱线;
获取每个预设频率范围内包括的若干条谱线的半峰宽,并筛选出每个预设频率范围内的最大半峰宽,得到若干个最大半峰宽;
对所述若干个最大半峰宽进行加权求和处理,得到目标半峰宽,计算所述目标半峰宽与预设半峰宽的比值,判断所述比值是否在预设比值范围内,在确定所述比值不在预设比值范围内时,控制所述第一报警模块(30)发出第一报警提示。
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