CN117479372B - 一种图书馆智能灯光控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及照明系统技术领域，尤其是指一种图书馆智能灯光控制系统，主要包括自习区单元，书架区单元包括书架区控制模块、均与书架区控制模块电连接的书架区多个书架区LED模块以及多个书架区识别模块，多个书架区LED模块与多个书架区识别模块分别设于书架，书架区识别模块用于识别选书者的当前姿态并反馈至书架区控制模块，书架区控制模块根据选书者的当前姿态，控制书架区LED模块执行照明指令。本发明能够在选书者找书时控制选书者所处书架处的书架区LED灯发光以保证选书者准确找书；当找到书后通过书架区识别模块判断选书者是在专注阅读还是大致浏览，从而在选书者专注阅读时及时提醒其前往阅读区/自习区，避免阻碍书架前的通道。

Description

一种图书馆智能灯光控制系统

技术领域

本发明涉及照明系统技术领域，尤其是指一种图书馆智能灯光控制系统。

背景技术

图书馆是一种适合借书、阅读以及自习的公共区域，为了保证内部人员在足够亮度下进行对应的任务，图书馆一般是全程保持亮灯状态的，因此对于图书馆灯光的智能控制，不仅能保证馆内人员始终处于舒适状态下，还能够起到节能效果。

而现有的关于图书馆的智能控制的现有技术非常多，基本涵盖了寻位、寻书分区控制等方面。但是在图书馆中，依然存在以下情景：选书者在选取适合的书籍后，由于较为专注而直接在书籍所处的书架前开始阅读，导致会对后来的选书者找书造成干涉，不利于找书以及专注阅读。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种图书馆智能灯光控制系统，能够及时提醒选好书的选书者离开书架位置并前往专门的阅读位置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种图书馆智能灯光控制系统，包括主控模块、书架区单元、阅读区单元以及自习区单元，

书架区单元包括与主控模块信号连接的书架区控制模块、均与书架区控制模块电连接的书架区多个书架区LED模块以及多个书架区识别模块，多个书架区LED模块与多个书架区识别模块分别设于书架，书架区识别模块用于识别选书者的当前姿态并反馈至书架区控制模块，书架区控制模块根据选书者的当前姿态，控制书架区LED模块执行照明指令；

阅读区单元包括与主控模块信号连接的阅读区控制模块、均与阅读区控制模块信号连接的阅读区LED模块以及阅读区识别模块，阅读区识别模块用于识别阅读者数量以及姿态，阅读区控制模块根据阅读区识别模块的识别结果，控制阅读区LED模块执行照明指令；

自习区单元包括与主控模块信号连接的自习区控制模块、均与自习区控制模块信号连接的自习区LED模块以及自习区识别模块，自习区识别模块用于识别自习者数量以及姿态，自习区LED模块用于控制自习区的亮度变化；

书架区LED模块具有多个书架区LED灯，所述书架区控制模块根据选书者的当前姿态，控制书架区LED模块执行照明指令，具体包括：

通过书架区识别模块监测选书者的移动趋势；

根据选书者的移动趋势判断选书者即将到达的书架，控制对应书架的书架区LED模块进行照明；

根据选书者当前的姿态，判断选书者的状态，其中所述状态包括选书状态、初阅读状态以及深阅读状态；

当选书者处于选书状态时，保持该书架的所有书架区LED灯进行照明；

当选书者处于初阅读状态时，保留离选书者最近的两个书架区LED灯照明，该书架的其他LED灯熄灭，同时开始计时；

当计时时间大于预设时间t₁时，判断选书者切换为深阅读状态，控制该书架的所有书架区LED灯全部熄灭，以提醒选书者去阅读区或自习区继续阅读。

进一步的，所述书架区单元还包括多个人机交互装置，人机交互装置安装于书架且与书架区控制模块信号连接，人机交互装置用于查询对应书架的书籍分布情况以及用于查询阅读区和自习区的人员分布情况；

人机交互装置查询对应书架的书籍分布情况，具体包括：

选书者通过人机交互装置选择书籍查询指令；

人机交互装置显示对应书架当前存放的所有的书籍名称；

选书者选择特定的书籍；

人机交互装置锁定该特定的书籍所处区域，并控制该所处区域的书架区LED灯以非白光进行照明，同时人机交互装置显示该非白光的具体颜色以供选书者识别。

更进一步的，所述人机交互装置控制该所处区域的书架区LED灯以非白光进行照明后，还包括：

书架区识别模块识别选书者是否取出特定的书籍，如取出则控制非白光的书架区LED灯转变为白光照明；

书架区识别模块监测选书者的姿态并传输至书架区控制模块：

若选书者的姿态为下蹲时，则保留离选书者最近的两个书架区LED灯照明，该书架的其他LED灯熄灭，同时开始计时；当计时时间大于预设时间t₃时，判断选书者切换为深阅读状态，控制该书架的所有书架区LED灯全部熄灭；其中t₃小于t₁。

