CN117355013A - 一种基于视觉感知的led智能照明控制系统 - Google Patents

一种基于视觉感知的led智能照明控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，涉及照明控制技术领域，该系统通过采集第一数据组，包括环境中的实时图像数据和环境数据，同时收集用户预设信息，通过视觉感知提取模块的图像处理和分析单元协同工作，计算获得人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs再次计算获取照明系数Zmxs，并通过照明系数Zmxs与阈值标准预设进行对比，获取等级策略方案，并根据等级策略方案进行相对应的亮度调整。当房间内有人活动时，系统能够自动增加照明亮度，保障足够的照明强度。相反，当环境安静无人时，系统能够适度降低亮度，降低照明能耗，适用于家居场景，无论房间内是否有人活动，系统都能智能地自适应调整照明亮度。

Description

一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统
技术领域
本发明涉及照明控制技术领域，具体为一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统。
背景技术
在现代社会中，照明作为人们日常生活和工作环境中不可或缺的一部分，经历了从传统白炽灯到荧光灯，再到如今的LED灯的演进过程，然而，传统的照明方式往往缺乏智能性和适应性，未能充分满足不同环境和用户需求，随着科技的不断进步，视觉感知技术逐渐崭露头角，为照明领域带来了新的可能性，视觉感知的LED照明系统利用先进的图像处理、物体识别和光照分析技术，能够感知周围环境的光照强度、色温，甚至能够识别物体的位置与形态。
然而，家居住宅中的照明系统中，尽管基于视觉感知的LED技术带来了能效的提升和寿命的延长，传统系统通常采用简单的定时器来控制照明，难以根据复杂情况或用户需求进行智能调节，从而导致照明不适。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，解决了背景技术中提到的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，包括采集模块、视觉感知提取模块、图像计算模块、LED控制模块和用户界面模块；
所述采集模块通过传感器组和视频监控设备采集环境中的实时图像数据和环境数据，同时收集用户预设信息，作为第一数据组；
所述视觉感知提取模块用于对实时图像数据进行体征提取，通过利用计算机视觉技术，提取图像中关键信息，包括物体特征和人体姿态特征，图像中提取关键信息特征，包括人员数量Rysl；
所述图像计算模块用于对所述第一数据组和人员数量Rysl进行结合计算，建立特征模型，通过特征模型训练获取：人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs，通过上述人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs再次计算获取照明系数Zmxs；
Zmxs＝[(Cjzs*α)+Wd]*[(Hjzs*β)+Sd]+W
式中，Cjzs表示场景指数，Wd表示温度值，Hjzs表示环境指数，Sd表示湿度值，α和β分别表示场景指数Cjzs和环境指数Hjzs的权重值，W表示修正常数；
所述LED控制模块用于依据图像计算模块中的照明系数Zmxs制定相对应的照明策略对当前环境进行实时调整；
所述用户界面模块用于提供用户与系统交互的界面，使用户能够参与控制和调节照明，并展示当前照明状态。
优选的，所述采集模块包括视觉采集单元、视觉感知采集单元和回执单元；
所述环境采集单元用于连接并读取传感器组，包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器和声音传感器，以获取：光照强度值Gzgd.、温度值Wd、湿度值Sdz和分贝值Fbz；
所述视觉感知采集单元用于对通过摄像头或高清红外传感器采集多帧实时图像数据；
所述回执单元用于获取：预设场景Yscj和预设光照强度值Ysgz；
所述第一数据组包括：光照强度值Gzgd.、温度值Wd、湿度值Sdz和分贝值Fbz；
优选的，所述视觉感知提取模块包括图像处理单元和图像分析单元；
所述图像处理单元用于获取视觉感知采集单元的多帧实时图像数据，并对图像进行增强、去重、去噪声和统一调整尺寸处理；
