WO2018076757A1 - 一种人体位置获取方法和装置 - Google Patents

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temperature
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correction value
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段晓华
张天宇
赖想球
屈金祥
胡渊翔
邹丁山
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广东美的制冷设备有限公司
美的集团股份有限公司
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Definitions

  • the farther the distance is the smaller the temperature difference between the human body and the background is.
  • the higher the ambient temperature is the smaller the temperature difference between the human body and the background temperature is.
  • the surface temperature of the human body is also affected by the wind speed. The greater the wind speed, the lower the surface temperature of the human body. Therefore, in order to detect the person more accurately, the fixed preset threshold is unreasonable, which may lead to false detection or missed detection, which leads to poor control accuracy of the air conditioner.
  • the main purpose of the present invention is to perform air conditioning control by the position, number, and body surface temperature detected by the infrared sensor, thereby improving user experience.
  • a human body location acquisition method includes:
  • the temperature threshold corresponding to all the pixel units is corrected according to the threshold correction value.
  • a scanning module for starting an infrared sensor, and scanning an infrared image of the current environment through the infrared sensor;
  • the determining module is further configured to determine a temperature threshold corresponding to each pixel unit according to a distance between the pixel unit and the infrared sensor;
  • the device further comprises:
  • Obtaining a module configured to acquire a current ambient temperature, and a threshold correction value corresponding to the ambient temperature
  • the acquiring module further includes: an ambient temperature correction unit,
  • Step S3 comparing the temperature difference of each pixel unit with a corresponding temperature threshold
  • the temperature difference of the pixel unit is calculated, and it is confirmed whether the pixel unit is in the corresponding preset threshold range, and the temperature threshold corresponding to the pixel unit is corrected by the ambient temperature.
  • the corrected temperature difference corresponding to the pixel unit is more accurately corresponding to the temperature difference of the pixel unit, and the temperature difference of the pixel unit is located in the corresponding preset threshold range to determine the area where the human body is located, and the human body is labeled by clustering.
  • the position of the human body is determined, and the operation mode of the air conditioner is adjusted correspondingly by the temperature of the pixel unit of the human body position, thereby improving the user experience.
  • the scanning module 10 is configured to activate an infrared sensor, and scan an infrared image of the current environment through the infrared sensor;
  • the calculating module 20 is configured to calculate a temperature difference between the pixel unit of the infrared image and the pixel unit corresponding to the initial background infrared image;
  • the infrared sensor is activated to repeatedly scan the human body area, determine the temperature and quantity of the human body in the current environment, and the distance between the human body and the air conditioner, and control the air conditioner to adjust to the corresponding mode operation, for example, current Two human body areas were detected in the environment, the distance from the air conditioner was the same, and the temperature of the two people was within the normal range.
  • the air conditioner was adjusted to the cooling mode, and the temperature was adjusted to 27 ° C and the wind was swept left and right.
  • the temperature threshold data is compared with the calculated temperature difference of the pixel unit, and the pixel unit that meets the temperature threshold range is determined as the area where the human body is located, and This area is marked as a sub-area of the human body.
  • the initial background thermal image is compared with the current infrared thermal image, and the pixel unit whose temperature difference exceeds the corresponding threshold is obtained, and the temperature difference to the pixel unit is corrected according to the current ambient temperature and the wind speed, and the label meets the threshold difference.
  • the pixel unit of the value clusters the pixel unit temperature difference and marks the human body in the area, adjusts the operation of the air conditioner by measuring the body surface temperature, and corrects the false detection and leakage caused by the problem of infrared measurement of the human body accuracy.
  • the inspection affects the operation adjustment of the air conditioner, which in turn makes the use experience of the terminal low. Improve the efficiency and accuracy of human detection, thereby improving the terminal experience.
  • the corresponding temperature threshold corresponding to the ambient temperature is adjusted, and the corresponding temperature threshold of the pixel unit is adjusted.
  • the preset threshold of the current pixel unit is 1 ° C
  • the current ambient temperature is 27 ° C.
  • the correction amount is -0.25 ° C. After the correction, the ambient temperature correction value is finally confirmed to be 0.75. °C.