进一步的，所述阅读区包括多个区域，每个区域分别设置有至少一个与阅读区LED模块信号连接的阅读区LED灯；阅读区控制模块根据阅读区识别模块的识别结果，控制阅读区LED模块执行照明指令，具体包括：

提供多个呈等差数列设置的亮度级别；

A.获取各区域的当前亮度；

B.根据当前各区域的人数以及运动趋势，算出各区域的人数期望值，结合人数期望值以及当前外界亮度，算出各区域的预期亮度；其中当前亮度与期望亮度均为亮度级别的数值；

C.选定亮度级别变化最小的区域，设为基准区域，并把基准区域期望亮度设置为基准区域调整后的亮度；

D.设置基准区域的相邻区域的亮度，以使得相邻区域调整后的亮度与基准区域调整后的亮度相差一个级别；

E.按照步骤D依此设置全部区域调整后的亮度，然后同时控制全部区域的亮度进行变化。

更进一步的，当阅读区的数量为不相邻的多个时，每个阅读区分别独立执行步骤A-E；执行步骤A-E的条件为以下之一：

在预设时间间隔内当前外界亮度变化大于预设值时，直接执行步骤A-E；

在预设时间间隔内外界亮度变化小于预设值时，则经过预设时间间隔后直接执行步骤A-E；

其中，预设时间间隔为10-30min。

更进一步的，各区域分别设有多个阅读座位，每个阅读座位分别设有锁住模组和状态灯，状态灯和锁住模组均与阅读区控制模块连接；

所述锁住模组和状态灯的工作方式如下：

阅读者触发锁住模组以锁住自习座位；

阅读区控制模块接收暂离开关被触发的信号，控制状态灯切换状态并开始计时，同时阅读区识别模块记录该阅读者的特征；

当计时时间内阅读者回到座位，或超过预设时间阅读者还未回到座位时，状态灯状态复位且锁住模组解锁；

其中，预设时间为10-15min。

进一步的，所述自习区具有多个自习座位，自习区LED模块具有多个吸顶灯以及多个座位灯，多个座位灯与多个自习座位一一对应设置，吸顶灯安装于自习区的顶部；

自习区LED模块用于控制座位灯亮度变化，具体包括：

自习区识别模块根据自习座位是否有自习者以控制对应的座位灯照明/熄灭；

自习区识别模块获取各自习者的姿态并传输至自习区控制模块；

自习区控制模块根据自习者的姿态判断自习者的当前状态，若当前状态为趴下时，则控制座位灯熄灭；当当前状态为自习时，则执行姿态矫正动作。

更进一步的，所述自习区识别模块包括若干个公共摄像头以及多个座位摄像头，座位摄像头设于自习座位；姿态矫正动作包括低头矫正与侧身矫正，低头矫正包括：

自习区控制模块通过座位摄像头获取自习者的姿态，以计算自习者头部与自习座位之间的相对高度；

对比相对高度与预设高度之间的大小，若相对高度大于预设高度，则保持座位灯当前状态；若相对高度小于或等于预设高度，则增加座位灯的照明亮度；

侧身矫正：

自习区控制模块通过座位摄像头获取自习者的姿态，把自习者的姿态与预存的标准姿态进行比对，获取姿态偏差值；

根据姿态偏差值，调整座位灯的亮度以提醒自习者调整姿态。

更进一步的，所述姿态偏差值包括侧身偏差值以及头部偏差值，一个自习座位设有反光镜以及多个座位灯；

当侧身偏差值大于预设阈值时，自习区控制模块控制自习者偏向一侧的座位灯亮度增加；

当头部偏差值大于预设阈值时，自习区控制模块控制反光镜转动至朝向自习者，通过反光镜把座位灯发出的光线反射至刺激自习者查看的纸张上。

优选的，所述主控模块还用于在闭馆前协助清场，具体包括：

主控模块通过书架区识别模块、阅读区识别模块以及自习区识别模块获取图书馆内的人员分布情况，然后根据人员分布情况，仅保留有人位置的书架区LED模块/阅读区LED模块/自习区LED模块保持照明；