所述图像分析单元根据图像信息，识别图像中的人体轮廓、关键点和边界框，从而确定人员数量Rysl。
优选的，所述图像计算模块包括建模单元、人员增设减少计算单元和智能算法单元；
所述建模单元用于根据提取的特征，建立数据模型进行分析和预测，来获取：人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs、场景指数Cjzs和照明系数Zmxs；
所述人员增设减少计算单元用于提取不同时间轴的实时图像数据，以获取图像数据中人员活动轨迹，进而计算当前场景中人数增加和减少的人数值。
所述智能算法单元用于监测和感知当前场景环境中的变化，并制定相对应的调整策略。
优选的，所述环境指数Hjzs通过以下公式来获取：
式中，Rysl表示人员数量，Rymd表示人员密度，Fbz表示分贝值，n1和n2分别表示人员密度Rymd和分贝值Fbz的权重值；
其中，0.55≤Rymd≤0.75，0.45≤Fbz≤0.65，其中n1+n2≥1，N表示修正常数。
优选的，所述场景指数Cjzs通过以下公式来获取：
式中，Hdgj表示当前场景的人员增加数或减少值，Yhph表示用户偏好氛围值，根据用户自行调整预设的氛围值，Yscj表示预设场景，Ysgz表示预设光照强度值，Gzqd表示光照强度，x1、x2和x3分别当前场景的人员增加数或减少值Hdgj、用户偏好Yhph和光照强度Gzqd的权重值；
其中，0.45≤Hdgj≤0.75，0.55≤Yhph≤0.65，0.45≤Gzqd≤0.75，其中x1+x2+x3≥1.5。
优选的，所述智能算法单元包括环境感知单元、决策制定优化单元和学习适应单元；
所述环境感知单元用于负责监测和感知环境中的变化，包括人员活动、自然光强度变化和场景变化，通过传感器数据或图像分析来获取实时的环境信息；
所述决策制定优化单元用于根据环境感知和用户需求，运用智能算法制定最优的LED照明策略，基于光照分析和物体识别信息来调整LED灯的亮度、色温参数；
所述学习适应单元用于根据历史数据和用户偏好，不断学习和调整照明策略，以适应不同时间和场景的需求。
优选的，所述决策制定优化单元通过照明系数Zmxs与阈值标准预设进行对比，获取等级策略方案：
19≤Zmxs，获得一级等级评价，外界环境亮度亮度一级，开启LED灯节能模式；
20≤Zmxs≤39，获得二级等级评价，外界环境亮度亮度二级，开启LED灯舒适模式；
40≤Zmxs≤59，获得三级等级评价，外界环境亮度亮度三级，开启LED灯强光模式；
60≤Zmxs≤79，获得四级等级评价，外界环境亮度亮度四级，开启LED灯舒适高亮模式；
80≤Zmxs≤99，获得五级等级评价，外界环境亮度亮度五级，开启LED灯高亮全能模式。
优选的，所述LED控制模块包括亮度控制单元和开关控制单元；
所述亮度控制单元用于根据智能算法单元生成的优化策略，调整LED灯的亮度和颜色，以满足不同环境和需求；
所述开关控制单元用于根据智能算法单元生成的优化策略，决定是否开启或关闭特定区域的LED灯，将对活动场景识别结果，适时调整照明的开关状态，以支持智能场景切换。
优选的，所述用户界面模块包括设置界面单元和显示界面单元；
所述设置界面单元用于给用户提供一个友好的界面，使他们能够轻松地设置和调整照明参数，以满足个性化需求；
所述显示界面单元用于向用户展示当前LED照明系统的状态、设置和优化策略，增强用户对系统运行的了解。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统。具备以下有益效果：
(1)通过采集环境数据和图像信息，本发明基于视觉感知采集图像，并对实时图像数据进行处理、物体识别和光照分析技术，依据图像计算模块中的照明系数Zmxs制定相对应的照明策略对当前环境进行实时调整，这种技术能够实时感知周围环境的光照强度、色温以及检测到的物体和人体信息；促进根据环境的实际需求智能地调整照明的亮度、色彩和分布，促进在不同的家居场景中都能提供舒适且符合要求的照明效果。当房间内有人活动时，系统能够自动增加照明亮度，保障足够的照明强度。相反，当环境安静无人时，系统能够适度降低亮度，降低照明能耗，适用于家居场景。
(2)采集模块不仅仅包括传感器数据的获取，还涵盖了视觉信息的采集以及用户的设定信息。这样的设计使得后续系统能够更全面地了解环境和用户需求，从而实现更智能、更精确的照明控制。通过综合利用环境数据、视觉感知和用户设定，系统可以在不同情境下提供更舒适、高效的照明效果，进一步增强了系统的智能性和适应性。