  • Wind speed Va Correction amount ⁇ TVa Va ⁇ 10% 0 10% ⁇ Va ⁇ 30% -0.1 °C 30% ⁇ Va ⁇ 50% -0.2°C 50% ⁇ Va ⁇ 70% -0.3 ° C 70% ⁇ Va ⁇ 90 -0.4°C Ta>90% -0.5 ° C
  • the correction module 60 is further configured to correct a temperature threshold corresponding to all the pixel units according to the threshold correction value.

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Abstract

一种人体位置获取方法,包括:启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;计算红外图像的像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差;将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;根据比对结果确定人体位置。还公开了一种人体位置获取装置。实现基于人感的空调控制方法,通过人体的位置、数量和体表温度等进行空调控制,提升用户体验度。

Description

一种人体位置获取方法和装置
技术领域
本发明涉及红外控制技术领域,尤其涉及一种人体位置获取方法和装置。
背景技术
当前红外传感器在空调器上的应用已经越来越普遍。使用红外传感器的目的是能够检测室内的人体位置、数量、温度等信息,从而自动智能地控制空调,以自动营造舒适的室内环境。当前红外传感器在进行人体检测时大都是使用固定的预设阈值,例如当红外热图像中的某个区域温度大于背景热图像温度超过预设阈值(例如2℃)时,即认为该区域为人体所在区域。但是由于红外传感器分辨率和红外辐射随距离衰减等原因,距离越远人体与背景的温差越小;同时环境温度越高人体与背景温度的温差也越小;另外人体的表面温度还会受风速的影响,风速越大会导致人体表面温度越低。因此为了能更准确地检测到人,固定的预设阈值是不合理的,会导致误检或者漏检增多,进而导致空调的控制准确度差。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于通过红外传感器检测到的人体位置、数量和体表温度等进行空调控制,提升用户体验度。
为实现上述目的,本发明提供的一种人体位置获取方法,包括:
启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;
计算所述红外图像的像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差;
将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;
根据比对结果确定人体位置。
优选地,所述将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对,包括:
根据像素单元与红外传感器的距离确定每个像素单元对应的温度阈值;
将像素单元对应的温度差与温度阈值比对。
优选地,所述将像素单元对应的温度差与温度阈值比对之前,还包括:
获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值;
按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
优选地,所述获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值的步骤,还包括:
基于已获取到的所述环境温度,读取预存的环境温度修正值映射关系,以确认所述环境温度对应的阈值修正值。
优选地,所述方法还包括:
获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值;
按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
优选地,所述获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值的步骤,还包括:
基于已获取到的所述风速值,读取预存的风速修正值映射关系,以确认所述风速下对应的阈值修正值。
优选地,所述根据比对结果确定人体位置,还包括:
标记满足对应温度阈值条件的像素单元所在的区域为人体子区域;
将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置。
优选地,所述将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置的步骤,还包括:
提取目标范围内已标记为人体子区域的像素单元,并计算所述像素单元之间的相互温度差值;