书架区识别模块/阅读区识别模块/自习区识别模块监测人员流动情况，当有人具有离开图书馆的趋势时，则控制该人所处区域至门口路径所经过的书架区LED模块/阅读区LED模块/自习区LED模块进行引导照明，且引导照明所采用的灯光颜色为黄色。

本发明的有益效果：本发明能够在选书者找书时控制选书者所处书架处的书架区LED灯发光以保证选书者准确找书；当找到书后通过书架区识别模块判断选书者是在专注阅读还是大致浏览，从而在选书者专注阅读时及时提醒其前往阅读区/自习区，避免阻碍书架前的通道。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的书架区单元的示意图。

图3为本发明的阅读区单元的示意图。

图4为本发明的自习区单元的示意图。

图5为本发明所述的阅读区的座位的示意图。

图6为本发明所述的自习座位的示意图。

附图标记：1—阅读座位，2—自习座位，3—锁住模组，4—状态灯，5—座位灯，6—座位摄像头，7—反光镜，21—桌子，22—椅子。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

图1至图6所示，本发明提供的一种图书馆智能灯光控制系统，包括主控模块、书架区单元、阅读区单元以及自习区单元，

书架区单元包括与主控模块信号连接的书架区控制模块、均与书架区控制模块电连接的书架区多个书架区LED模块以及多个书架区识别模块，多个书架区LED模块与多个书架区识别模块分别设于书架，书架区识别模块用于识别选书者的当前姿态并反馈至书架区控制模块，书架区控制模块根据选书者的当前姿态，控制书架区LED模块执行照明指令；

阅读区单元包括与主控模块信号连接的阅读区控制模块、均与阅读区控制模块信号连接的阅读区LED模块以及阅读区识别模块，阅读区识别模块用于识别阅读者数量以及姿态，阅读区控制模块根据阅读区识别模块的识别结果，控制阅读区LED模块执行照明指令；

自习区单元包括与主控模块信号连接的自习区控制模块、均与自习区控制模块信号连接的自习区LED模块以及自习区识别模块，自习区识别模块用于识别自习者数量以及姿态，自习区LED模块用于控制自习区的亮度变化。

具体的，本发明所应用的图书馆，根据功能可分为三种区域：一种是放置书架的区域，该区域让人进行选书；一种是阅读区，即只有座位供人坐下阅读；最后一种是自习区，其具有桌子21与椅子22，让人能够阅读或者进行学习写字。在上述三种区域下，分别对于灯光的控制有不同的需求，因此分别采用书架区单元、阅读区单元以及自习区单元进行控制。以下分别针对各单元进行具体的结构以及功能描述：

书架区LED模块具有多个书架区LED灯，所述书架区控制模块根据选书者的当前姿态，控制书架区LED模块执行照明指令，具体包括：

通过书架区识别模块监测选书者的移动趋势；

根据选书者的移动趋势判断选书者即将到达的书架，控制对应书架的书架区LED模块进行照明；

根据选书者当前的姿态，判断选书者的状态，其中所述状态包括选书状态、初阅读状态以及深阅读状态；

当选书者处于选书状态时，保持该书架的所有书架区LED灯进行照明；

当选书者处于初阅读状态时，保留离选书者最近的两个书架区LED灯照明，该书架的其他LED灯熄灭，同时开始计时；

当计时时间大于预设时间t₁时，判断选书者切换为深阅读状态，控制该书架的所有书架区LED灯全部熄灭，以提醒选书者去阅读区或自习区继续阅读。

为了便于理解，本实施例将在不同区域的人分别采用不同称号进行代表，例如在书架区的人为“选书者”，在阅读区的人为“阅读者”，在自习区的人为“自习者”，当某人从一个区到达另一个区时，其称呼也随即改变。