(3)视觉感知提取模块的图像处理单元和图像分析单元协同工作，将图像数据处理成能够进行有效分析的形式，从而获取关键的环境信息。通过识别人体特征和人数，计算人员数量Rysl，便于后续系统能够准确地反映环境中的情况，为智能照明控制提供更可靠的数据支持，实现更高效、智能的照明调节效果。
(4)图像计算模块监测和感知当前场景环境中的变化，综合考虑来自建模单元和人员增设减少计算单元的数据。基于这些数据，智能算法单元能够制定相应的照明调整策略。根据用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs以及照明系数Zmxs信息，该模块能够智能地决定调整照明的亮度、色温等参数，以确保环境始终保持舒适和合适的照明状态。图像计算模块通过建模、人员活动分析和智能算法，使得系统能够更加智能地感知和理解环境变化，并做出相应的智能照明调节。这种综合的计算和分析能力将带来更加高效、自适应的照明效果，从而提升家居住宅照明体验。
附图说明
图1为本发明一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统框图流程示意图；
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。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。
在现代社会中，照明作为人们日常生活和工作环境中不可或缺的一部分，经历了从传统白炽灯到荧光灯，再到如今的LED灯的演进过程，然而，传统的照明方式往往缺乏智能性和适应性，未能充分满足不同环境和用户需求，随着科技的不断进步，视觉感知技术逐渐崭露头角，为照明领域带来了新的可能性，视觉感知的LED照明系统利用先进的图像处理、物体识别和光照分析技术，能够感知周围环境的光照强度、色温，甚至能够识别物体的位置与形态。
然而，家居住宅中的照明系统中，尽管基于视觉感知的LED技术带来了能效的提升和寿命的延长，传统系统通常采用简单的定时器来控制照明，难以根据复杂情况或用户需求进行智能调节，从而导致照明不适。
实施例1
一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，请参阅图1，包括采集模块、视觉感知提取模块、图像计算模块、LED控制模块和用户界面模块；
所述采集模块通过传感器组和视频监控设备采集环境中的实时图像数据和环境数据，同时收集用户预设信息，作为第一数据组；通过传感器组和视频监控设备获取环境中的实时图像数据、环境数据和用户预设信息。这些数据将用作系统的输入；
所述视觉感知提取模块用于对实时图像数据进行体征提取，通过利用计算机视觉技术，提取图像中关键信息，包括物体特征和人体姿态特征，图像中提取关键信息特征，包括人员数量Rysl；
所述图像计算模块用于对所述第一数据组和人员数量Rysl进行结合计算，建立特征模型，通过特征模型训练获取：人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs，通过上述人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs再次计算获取照明系数Zmxs；
Zmxs＝[(Cjzs*α)+Wd]*[(Hjzs*β)+Sd]+W
式中，Cjzs表示场景指数，Wd表示温度值，Hjzs表示环境指数，Sd表示湿度值，α和β分别表示场景指数Cjzs和环境指数Hjzs的权重值，W表示修正常数；
所述LED控制模块用于依据图像计算模块中的照明系数Zmxs制定相对应的照明策略对当前环境进行实时调整；制定相应的照明策略，实时地调整LED照明系统的亮度和色温等参数，以适应当前环境的需求；
所述用户界面模块用于提供用户与系统交互的界面，使用户能够参与控制和调节照明，并展示当前照明状态。
本实施例中，本发明基于视觉感知采集图像，并对实时图像数据进行处理、物体识别和光照分析技术，依据图像计算模块中的照明系数Zmxs制定相对应的照明策略对当前环境进行实时调整，这种技术能够实时感知周围环境的光照强度、色温以及检测到的物体和人体信息；促进根据环境的实际需求智能地调整照明的亮度、色彩和分布，促进在不同的家居场景中都能提供舒适且符合要求的照明效果。当房间内有人活动时，系统能够自动增加照明亮度，保障足够的照明强度。相反，当环境安静无人时，系统能够适度降低亮度，以达到能效的最大化。
实施例2
本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，请参阅图1，所述采集模块包括视觉采集单元和回执单元；