并在确认所述相互温度差值相等和/或在目标范围内浮动时,确认目标范围内的所述人体子区域为人体位置。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种人体位置获取装置,包括:
扫描模块,用于启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;
计算模块,用于计算所述红外图像的像素单元与初始北京红外图像对应像素单元的温度差;
对比模块,用于将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;
确定模块,用于根据比对结果确定人体位置。
优选地,所述确定模块,还用于根据像素单元与红外传感器的距离确定每个像素单元对应的温度阈值;
所述对比模块,还用于将像素单元对应的温度差与温度阈值比对。
优选地,所述装置还包括:
获取模块,用于获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值;
修正模块,用于按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
优选地,所述获取模块,还包括:环境温度修正单元,
所述环境温度修正单元,用于基于已获取到的所述环境温度,读取预存的环境温度修正值映射关系,以确认所述环境温度对应的阈值修正值。
优选地,所述获取模块,还用于获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值;
所述修正模块,还用于按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
优选地,所述获取模块,还包括:风速修正单元,
所述风速修正单元,用于基于已获取到的所述风速值,读取预存的风速修正值映射关系,以确认所述风速下对应的阈值修正值。
优选地,所述装置还包括:
标记模块,用于标记满足对应温度阈值条件的像素单元所在的区域标记为人体子区域;
聚类模块,用于将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置
优选地,所述聚类模块,还包括:提取单元及确认单元,
所述提取单元,用于提取目标范围内已标记为人体子区域的像素单元,并计算所述像素单元之间的相互温度差值;
所述确认单元,用于并在确认所述相互温度差值相等和/或在目标范围内浮动时,确认目标范围内的所述人体子区域为人体位置。
本发明启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;计算所述红外图像的像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差;将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;根据比对结果确定人体位置。。有效地通过人体的位置、数量和体表温度等进行空调控制,提升用户体验度。
附图说明
图1为本发明人体位置获取方法的第一实施例的流程示意图;
图2为本发明人体位置获取方法的第二实施例的流程示意图;
图3为本发明人体位置获取方法的第三实施例的流程示意图;
图4为本发明人体位置获取装置的第一实施例的功能模块示意图;
图5为本发明人体位置获取装置的第二实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是:启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;计算所述红外图像的像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差;将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;根据比对结果确定人体位置。。有效避免现有基于人感的空调控制过程中,由于红外测量人体精确度的问题导致的误检和漏检,影响空调器运行调整,进而使得终端的使用体验偏低的问题。提高了人体检测效率和精确度,进而提高了终端的使用体验。
由于红外测量人体精确度的问题导致的误检和漏检,影响空调器运行调整,进而使得终端的使用体验偏低的问题。提高了人体检测效率和精确度,进而提高了终端的使用体验。
基于上述问题,本发明提供一种人体位置获取方法。
参照图1,图1为本发明人体位置获取方法的第一实施例的流程示意图。
在一实施例中,所述方法包括:
步骤S1,启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;
启动红外传感器,扫描当前环境,并获取到当前环境的红外热图像 ,其中 , ;M,N为热图像的宽和高,所述红外传感器,内置于空调器中,并根据空调器的安装位置内置于空调器的对应位置。并每隔预设时间获取一次红外热图像,用于获取到最新的红外热图像,所述预设时间,为用户在空调器中设置的获取当前红外热图像的间隔时间。