即在放置书架的区域，主要用于让选书者寻找自己需求的书籍。目前寻书的方式大多都是先确定想看书籍的类别，然后去对应类别书籍的书架进行寻找。本发明则是通过书架区识别模块（优选由多个分布在各书架周围的摄像头构成）对各书架周围的环境进行拍摄，由书架区控制模块根据拍摄的画面分析书架附近的选书者的移动趋势，当有选书者想要走到书架前时，书架区控制模块根据该选书者位置变化的路径而提前点亮选书者需要走到的书架上的书架区LED灯，从而提升书架前的亮度以便于选书。在选书时，选书者通常是先拿出有兴趣的书籍，然后再进行初步查看内容以确认是否有兴趣。因此选书者会在书架前进行书籍内容的查阅，确定有兴趣后才会沉浸阅读。而有的选书者由于在初步查看书籍内容时就不知不觉沉迷，此时选书者会站在书架前导致不自觉地阻挡其他选书者。因此本发明基于这一现象，在选书者取出书籍开始查看时，就定义为初阅读模式，此时通常选书者会站着不动并进行阅读，因此只需保持选书者周围最近的书架区LED灯照明即可，达到了节能效果；而选书者若在t₁时间内把书重新放回书架，则证明该书籍不符合选书者要求，此时再控制其他熄灭的书架区LED灯进行照明，让选书者重新进入选书状态；而若选书者查阅书籍超过了t₁时间，则判断为该书籍吸引选书者，此时为了让选书者不阻挡其他选书者，即把该书架前全部书架区LED灯全部熄灭，通过书架前亮度骤变的方式刺激选书者，以提醒选书者移步到阅读区或者自习区继续阅读。

该t₁优选为5-15min，让选书者有足够的时间进行书籍内容的筛选，从而确定是否需要借该书籍。而在书架区LED灯熄灭后若选书者依然无反应，则此时可通过书架区LED模块控制选书者周围的书架区LED灯进行闪烁以提醒选书者；当然，在同一书架区前存在多个选书者进行初阅读时，优先采用书架区LED灯闪烁的方式提醒选书者。

现有技术中，如专利号为“202223575376.4”的实用新型专利，存在协助找书的技术方案，但是这类方案实现的通常是需要输入书籍的编号或者名字进行找书，一定程度上不方便在一个分类随机找书的选书者。

因此在本实施例中，所述书架区单元还包括多个人机交互装置，人机交互装置安装于书架且与书架区控制模块信号连接，人机交互装置用于查询对应书架的书籍分布情况以及用于查询阅读区和自习区的人员分布情况；

人机交互装置查询对应书架的书籍分布情况，具体包括：

选书者通过人机交互装置选择书籍查询指令；

人机交互装置显示对应书架当前存放的所有的书籍名称；具体的，所显示的内容除了书籍名称外，还可包含书籍作者、封面等信息；

选书者在人机交互装置上选择特定的书籍；

人机交互装置锁定该特定的书籍所处区域，并控制该所处区域的书架区LED灯以非白光进行照明，同时人机交互装置显示该非白光的具体颜色以供选书者识别。

即图书馆工作人员/选书者在把书籍放入书架时，需要先把书籍的特定识别码让人机交互装置进行识别，然后从人机交互装置选择书籍所放的位置（例如第几排），让人机交互装置能够记录书籍是否还在。当选书者需要找书时，可通过人机交互装置查看该书架上的书籍明细，并从中选择有兴趣的书籍（特定书籍），由人机交互装置根据预先输入的内容控制特定位置的书架区LED灯进行照明，以达到协助快速找书的效果。为了把选书用的书架区LED灯与照明用的书架区LED灯进行区分，因此选书用的书架区LED灯采用例如黄色、红色等非白光照明；在选书者于人机交互装置选择书籍后，书架区识别模块会锁定该选书者，当选书者于特定位置取出书籍后，无论其是否取出特定书籍，均控制书架区LED灯恢复白光照明。

具体的，所述人机交互装置控制该所处区域的书架区LED灯以非白光进行照明后，还包括：

书架区识别模块识别选书者是否取出特定的书籍，如取出则控制非白光的书架区LED灯转变为白光照明；

书架区识别模块监测选书者的姿态并传输至书架区控制模块：

若选书者的姿态为下蹲时，则保留离选书者最近的两个书架区LED灯照明，该书架的其他LED灯熄灭，同时开始计时；当计时时间大于预设时间t₃时，判断选书者切换为深阅读状态，控制该书架的所有书架区LED灯全部熄灭；其中t₃小于t₁。

本发明根据姿态判断选书者目前状态，基于部分人群在蹲下时间较长后会腿麻、或蹲下较长时间再站起来时会有头晕等症状，为了避免这类选书者发生意外，因此特设定时间t₃，即当选书者需要蹲下选书后进行初阅读时，该初阅读的时间比起站立时更短，以保证选书者尽快站起来。

基于此，本发明的对于书架区的照明控制，除了上述方式外，还有设置在书架区顶部且保持常亮的照明工具（优选为吸顶灯），其主要让书架区长期保持一定亮度。

在本实施例中，所述阅读区包括多个区域，每个区域分别设置有至少一个与阅读区LED模块信号连接的阅读区LED灯；阅读区控制模块根据阅读区识别模块的识别结果，控制阅读区LED模块执行照明指令，具体包括：