所述采集模块包括视觉采集单元、视觉感知采集单元和回执单元；
所述环境采集单元用于连接并读取传感器组，包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器和声音传感器，以获取：光照强度值Gzgd.、温度值Wd、湿度值Sdz和分贝值Fbz；这些数据有助于系统后续更准确地理解当前环境的状态，以便进行智能的照明调节。
所述视觉感知采集单元用于对通过摄像头或高清红外传感器采集多帧实时图像数据；这些图像数据提供了更多的视觉信息，允许系统检测物体和人体的位置、姿态以及其他关键特征。这是实现智能照明调节的重要输入。
所述回执单元用于获取：预设场景Yscj和预设光照强度值Ysgz；预设场景和光照强度值是用户事先设定的，可以是特定的照明模式或者用户喜好的光照强度。这些信息允许系统根据用户的期望进行调节。
所述第一数据组包括：光照强度值Gzgd.、温度值Wd、湿度值Sdz和分贝值Fbz。
本实施例中，采集模块不仅仅包括传感器数据的获取，还涵盖了视觉信息的采集以及用户的设定信息。这样的设计使得后续系统能够更全面地了解环境和用户需求，从而实现更智能、更精确的照明控制。通过综合利用环境数据、视觉感知和用户设定，系统可以在不同情境下提供更舒适、高效的照明效果，进一步增强了系统的智能性和适应性。
实施例3
本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，请参阅图1，所述视觉感知提取模块包括图像处理单元和图像分析单元；
所述图像处理单元用于获取视觉感知采集单元的多帧实时图像数据，并对图像进行增强、去重、去噪声和统一调整尺寸处理；图像处理单元执行增强操作，提升图像质量，确保图像信息的清晰度和准确性。接着，对图像进行去重，以避免多个连续图像中的重复信息。去噪声操作将进一步消除图像中的噪声，确保提取的特征是准确的。最后，图像统一调整尺寸，使所有图像在相同的尺度下进行分析，以便更好地进行后续处理；
所述图像分析单元根据图像信息，识别图像中的人体轮廓、关键点和边界框，从而确定人员数量Rysl。分析结果被用来确定图像中的人员数量Rysl，从而实现智能感知。通过检测人体的位置、形态和数量，系统能够更好地理解环境中的情况，为后续的智能照明调节提供准确的基础信息。
本实施例中，视觉感知提取模块的图像处理单元和图像分析单元协同工作，将图像数据处理成能够进行有效分析的形式，从而获取关键的环境信息。通过识别人体特征和人数，计算人员数量Rysl，便于后续系统能够准确地反映环境中的情况，为智能照明控制提供更可靠的数据支持，实现更高效、智能的照明调节效果。
实施例4
本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，请参阅图1，所述图像计算模块包括建模单元、人员增设减少计算单元和智能算法单元；
所述建模单元用于根据提取的特征，建立数据模型进行分析和预测，来获取：人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs、场景指数Cjzs和照明系数Zmxs；根据从图像处理和分析中得出的关键信息，建模单元可以计算人员密度Rymd，即区域内人数相对于空间面积的比例。此外，用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs参数也可通过建模单元计算得出。这些参数将为智能调节提供基础数据。
所述人员增设减少计算单元用于提取不同时间轴的实时图像数据，以获取图像数据中人员活动轨迹，进而计算当前场景中人数增加和减少的人数值。
所述智能算法单元用于监测和感知当前场景环境中的变化，并制定相对应的调整策略。使用不同时间轴的实时图像数据，从中提取人员活动轨迹。通过分析图像数据中的变化，特别是人体位置和数量的变化，该智能算法单元能够计算出当前场景中人数的增加和减少。这种计算有助于实时了解人员活动的变化情况，为智能照明调节提供更准确的依据。
本实施例中，图像计算模块监测和感知当前场景环境中的变化，综合考虑来自建模单元和人员增设减少计算单元的数据。基于这些数据，智能算法单元能够制定相应的照明调整策略。根据用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs以及照明系数Zmxs信息，该模块能够智能地决定调整照明的亮度、色温等参数，以确保环境始终保持舒适和合适的照明状态。图像计算模块通过建模、人员活动分析和智能算法，使得系统能够更加智能地感知和理解环境变化，并做出相应的智能照明调节。这种综合的计算和分析能力将带来更加高效、自适应的照明效果，从而提升家居住宅照明体验。