步骤S2,计算所述红外图像的像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差;
根据目标格式构建初始背景红外热图像,所述目标格式为用户在系统中设置的初始背景热图像的构建方式,主要内容为:取前K个温度分布场的平均构造初始背景红外热图像 。并计算所述已构建的初始背景红外热图像与步骤S1中获取到的最新的当前红外热图像的温度差,所述计算方式:将初始背景红外热图像 与获取到的红外热图像 二者进行覆盖,计算覆盖后的红外热图像中每个像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差值。
进一步的,在当前红外热图像与构建的初始背景热图像进行对比时,若检测到初始背景热图像像素等于目标数量,表示当前的初始背景热图像通过多次对比的原因,已经影响了背景热图像的像素,会影响与当前热图像的对比,进而影响确定人体所在区域。所述目标数量为用户在系统中设置的背景热图像的像素最低值。根据构建初始背景热图像目标格式重新构建背景热图像,用于与当前热图像对比。
步骤S3,将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;
根据已计算出来的红外图像的每个像素单元温度差值,与对应的像素单元预设阈值比对;所述对应的像素单元温度阈值,是根据像素单元在红外图像中所处的位置所定义的阈值,所述根据像素单元在红外图像中所处的位置去定义温度阈值,与红外传感器的扫描距离和测量精确度有关,像素单元在不同的位置,所对应的温度阈值不同;距离红外传感器距离越远,扫描和测量的精确度越低,所述像素单元的温度阈值的范围越大。
进一步的,所述将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对,包括:
根据像素单元与红外传感器的距离确定每个像素单元对应的温度阈值;像素单元在红外图像中的位置,即该像素单元距离红外传感器的距离,根据红外传感器的扫描范围,距离远近与测量的精确度有差异,像素单元距离红外传感器越远,测量精确度越低。考虑到扫描人体位置的精确度,需根据像素单元在红外图像的位置设置对应的温度阈值。具体的对应温度阈值确认方式查看图1:
表1 预设人体检测温度阈值表
△t 0,0 △t 0,1 △t 0,2 △t 0,N
△t 1,0 △t 1,1 △t 1,2 △t 1,N
△t 2,0 △t 2,1 △t 2,2 △t 2,N
△t M,0 △t M,1 △t M,2 △t M,N
如图1所述,像素单元对应的预设阈值关系,与像素单元的在红外图像中的位置(x,y)相关,例如,当前红外像素单元在红外图像的位置为t(4,20),则该像素单元对应的预设阈值为△t 4,20。将像素单元对应的温度差与温度阈值比对。将计算出来的像素单元的温度差值与对应的温度阈值进行比对,并分析比对结果,所述对应温度阈值为该像素单元根据在红外图像的位置所对应的温度阈值,另外还需通过温度阈值修正值修正所述温度阈值的内容,使所述温度阈值的范围更加精确。
步骤S4,根据比对结果确定人体位置。
根据计算出来的像素单元的温度差值与像素单元位置对应的阈值比对结果,若像素单元的温度差值在对应的阈值范围内,则确定红外热图像中可能有人体所在的像素单元,重复扫描所述像素单元所在区域,确认人体所在区域的对应像素单元,并进一步确认人体所在区域;根据人体检测阈值确定方法,通过计算公式计算的阈值△Tx,y ,当前的红外热图像与初始背景热图像相差超过阈值△Tx,y 的像素单元,则作为人体区域被检测出来,为人体所在的区域。若当前红外热图像与初始背景红外热图像的热值超过目标阈值△Tx,y ,且阈值△Tx,y 与环境温度Ta、(x,y)处的距离d和风速Va相关,则作为人体区域被检测出来。通过检测出来的人体区域,启动红外传感器重复扫描所述人体区域,确定在当前的环境中,人体的温度、数量及人体与空调器的距离,控制空调器调整至对应的模式运行,例如,当前环境中检测到有人体区域两个,与空调器的距离相同,且两人温度在正常范围下,结合当前室内温度,将空调器调整至制冷模式下,温度调整至27℃并左右扫风。
进一步的,所述人体所在区域确认后,还包括:
温度差与温度阈值的像素单元所在的区域标记为人体子区域;
所述像素单元的对应温度阈值经过环境温度和风速的修正后,将该温度阈值数据与计算出来的像素单元的温度差值进行对比,符合温度阈值范围的像素单元确定为人体所在区域,并将该区域标记为人体子区域。
将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置。
将温度差值一致或者温度差值不超过一定范围内的像素单元划分为一个人体子区域,并启动红外传感器扫描该区域,测量该区域的精确温度,确定人体的位置、数量及人体温度等信息。所述温度差值在目标范围内的像素单元,定义为像素单元之间的温度差值数据,若5个像素的单元的最终温度差值数据一致或者像素单元温度差值上下浮动在0.1℃内,则确定这5个像素单元为一个人体区域。
