CN114431687A - 基于信号处理的电热调控平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于信号处理的电热调控平台，包括：电热调控器件，与电热毯体的电阻加热阵列连接，用于基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值；电阻加热阵列，由多个并联的电阻加热单元构成，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部；开关控制器件，用于恢复或者停止对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应。通过本发明，能够针对用户进入电热毯体的开始使用阶段这一细分应用场景，设计了用户打开电热毯体的同时执行的当前用户体积的视觉化解析机制，并基于解析到的当前用户体积调节电热毯体在开始使用阶段的输出功率，从而同时满足电热毯体能源节省以及加热效果两种不同需求。
Description
技术领域
本发明涉及电热毯体控制领域，尤其涉及一种基于信号处理的电热调控平台。
背景技术
电热毯，又名电褥，是一种接触式电暖器具，它将特制的，绝缘性能达到标准的软索式电热元件呈盘蛇状织入或缝入毛毯里，通电时即发出热量。
电热毯主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖目的。还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、使用广泛，已有100多年的历史。孕妇、儿童、老人可以放心使用无辐射电热毯。
当前，电热毯体作为电热器件的重要类型分支，其电热策略智能化水平不高，控制精度不足。例如，不同体积的用户由于表面皮肤面积不同，在用户进入电热毯体的开始使用阶段，由于相对于电热毯体，人体为较冷的对象，不同体积的人体在这个阶段需要的加热能量是不同的。
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种基于信号处理的电热调控平台，能够针对用户进入电热毯体的开始使用阶段这一细分应用场景，设计了用户打开电热毯体的同时执行的当前用户体积的视觉化解析机制，并基于解析到的当前用户体积调节电热毯体在开始使用阶段的输出功率，从而提升了电热毯体的智能化控制水准。
相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下几处突出的实质性特点：
(1)仅仅在电热毯体打开的瞬间对打开电热毯体的人体对象进行视觉化数据采集，从而对电热毯体的用户数据进行有效采集，避免繁琐的监控操作带来的能耗损失；
(2)基于信号分析对电热毯体的当前用户数据执行解析，进而估算打开电热毯体的当前用户的实体体积估测，并基于实体估测结果确定对应的电热毯体的电热策略；
(3)具体的电热策略中，电热毯体的当前用户的体积越大，当前调节的电热毯体的电热功率越高，从而使得当前用户在进入电热毯体的开始使用阶段人体能够获得与体积匹配的加热能量。
根据本发明的一方面，提供了一种基于信号处理的电热调控平台，所述平台包括：
电热调控器件，与电热毯体的电阻加热阵列连接，用于基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值；
电阻加热阵列，由多个并联的电阻加热单元构成，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部，用于在内部存在相等的具体数值的传输电流经过时，执行对电热毯体的加热动作；
开关控制器件，与所述电热毯体的供电输入接口连接，用于在接收到打开控制信号时，恢复所述供电输入接口对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应；
成像处理器件，设置在布置所述电热毯体的床体的头部位置，通过蓝牙与所述开关控制器件连接，用于在接收所述打开控制信号的同时，对电热毯体的周围环境进行一次成像处理，以获得对应的电热启动画面；
初级操作机构，设置在所述成像处理器件的附近，与所述成像处理器件连接，用于在接收到所述电热启动画面时，对所述电热启动画面执行伪影去除处理，以获得对应的初级操作画面；
次级操作机构，与所述初级操作机构连接，用于对接收到的初级操作画面执行方向滤波处理，以获得对应的次级操作画面；
末级操作机构，与所述次级操作机构连接，用于对接收到的次级操作画面执行对比度提升处理，以获得对应的末级操作画面；
第一识别机构，与所述末级操作机构连接，用于识别所述末级操作画面中人体对象占据的像素点数量；
第二识别机构，分别与所述成像处理器件和所述第一识别机构连接，用于基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积；
其中，基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值包括：接收到的估计实体体积越大，调节后的输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值越大。