提供多个呈等差数列设置的亮度级别；

A.获取各区域的当前亮度；

B.根据当前各区域的人数以及运动趋势，算出各区域的人数期望值，结合人数期望值以及当前外界亮度，算出各区域的预期亮度；其中当前亮度与期望亮度均为亮度级别的数值；

C.选定亮度级别变化最小的区域，设为基准区域，并把基准区域期望亮度设置为基准区域调整后的亮度；

D.设置基准区域的相邻区域的亮度，以使得相邻区域调整后的亮度与基准区域调整后的亮度相差一个级别；

E.按照步骤D依此设置全部区域调整后的亮度，然后同时控制全部区域的亮度进行变化。

即在阅读区中，可分为多个不同的区域，例如把整个阅读区分别多个依此相邻的方形区域，然后每个区域根据具体的人数以及自然亮度来控制具体的照明亮度。而为了避免相邻的区域亮度差值较大，因此本发明会根据各区域的人移动趋势来推算各区域的人数期望值（即在人移动后各区域的可能的人数）以及外界亮度作为依据，推断各区域的期望亮度；由于阅读区的期望亮度是在各亮度级别之中选择的，因此在各区域的期望亮度都确定后，必然有一个区域的亮度变化是最小的，以该区域为基准区域并调整为期望亮度后，其相邻区域就按照该基准区域进行调整：例如基准区域的期望亮度的亮度级别为X_n，那么基准区域的相邻区域亮度只能为X_n+1或X_n-1，而若相邻区域的亮度为X_n+1，则该相邻区域的相邻区域亮度只能为X_n或X_n+2。按照这一规则设置下，保证了相邻区域的亮度差不会过大，以避免因亮度变化幅度过大而给阅读者造成不适。

具体的，当阅读区的数量为不相邻的多个时，每个阅读区分别独立执行步骤A-E；执行步骤A-E的条件为以下之一：

在预设时间间隔内当前外界亮度变化大于预设值时，直接执行步骤A-E；

在预设时间间隔内外界亮度变化小于预设值时，则经过预设时间间隔后直接执行步骤A-E；

其中，预设时间间隔为10-30min，保证亮度变化的周期不会过短。

具体的，当进入傍晚或者因天气变化而导致的外界亮度骤变的情况，本发明会提前进行阅读区各区域的亮度调整，以保证阅读区内亮度始终适宜。

此外，本发明每进行一次阅读区的亮度调整，阅读区控制模块都会把亮度变化的数据传输至主控模块，由主控模块进行记录，后续可根据数据统计出每日亮度变化的大致曲线，从而分析图书馆内阅读区的人数变化值，以供图书馆管理人员进行参考以及针对性管理。

具体的，各区域分别设有多个阅读座位1，每个阅读座位1分别设有锁住模组3和状态灯4，状态灯4和锁住模组3均与阅读区控制模块连接；

所述锁住模组3和状态灯4的工作方式如下：

阅读者触发锁住模组3以锁住自习座位2；

阅读区控制模块接收暂离开关被触发的信号，控制状态灯4切换状态并开始计时，同时阅读区识别模块记录该阅读者的特征；

当计时时间内阅读者回到座位，或超过预设时间阅读者还未回到座位时，状态灯4状态复位灭且锁住模组3解锁；

其中，预设时间为10-15min。

具体的，该锁可采用汽车安全带或者游乐场机动设备的安全带结构，让阅读者需要上厕所或者其他事情而暂离座位时，可进行短时间的占位；而若阅读者离开时间较长，则为了提升公共资源利用率，就会把该座位解锁。同时，为了保证座位易于识别是否有人使用，本发明会在座位锁住时，利用红色灯或者其他方式进行标识，当锁住时间超过预设时间则采用熄灭灯或者绿色灯光进行标识。为了避免解锁失误，当锁住模组3被触发后，阅读区识别模块会拍摄该阅读者的脸部特征并传输至阅读区控制模块进行人脸特征识别，后续当有人解锁时，阅读区识别模块则会拍摄该人的脸部特征，由识别区控制模块进行人脸识别以判断是否为同一人，只有在同一人时才能够在预设时间内解开该锁住模组3，提升了本发明的智能化程度，并减少了解锁所需满足的其他条件。

具体的，上述状态灯4具有三种状态：无人状态、有人状态和暂离状态。例如在本实施例中，无人状态时状态灯4为发出绿光，有人状态则是状态灯4发出红光，暂离状态则是状态灯4发出白光，通过状态灯4颜色即可直观反馈当前阅读座位1的状态，从而便于阅读者快速寻找空位。