实施例5
本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，请参阅图1，所述环境指数Hjzs通过以下公式来获取：
式中，Rysl表示人员数量，Rymd表示人员密度，Fbz表示分贝值，n1和n2分别表示人员密度Rymd和分贝值Fbz的权重值；
其中，0.55≤Rymd≤0.75，0.45≤Fbz≤0.65，其中n1+n2≥1，N表示修正常数。
本实施例中，系统会获取当前的人员数量Rysl和人员密度Rymd，这些数据是从建模单元和人员增设减少计算单元获得的；系统会获取环境中的分贝值Fbz，这个值反映了环境中的声音水平；环境指数Hjzs的计算方式使得系统能够更好地综合考虑人员情况和环境声音等因素，为照明调节提供更准确的参考。通过这种方式，系统能够更智能地判断当前环境的状态，从而采取合适的照明策略，提供更加舒适和适宜的照明体验。
实施例6
本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，请参阅图1，所述智能算法单元包括环境感知单元、决策制定优化单元和学习适应单元；
所述环境感知单元用于负责监测和感知环境中的变化，包括人员活动、自然光强度变化和场景变化，通过传感器数据或图像分析来获取实时的环境信息；
所述决策制定优化单元用于根据环境感知和用户需求，运用智能算法制定最优的LED照明策略，基于光照分析和物体识别信息来调整LED灯的亮度、色温参数；
所述学习适应单元用于根据历史数据和用户偏好，不断学习和调整照明策略，以适应不同时间和场景的需求。
智能算法单元通过感知环境变化、制定照明策略以及学习适应历史数据，使得系统能够更加智能地控制LED照明。通过综合考虑环境、用户需求和历史数据，系统可以实时调整照明参数，提供更符合实际情况的、高效的照明效果。这个模块的设计使得系统能够在不断变化的环境中保持灵活、智能的照明调节，提升了用户体验并实现了照明效果的持续优化。
具体的，所述场景指数Cjzs通过以下公式来获取：
式中，Hdgj表示当前场景的人员增加数或减少值，Yhph表示用户偏好氛围值，根据用户自行调整预设的氛围值，Yscj表示预设场景，Ysgz表示预设光照强度值，Gzqd表示光照强度，x1、x2和x3分别当前场景的人员增加数或减少值Hdgj、用户偏好Yhph和光照强度Gzqd的权重值；
其中，0.45≤Hdgj≤0.75，0.55≤Yhph≤0.65，0.45≤Gzqd≤0.75，其中x1+x2+x3≥1.5。
本实施例中，获取当前场景的人员增加减少数Hdgj，这个值是根据人员增设减少计算单元获得的；获取用户偏好氛围值Yhph，这个值表示用户对于当前场景的照明氛围的偏好。用户可以自行进行调整，以适应个人的喜好；会获取预设场景Yscj和预设光照强度值Ysgz，这些是用户事先设定的场景和光照强度；系统会获取当前的光照强度值Gzqd，这个值反映了当前环境中的光照情况；场景指数Cjzs的计算方式使得系统能够综合考虑多个因素，如人员变化、用户偏好和光照情况，为照明调节提供更精准的参考。通过这种综合分析，系统可以更智能地判断当前场景的特征，从而智能地调整照明策略以提供舒适的室内照明环境。
实施例7
本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，请参阅图1，所述决策制定优化单元通过照明系数Zmxs与阈值标准预设进行对比，获取等级策略方案：
19≤Zmxs，获得一级等级评价，外界环境亮度亮度一级，开启LED灯节能模式；这种情况适用于环境光足够明亮的时候，只需要较低的照明亮度来提供基本照明。
20≤Zmxs≤39，获得二级等级评价，外界环境亮度亮度二级，开启LED灯舒适模式；这种模式适用于大多数日常情况，保持了舒适的照明效果。
40≤Zmxs≤59，获得三级等级评价，外界环境亮度亮度三级，开启LED灯强光模式；这种模式适用于需要更高亮度的特殊情况，如临时任务或需要强烈照明的场景。例如拍照、写作业、补光需求；
60≤Zmxs≤79，获得四级等级评价，外界环境亮度亮度四级，开启LED灯舒适高亮模式；这种模式适用于一些需要较高亮度但仍然要求舒适的环境。
80≤Zmxs≤99，获得五级等级评价，外界环境亮度亮度五级，开启LED灯高亮全能模式。这种模式适用于特殊需要最高照明亮度的场景，如特殊工作或紧急情况。