根据本发明的另一方面，还提供了一种基于信号处理的电热调控方法，所述方法包括使用如上述的基于信号处理的电热调控平台以基于信号分析结果实现对打开电热毯体的人体对象的体积的实体估测并基于实体估测结果确定对应的电热毯体的电热策略。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施例进行描述，其中：
图1为相对于本发明的现有技术中的电热毯体的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于信号处理的电热调控平台的实施例进行详细说明。
信号处理最基本的内容有变换、滤波、调制、解调、检测以及谱分析和估计等。变换诸如类型的傅里叶变换、正弦变换、余弦变换、沃尔什变换等；滤波包括髙通滤波、低通滤波、带通滤波、维纳滤波、卡尔曼滤波、线性滤波、非线性滤波以及自适应滤波等；谱分析方面包括确知信号的分析和随机信号的分析，通常研究最普遍的是随机信号的分析，也称统计信号分析或估计，它通常又分线性谱估计与非线性谱估计；谱估计有周期图估计、最大熵谱估计等。
随着信号类型的复杂化，在要求分析的信号不能满足高斯分布、非最小相位等条件时，又有髙阶谱分析的方法。高阶谱分析可以提供信号的相位信息、非高斯类信息以及非线性信息；自适应滤波与均衡也是应用研究的一大领域。自适应滤波包括横向LMS自适应滤波、格型自适应滤波，自适应对消滤波，以及自适应均衡等。此外，对于阵列信号还有阵列信号处理等。
当前，电热毯体作为电热器件的重要类型分支，其电热策略智能化水平不高，控制精度不足。例如，不同体积的用户由于表面皮肤面积不同，在用户进入电热毯体的开始使用阶段，由于相对于电热毯体，人体为较冷的对象，不同体积的人体在这个阶段需要的加热能量是不同的。
图1为相对于本发明的现有技术中的电热毯体的内部结构示意图。如图1所示，1、2、3、4都为电热毯体的加热电阻结构，5为电热毯体的手动控制开关。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于信号处理的电热调控平台，能够有效解决相应的技术问题。
<第一实施例>
所述基于信号处理的电热调控平台包括：
电热调控器件，与电热毯体的电阻加热阵列连接，用于基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值；
电阻加热阵列，由多个并联的电阻加热单元构成，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部，用于在内部存在相等的具体数值的传输电流经过时，执行对电热毯体的加热动作；
开关控制器件，与所述电热毯体的供电输入接口连接，用于在接收到打开控制信号时，恢复所述供电输入接口对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应；
成像处理器件，设置在布置所述电热毯体的床体的头部位置，通过蓝牙与所述开关控制器件连接，用于在接收所述打开控制信号的同时，对电热毯体的周围环境进行一次成像处理，以获得对应的电热启动画面；
初级操作机构，设置在所述成像处理器件的附近，与所述成像处理器件连接，用于在接收到所述电热启动画面时，对所述电热启动画面执行伪影去除处理，以获得对应的初级操作画面；
次级操作机构，与所述初级操作机构连接，用于对接收到的初级操作画面执行方向滤波处理，以获得对应的次级操作画面；
末级操作机构，与所述次级操作机构连接，用于对接收到的次级操作画面执行对比度提升处理，以获得对应的末级操作画面；
第一识别机构，与所述末级操作机构连接，用于识别所述末级操作画面中人体对象占据的像素点数量；
第二识别机构，分别与所述成像处理器件和所述第一识别机构连接，用于基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积；
其中，基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值包括：接收到的估计实体体积越大，调节后的输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值越大；
所述第二识别机构还与所述电热调控器件连接，用于将所述估计实体体积发送给所述电热调控器件；
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距正向关联；
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积还包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述人体对象的整体景深值正向关联；
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积还包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述人体对象占据的像素点数量正向关联；
所述开关控制器件还用于在接收到关闭控制信号时，结束所述供电输入接口对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应；
所述开关控制器件分别与所述电阻加热阵列和所述电热调控器件连接；
其中，所述开关控制器件为手动控制器件和电动控制器件中的一种；
所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部包括：每两个并联的电阻加热单元之间的间距相等；