因此，上述的状态灯4切换状态，即为从红光切换为白光；而状态复位则是从白光切换为绿光。

在本实施例中，自习区整体的亮度调整可通过采用与阅读区类似的方案进行使用；除此以外，自习区还包括以下特有的结构：

所述自习区具有多个自习座位2，每个自习座位2由一个桌子21和一个椅子22组成，自习区LED模块具有多个吸顶灯以及多个座位灯5，多个座位灯5与多个自习座位2的桌子21一一对应设置，吸顶灯安装于自习区的顶部；

自习区LED模块用于控制座位灯5亮度变化，具体包括：

自习区识别模块根据自习座位2是否有自习者以控制对应的座位灯5照明/熄灭；

自习区识别模块获取各自习者的姿态并传输至自习区控制模块；

自习区控制模块根据自习者的姿态判断自习者的当前状态，若当前状态为趴下时，则控制座位灯5熄灭；若当前状态为自习时，则执行姿态矫正动作。

实际使用时，所述自习区识别模块包括若干个公共摄像头以及多个座位摄像头6，座位摄像头6设于自习座位2；姿态矫正动作包括低头矫正与侧身矫正。通过姿态矫正以使得自习者在进行自习的时候，其姿态会被时刻监控，但姿态发生较大的偏差时会被提醒矫正，从而避免姿态长时间不正而带来的身体不适。

其中，低头矫正包括：

自习区控制模块通过座位摄像头6获取自习者的姿态，以计算自习者头部与自习座位2之间的相对高度；

对比相对高度与预设高度之间的大小，若相对高度大于预设高度，则保持座位灯5当前状态；若相对高度小于或等于预设高度，则增加座位灯5的照明亮度。

其中，侧身矫正：

自习区控制模块通过座位摄像头6获取自习者的姿态，把自习者的姿态与预存的标准姿态进行比对，获取姿态偏差值；

根据姿态偏差值，调整座位灯5的亮度以提醒自习者调整姿态。

具体的，所述姿态偏差值包括侧身偏差值以及头部偏差值，一个自习座位2设有反光镜7以及多个座位灯5；

当侧身偏差值大于预设阈值时，自习区控制模块控制自习者偏向一侧的座位灯5亮度增加；

当头部偏差值大于预设阈值时，自习区控制模块控制反光镜7转动至朝向自习者，通过反光镜7把座位灯5发出的光线反射至刺激自习者查看的纸张上。

在实际工作时，公共摄像头还需要拍摄自习者坐下时的高度，从而根据自习者的高度来确定自习者头部与自习座位2之间的预设高度，后续才会根据这个预设高度与座位摄像头6拍摄后计算的相对高度进行比对，以保证针对不同身高的自习者所采用的相对高度数值不同，提升了灵活性。

而当判断自习者低头过多时，则通过提升座位灯5的亮度，由反射镜转动而把座位灯5的灯光反射至自习者查看的纸张上，由纸张反射灯光以迫使自习者下意识抬头，从而在尽可能减少对于自习者眼睛的伤害之余，达到了让自习者调整姿态的效果。

而本发明所述的侧身矫正，主要用于在自习者坐下时，避免自习者下意识身体歪向一侧进行书写以带来脊柱侧弯。具体的，在自习者坐下时，通过座位摄像头6拍摄的图像即可获得自习者的坐姿图像，在坐姿图像中提取自习者的坐姿特征（例如自习者两侧的相对位置等），根据这些特征与预先储存的特征进行比对，以此来分析自习者的坐姿是否侧向一侧；如是则通过让自习者偏向一侧的座位灯5亮度提升，以使得自习者自发地把身体调正。优选的，可通过结合反射镜与座位灯5配合达到调整自习者侧身的效果。

在本实施例中，所述主控模块还用于在闭馆前协助清场，具体包括：

主控模块通过书架区识别模块、阅读区识别模块以及自习区识别模块获取图书馆内的人员分布情况，然后根据人员分布情况，仅保留有人位置的书架区LED模块/阅读区LED模块/自习区LED模块保持照明；

书架区识别模块/阅读区识别模块/自习区识别模块监测人员流动情况，当有人具有离开图书馆的趋势时，则控制该人所处区域至门口路径所经过的书架区LED模块/阅读区LED模块/自习区LED模块进行引导照明，且引导照明所采用的灯光颜色为黄色。