本实施例中，通过根据实际的照明系数Zmxs与外界环境亮度的对应关系，选择相应的等级策略方案，系统可以智能地调整LED灯的亮度，以实现在不同环境下的最佳照明效果。这种等级策略方案的设计使得系统能够根据外界环境情况灵活地做出合适的照明决策，提供更适宜、舒适的照明体验。
实施例8
本实施例是在实施例1中进行的解释说明，具体的，请参阅图1，所述LED控制模块包括亮度控制单元和开关控制单元；
所述亮度控制单元用于根据智能算法单元生成的优化策略，调整LED灯的亮度和颜色，以满足不同环境和需求；根据照明策略的等级评价，该单元会智能地控制LED灯的亮度水平，以确保照明效果始终在适宜、舒适的范围内。亮度控制单元还可以根据照明效果的要求调整LED灯的颜色，如色温等参数，以适应不同的场景和需求。
所述开关控制单元用于根据智能算法单元生成的优化策略，决定是否开启或关闭特定区域的LED灯，将对活动场景识别结果，适时调整照明的开关状态，以支持智能场景切换。根据环境感知和照明策略，开关控制单元可以根据活动场景的识别结果，适时调整照明的开关状态。例如，在环境中有人活动时，系统可以自动打开相应区域的照明，而在没有人活动时，系统可以将照明关闭或降低亮度，实现能效的提升。
实施例9，本实施例是在实施例1中进行的解释说明，请参阅图1，具体的，所述用户界面模块包括设置界面单元和显示界面单元；
所述设置界面单元用于给用户提供一个友好的界面，使他们能够轻松地设置和调整照明参数，以满足个性化需求；这种用户界面的设计使得用户能够根据自己的需要灵活地调整照明，创造出最适合自己的照明体验。适合家居场景。
所述显示界面单元用于向用户展示当前LED照明系统的状态、设置和优化策略，增强用户对系统运行的了解。通过显示界面，用户可以实时了解LED灯的亮度、模式、节能效果等信息，还可以看到系统根据智能算法生成的优化策略。这有助于用户更好地理解系统的工作原理，以及照明调节的效果，从而更加满意地使用照明系统。
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 (10)

1.一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：包括采集模块、视觉感知提取模块、图像计算模块、LED控制模块和用户界面模块；
所述采集模块通过传感器组和视频监控设备采集环境中的实时图像数据和环境数据，同时收集用户预设信息，作为第一数据组；
所述视觉感知提取模块用于对实时图像数据进行体征提取，通过利用计算机视觉技术，提取图像中关键信息，包括物体特征和人体姿态特征，图像中提取关键信息特征，包括人员数量Rysl；
所述图像计算模块用于对所述第一数据组和人员数量Rysl进行结合计算，建立特征模型，通过特征模型训练获取：人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs，通过上述人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs和场景指数Cjzs再次计算获取照明系数Zmxs；
Zmxs＝[(Cjzs*α)+Wd]*[(Hjzs*β)+Sd]+W
式中，Cjzs表示场景指数，Wd表示温度值，Hjzs表示环境指数，Sd表示湿度值，α和β分别表示场景指数Cjzs和环境指数Hjzs的权重值，W表示修正常数；
所述LED控制模块用于依据图像计算模块中的照明系数Zmxs制定相对应的照明策略对当前环境进行实时调整；
所述用户界面模块用于提供用户与系统交互的界面，使用户能够参与控制和调节照明，并展示当前照明状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述采集模块包括视觉采集单元、视觉感知采集单元和回执单元；
所述环境采集单元用于连接并读取传感器组，包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器和声音传感器，以获取：光照强度值Gzgd.、温度值Wd、湿度值Sdz和分贝值Fbz；
所述视觉感知采集单元用于对通过摄像头或高清红外传感器采集多帧实时图像数据；
所述回执单元用于获取：预设场景Yscj和预设光照强度值Ysgz；
所述第一数据组包括：光照强度值Gzgd.、温度值Wd、湿度值Sdz和分贝值Fbz。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述视觉感知提取模块包括图像处理单元和图像分析单元；