其中，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部还包括：各个并联的电阻加热单元的结构相同。
<第二实施例>
所述基于信号处理的电热调控平台包括：
电热调控器件，与电热毯体的电阻加热阵列连接，用于基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值；
电阻加热阵列，由多个并联的电阻加热单元构成，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部，用于在内部存在相等的具体数值的传输电流经过时，执行对电热毯体的加热动作；
开关控制器件，与所述电热毯体的供电输入接口连接，用于在接收到打开控制信号时，恢复所述供电输入接口对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应；
成像处理器件，设置在布置所述电热毯体的床体的头部位置，通过蓝牙与所述开关控制器件连接，用于在接收所述打开控制信号的同时，对电热毯体的周围环境进行一次成像处理，以获得对应的电热启动画面；
初级操作机构，设置在所述成像处理器件的附近，与所述成像处理器件连接，用于在接收到所述电热启动画面时，对所述电热启动画面执行伪影去除处理，以获得对应的初级操作画面；
次级操作机构，与所述初级操作机构连接，用于对接收到的初级操作画面执行方向滤波处理，以获得对应的次级操作画面；
末级操作机构，与所述次级操作机构连接，用于对接收到的次级操作画面执行对比度提升处理，以获得对应的末级操作画面；
第一识别机构，与所述末级操作机构连接，用于识别所述末级操作画面中人体对象占据的像素点数量；
第二识别机构，分别与所述成像处理器件和所述第一识别机构连接，用于基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积；
其中，基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值包括：接收到的估计实体体积越大，调节后的输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值越大；
供电输入接口，通过所述开关控制器件与所述电热调控器件和所述电阻加热阵列连接；
其中，所述供电输入接口直接与所述成像处理器件连接；
所述第二识别机构还与所述电热调控器件连接，用于将所述估计实体体积发送给所述电热调控器件；
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距正向关联；
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积还包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述人体对象的整体景深值正向关联；
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积还包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述人体对象占据的像素点数量正向关联；
所述开关控制器件还用于在接收到关闭控制信号时，结束所述供电输入接口对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应；
所述开关控制器件分别与所述电阻加热阵列和所述电热调控器件连接；
其中，所述开关控制器件为手动控制器件和电动控制器件中的一种；
所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部包括：每两个并联的电阻加热单元之间的间距相等；
其中，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部还包括：各个并联的电阻加热单元的结构相同。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种基于信号处理的电热调控方法，所述方法包括使用如上述的基于信号处理的电热调控平台以基于信号分析结果实现对打开电热毯体的人体对象的体积的实体估测并基于实体估测结果确定对应的电热毯体的电热策略。
另外，在所述基于信号处理的电热调控平台中，识别所述末级操作画面中人体对象占据的像素点数量包括：基于人体成像特征识别所述末级操作画面中人体对象所在的图像区域，并将所述图像区域占据的像素点数量作为所述末级操作画面中人体对象占据的像素点数量；
其中，所述人体成像特征为人体外形成像特征或者人体灰度成像特征中的至少一种。
采用本发明的基于信号处理的电热调控平台，针对现有技术中电热毯体的开始使用阶段热电控制策略智能化水平低下的技术问题，能够针对用户进入电热毯体的开始使用阶段这一细分应用场景，设计了用户打开电热毯体的同时执行的当前用户体积的视觉化解析机制，并基于解析到的当前用户体积调节电热毯体在开始使用阶段的输出功率，从而同时满足电热毯体能源节省以及加热效果两种不同需求。
虽然本发明已经参照其典型实施例进行了描述，但是本领域的技术人员将能够对所描述的实施例做出各种修改而不背离其宗旨和范围。这里所使用的术语和描述通过仅示例的方式来阐述，并不意味着限制。特别地，尽管所述方法已经通过例子加以描述，但是方法的步骤可以以不同于所示例的顺序或同时地来执行。本领域的技术人员将认识到，可能在下面的权利要求和它们的等价物所限定的宗旨和范围内做出这些和其它的改变。