自习区的吸顶灯，除了起到对于整个空间的照明以外，还用于协助清场以及引导出图书馆的效果。具体的，在到达晚上闭关前半小时，图书馆就会根据各识别模块所拍摄的图像来判断各区域的人员分布，对于没有人的区域则采取关灯处理，以节省电能；而在到达闭馆时间，图书馆工作人员可根据各区域的亮灯情况进行有目的巡逻，达到以最高效率寻找以及提醒未离馆人离开图书馆的消息；在任一识别模块识别到有人（阅读者或自习者）从座位上起立时，则判断该人准备离开图书馆，从而由主控模块以该人所处位置为起点，以图书馆门口为终点规划一条离开图书馆的路径，然后控制该路径所经过的灯以黄色光进行照明，使得引路用的灯与照明用的灯在颜色上具有较为明显的不同，保证可引导人顺利到达图书馆门口。

当图书馆内所有照明灯用的吸顶灯均熄灭后，即图书馆内的外来人员已全部离场，此时图书馆工作人员可进行关门等闭关动作。

本发明的灯光除了进行照明外，还用于告知图书馆工作人员何处还有人滞留，以保证图书馆工作人员可及时通知对应人员离开图书馆；在对应人员离馆时还可进行路线引导，保证对图书馆不熟悉的人可高效且顺利到达门口，以减少离开所消耗的时间，提升了便利性。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：包括主控模块、书架区单元、阅读区单元以及自习区单元，

书架区单元包括与主控模块信号连接的书架区控制模块、均与书架区控制模块电连接的书架区多个书架区LED模块以及多个书架区识别模块，多个书架区LED模块与多个书架区识别模块分别设于书架，书架区识别模块用于识别选书者的当前姿态并反馈至书架区控制模块，书架区控制模块根据选书者的当前姿态，控制书架区LED模块执行照明指令；

阅读区单元包括与主控模块信号连接的阅读区控制模块、均与阅读区控制模块信号连接的阅读区LED模块以及阅读区识别模块，阅读区识别模块用于识别阅读者数量以及姿态，阅读区控制模块根据阅读区识别模块的识别结果，控制阅读区LED模块执行照明指令；

自习区单元包括与主控模块信号连接的自习区控制模块、均与自习区控制模块信号连接的自习区LED模块以及自习区识别模块，自习区识别模块用于识别自习者数量以及姿态，自习区LED模块用于控制自习区的亮度变化；

书架区LED模块具有多个书架区LED灯，所述书架区控制模块根据选书者的当前姿态，控制书架区LED模块执行照明指令，具体包括：

通过书架区识别模块监测选书者的移动趋势；

根据选书者的移动趋势判断选书者即将到达的书架，控制对应书架的书架区LED模块进行照明；

根据选书者当前的姿态，判断选书者的状态，其中所述状态包括选书状态、初阅读状态以及深阅读状态；

当选书者处于选书状态时，保持该书架的所有书架区LED灯进行照明；

当选书者处于初阅读状态时，保留离选书者最近的两个书架区LED灯照明，该书架的其他LED灯熄灭，同时开始计时；

当计时时间大于预设时间t₁时，判断选书者切换为深阅读状态，控制该书架的所有书架区LED灯全部熄灭，以提醒选书者去阅读区或自习区继续阅读。

2.根据权利要求1所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：所述书架区单元还包括多个人机交互装置，人机交互装置安装于书架且与书架区控制模块信号连接，人机交互装置用于查询对应书架的书籍分布情况以及用于查询阅读区和自习区的人员分布情况；

人机交互装置查询对应书架的书籍分布情况，具体包括：

选书者通过人机交互装置选择书籍查询指令；

人机交互装置显示对应书架当前存放的所有的书籍名称；

选书者选择特定的书籍；

人机交互装置锁定该特定的书籍所处区域，并控制该所处区域的书架区LED灯以非白光进行照明，同时人机交互装置显示该非白光的具体颜色以供选书者识别。

3.根据权利要求2所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：所述人机交互装置控制该所处区域的书架区LED灯以非白光进行照明后，还包括：

书架区识别模块识别选书者是否取出特定的书籍，如取出则控制非白光的书架区LED灯转变为白光照明；

书架区识别模块监测选书者的姿态并传输至书架区控制模块：

若选书者的姿态为下蹲时，则保留离选书者最近的两个书架区LED灯照明，该书架的其他LED灯熄灭，同时开始计时；当计时时间大于预设时间t₃时，判断选书者切换为深阅读状态，控制该书架的所有书架区LED灯全部熄灭；其中t₃小于t₁。