所述图像处理单元用于获取视觉感知采集单元的多帧实时图像数据，并对图像进行增强、去重、去噪声和统一调整尺寸处理；
所述图像分析单元根据图像信息，识别图像中的人体轮廓、关键点和边界框，从而确定人员数量Rysl。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述图像计算模块包括建模单元、人员增设减少计算单元和智能算法单元；
所述建模单元用于根据提取的特征，建立数据模型进行分析和预测，来获取：人员密度Rymd、用户偏好Yhph、环境指数Hjzs、场景指数Cjzs和照明系数Zmxs；
所述人员增设减少计算单元用于提取不同时间轴的实时图像数据，以获取图像数据中人员活动轨迹，进而计算当前场景中人数增加和减少的人数值。
所述智能算法单元用于监测和感知当前场景环境中的变化，并制定相对应的调整策略。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述环境指数Hjzs通过以下公式来获取：
式中，Rysl表示人员数量，Rymd表示人员密度，Fbz表示分贝值，n1和n2分别表示人员密度Rymd和分贝值Fbz的权重值；
其中，0.55≤Rymd≤0.75，0.45≤Fbz≤0.65，其中n1+n2≥1，N表示修正常数。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述场景指数Cjzs通过以下公式来获取：
式中，Hdgj表示当前场景的人员增加数或减少值，Yhph表示用户偏好氛围值，根据用户自行调整预设的氛围值，Yscj表示预设场景，Ysgz表示预设光照强度值，Gzqd表示光照强度，x1、x2和x3分别表示当前场景的人员增加数或减少值Hdgj、用户偏好Yhph和光照强度Gzqd的权重值；
其中，0.45≤Hdgj≤0.75，0.55≤Yhph≤0.65，0.45≤Gzqd≤0.75，其中x1+x2+x3≥1.5。
7.根据权利要求4所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述智能算法单元包括环境感知单元、决策制定优化单元和学习适应单元；
所述环境感知单元用于负责监测和感知环境中的变化，包括人员活动、自然光强度变化和场景变化，通过传感器数据或图像分析来获取实时的环境信息；
所述决策制定优化单元用于根据环境感知和用户需求，运用智能算法制定最优的LED照明策略，基于光照分析和物体识别信息来调整LED灯的亮度、色温参数；
所述学习适应单元用于根据历史数据和用户偏好，不断学习和调整照明策略，以适应不同时间和场景的需求。
8.根据权利要求7所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述决策制定优化单元通过照明系数Zmxs与阈值标准预设进行对比，获取等级策略方案：
19≤Zmxs，获得一级等级评价，外界环境亮度亮度一级，开启LED灯节能模式；
20≤Zmxs≤39，获得二级等级评价，外界环境亮度亮度二级，开启LED灯舒适模式；
40≤Zmxs≤59，获得三级等级评价，外界环境亮度亮度三级，开启LED灯强光模式；
60≤Zmxs≤79，获得四级等级评价，外界环境亮度亮度四级，开启LED灯舒适高亮模式；
80≤Zmxs≤99，获得五级等级评价，外界环境亮度亮度五级，开启LED灯高亮全能模式。
9.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述LED控制模块包括亮度控制单元和开关控制单元；
所述亮度控制单元用于根据智能算法单元生成的优化策略，调整LED灯的亮度和颜色，以满足不同环境和需求；
所述开关控制单元用于根据智能算法单元生成的优化策略，决定是否开启或关闭特定区域的LED灯，将对活动场景识别结果，适时调整照明的开关状态，以支持智能场景切换。
10.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的LED智能照明控制系统，其特征在于：所述用户界面模块包括设置界面单元和显示界面单元；
所述设置界面单元用于给用户提供一个友好的界面，使他们能够轻松地设置和调整照明参数，以满足个性化需求；
所述显示界面单元用于向用户展示当前LED照明系统的状态、设置和优化策略，增强用户对系统运行的了解。
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