Claims (10)
1.一种基于信号处理的电热调控平台，其特征在于，所述平台包括：
电热调控器件，与电热毯体的电阻加热阵列连接，用于基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值；
电阻加热阵列，由多个并联的电阻加热单元构成，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部，用于在内部存在相等的具体数值的传输电流经过时，执行对电热毯体的加热动作；
开关控制器件，与所述电热毯体的供电输入接口连接，用于在接收到打开控制信号时，恢复所述供电输入接口对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应；
成像处理器件，设置在布置所述电热毯体的床体的头部位置，通过蓝牙与所述开关控制器件连接，用于在接收所述打开控制信号的同时，对电热毯体的周围环境进行一次成像处理，以获得对应的电热启动画面；
初级操作机构，设置在所述成像处理器件的附近，与所述成像处理器件连接，用于在接收到所述电热启动画面时，对所述电热启动画面执行伪影去除处理，以获得对应的初级操作画面；
次级操作机构，与所述初级操作机构连接，用于对接收到的初级操作画面执行方向滤波处理，以获得对应的次级操作画面；
末级操作机构，与所述次级操作机构连接，用于对接收到的次级操作画面执行对比度提升处理，以获得对应的末级操作画面；
第一识别机构，与所述末级操作机构连接，用于识别所述末级操作画面中人体对象占据的像素点数量；
第二识别机构，分别与所述成像处理器件和所述第一识别机构连接，用于基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积；
其中，基于接收到的估计实体体积调节输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值包括：接收到的估计实体体积越大，调节后的输送到所述电阻加热阵列的传输电流的具体数值越大。
2.如权利要求1所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于，所述平台还包括：
供电输入接口，通过所述开关控制器件与所述电热调控器件和所述电阻加热阵列连接；
其中，所述供电输入接口直接与所述成像处理器件连接。
3.如权利要求1-2任一所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于：
所述第二识别机构还与所述电热调控器件连接，用于将所述估计实体体积发送给所述电热调控器件。
4.如权利要求1-2任一所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于：
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距正向关联。
5.如权利要求1-2任一所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于：
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积还包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述人体对象的整体景深值正向关联。
6.如权利要求1-2任一所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于：
基于所述成像处理器件成像所述电热启动画面时的成像焦距、所述人体对象的整体景深值以及所述人体对象占据的像素点数量，确定所述人体对象的估计实体体积还包括：在其他两个参数不变的情况下，确定的所述人体对象的估计实体体积与所述人体对象占据的像素点数量正向关联。
7.如权利要求1-2任一所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于：
所述开关控制器件还用于在接收到关闭控制信号时，结束所述供电输入接口对所述电热调控器件和所述电阻加热阵列的电力供应。
8.如权利要求1-2任一所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于：
所述开关控制器件分别与所述电阻加热阵列和所述电热调控器件连接；
其中，所述开关控制器件为手动控制器件和电动控制器件中的一种。
9.如权利要求1-2任一所述的基于信号处理的电热调控平台，其特征在于：
所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部包括：每两个并联的电阻加热单元之间的间距相等；
其中，所述多个并联的电阻加热单元均匀分布在所述电热毯体内部还包括：各个并联的电阻加热单元的结构相同。
10.一种基于信号处理的电热调控方法，所述方法包括使用如权利要求1-9任一所述的基于信号处理的电热调控平台以基于信号分析结果实现对打开电热毯体的人体对象的体积的实体估测并基于实体估测结果确定对应的电热毯体的电热策略。
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