4.根据权利要求1所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：所述阅读区包括多个区域，每个区域分别设置有至少一个与阅读区LED模块信号连接的阅读区LED灯；阅读区控制模块根据阅读区识别模块的识别结果，控制阅读区LED模块执行照明指令，具体包括：

提供多个呈等差数列设置的亮度级别；

A.获取各区域的当前亮度；

B.根据当前各区域的人数以及运动趋势，算出各区域的人数期望值，结合人数期望值以及当前外界亮度，算出各区域的预期亮度；其中当前亮度与期望亮度均为亮度级别的数值；

C.选定亮度级别变化最小的区域，设为基准区域，并把基准区域期望亮度设置为基准区域调整后的亮度；

D.设置基准区域的相邻区域的亮度，以使得相邻区域调整后的亮度与基准区域调整后的亮度相差一个级别；

E.按照步骤D依此设置全部区域调整后的亮度，然后同时控制全部区域的亮度进行变化。

5.根据权利要求4所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：当阅读区的数量为不相邻的多个时，每个阅读区分别独立执行步骤A-E；执行步骤A-E的条件为以下之一：

在预设时间间隔内当前外界亮度变化大于预设值时，直接执行步骤A-E；

在预设时间间隔内外界亮度变化小于预设值时，则经过预设时间间隔后直接执行步骤A-E；

其中，预设时间间隔为10-30min。

6.根据权利要求4所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：各区域分别设有多个阅读座位，每个阅读座位分别设有锁住模组和状态灯，状态灯和锁住模组均与阅读区控制模块连接；

所述锁住模组和状态灯的工作方式如下：

阅读者触发锁住模组以锁住自习座位；

阅读区控制模块接收暂离开关被触发的信号，控制状态灯切换状态并开始计时，同时阅读区识别模块记录该阅读者的特征；

当计时时间内阅读者回到座位，或超过预设时间阅读者还未回到座位时，状态灯状态复位且锁住模组解锁；

其中，预设时间为10-15min。

7.根据权利要求1所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：所述自习区具有多个自习座位，自习区LED模块具有多个吸顶灯以及多个座位灯，多个座位灯与多个自习座位一一对应设置，吸顶灯安装于自习区的顶部；

自习区LED模块用于控制座位灯亮度变化，具体包括：

自习区识别模块根据自习座位是否有自习者以控制对应的座位灯照明/熄灭；

自习区识别模块获取各自习者的姿态并传输至自习区控制模块；

自习区控制模块根据自习者的姿态判断自习者的当前状态，若当前状态为趴下时，则控制座位灯熄灭；当当前状态为自习时，则执行姿态矫正动作。

8.根据权利要求7所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：所述自习区识别模块包括若干个公共摄像头以及多个座位摄像头，座位摄像头设于自习座位；姿态矫正动作包括低头矫正与侧身矫正，低头矫正包括：

自习区控制模块通过座位摄像头获取自习者的姿态，以计算自习者头部与自习座位之间的相对高度；

对比相对高度与预设高度之间的大小，若相对高度大于预设高度，则保持座位灯当前状态；若相对高度小于或等于预设高度，则增加座位灯的照明亮度；

侧身矫正：

自习区控制模块通过座位摄像头获取自习者的姿态，把自习者的姿态与预存的标准姿态进行比对，获取姿态偏差值；

根据姿态偏差值，调整座位灯的亮度以提醒自习者调整姿态。

9.根据权利要求8所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：所述姿态偏差值包括侧身偏差值以及头部偏差值，一个自习座位设有反光镜以及多个座位灯；

当侧身偏差值大于预设阈值时，自习区控制模块控制自习者偏向一侧的座位灯亮度增加；

当头部偏差值大于预设阈值时，自习区控制模块控制反光镜转动至朝向自习者，通过反光镜把座位灯发出的光线反射至刺激自习者查看的纸张上。

10.根据权利要求1所述的图书馆智能灯光控制系统，其特征在于：所述主控模块还用于在闭馆前协助清场，具体包括：

主控模块通过书架区识别模块、阅读区识别模块以及自习区识别模块获取图书馆内的人员分布情况，然后根据人员分布情况，仅保留有人位置的书架区LED模块/阅读区LED模块/自习区LED模块保持照明；

书架区识别模块/阅读区识别模块/自习区识别模块监测人员流动情况，当有人具有离开图书馆的趋势时，则控制该人所处区域至门口路径所经过的书架区LED模块/阅读区LED模块/自习区LED模块进行引导照明，且引导照明所采用的灯光颜色为黄色。