本实施例构建初始背景热图像与当前红外热图像的对比,获取温度差值超过对应阈值的像素单元,并根据当前环境温度和风速修正对所述像素单元的温度差值后,标记符合阈值差值的像素单元,将像素单元温度差值进行聚类,并标记该区域的人体,通过测量人体体表温度调整空调器的运行,修正了由于红外测量人体精确度的问题导致的误检和漏检影响空调器运行调整,进而使得终端的使用体验偏低的问题。提高了人体检测效率和精确度,进而提高了终端的使用体验。
参照图2,所述图2为本发明人体位置获取方法的第二实施例的流程示意图。基于上述方法的第一实施例,所述将像素单元对应的温度差与温度阈值比对之前,还包括:
步骤S5,获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值;
根据像素单元在红外图像的位置对应的预设温度阈值,只是针对该像素单元距离红外传感器的距离定义的,考虑到红外传感器测量的精确度,需对该预设温度阈值进行修正,以便调整该温度阈值的范围。获取当前的环境温度,并获取在该温度环境下,所述像素单元对应的预设温度阈值的修正值。所述环境温度的获取,采用空调器内置的室内环境温度测量仪进行测量,或者由与空调关联的遥控设备的和电子设备进行测量。所述根据环境温度对应的环境温度阈值修正值的定义,包括:
确定环境温度Ta变化对像素单元温度差值的修正量:△tTa=f(Ta),连续的关系函数f(Ta)比根据预设的离散值进行确定,具体对应修正值如表2:
环境温度Ta 修正量△f(Ta)
Ta≥30℃ -0.5℃
30℃>Ta≥28℃ -0.25℃
28℃>Ta≥26℃ 0
26℃>Ta≥22℃ +0.25℃
22℃>Ta≥18℃ +0.5℃
Ta<18℃ +1.0℃
步骤S6,按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
根据表2对对应的环境温度对应的环境温度修正值,对所述像素单元对应温度阈值进行调整。例如,当前像素单元的预设阈值为1℃,获取到当前环境温度为27℃,根据对应的环境温度修正值表,修正量为-0.25℃,经过修正后,最终确认环境温度修正值为0.75℃。
本实施例中,根据当前红外图像与初始背景红外图像的覆盖,计算像素单元的温度差值,确认该像素单元是否在对应预设阈值范围中,通过环境温度对像素单元对应的温度阈值进行修正,通过修正后的像素单元对应温度阈值更精确的对应所述像素单元的温度差值,并通过像素单元的温度差值是否位于对应的预设阈值范围判断人体所在区域,通过聚类标记人体后,确定人体所在位置,并通过人体位置像素单元的温度对应调整空调器的运行方式,提升用户体验度。
参照图3,所述图3为本发明人体位置获取方法的第三实施例的流程示意图。基于上述方法的第一实施例,所述将像素单元对应的温度差与温度阈值比对之前,还包括:
步骤S7,获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值;
通过环境温度修正后的温度阈值,还需通过当前风速对温度阈值做进一步的修改,获取室内风机当前的风速,并获取根据风速对应的风速温度阈值修正值。所述室内风机的风速,通过空调器的挡风板的角度确定,根据挡风板的开度,对应所述风速温度阈值修正值。确定风速Va的变化对人体阈值的修正量△TVa=f(Va),所述风速对应空调器的风挡1%-100%,由空调器中对应的空调挡风板的位置进行确认。同样的,连续的关系函数f(Va)比根据空调器的风挡预设几个离散的值机型确认,具体对应修正值如图3:
表3风速对应的人体检测阈值的修正量
风速Va 修正量△TVa
Va≤ 10% 0
10%<Va≤30% -0.1℃
30%<Va≤50% -0.2℃
50%<Va≤70% -0.3℃
70%<Va≤90 -0.4℃
Ta>90% -0.5℃
步骤S8,按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
根据表3对应的根据风速确认的风速温度阈值修正值对已通过环境温度修正后的温度阈值做修正,以便更精确的确定温度阈值范围。例如,通过环境温度修正值修正后的温度阈值为0.75℃,获取到的当前风速为25%,对应修正值为-0.1℃,修正结果为0.65℃。
本实施例中,根据当前红外图像与初始背景红外图像的覆盖,计算像素单元的温度差值,确认该像素单元是否在对应预设阈值范围中,通过风速对像素单元对应的温度阈值进行修正,通过修正后的像素单元对应温度阈值更精确的对应所述像素单元的温度差值;进一步的,考虑到在非正常环境下,环境温度对温度阈值所造成的影响,可结合环境温度的修正值及风速修正值二者结合对当前像素单元的温度阈值进行修正,以便符合非正常环境的精确温度阈值设定,更准确的判定像素单元的温度差值是否为人体所在区域。
上述第一至第二实施例的人体位置获取方法的执行主体均可以为空调器或与空调器连接的电子设备。更进一步地,该人体位置获取方法,可以由安装在空调器或与空调器关联的电子设备实现,其中,该空调器可以包括但不限于空调器等电子设备。所述与空调器连接的电子设备包括但不限于手机、pad、笔记本电脑等。
本发明进一步提供一种人体位置获取装置。
参照图4,图4为本发明人体位置获取装置的第一实施例的功能模块示意图。
在一实施例中,所述装置包括:扫描模块10、计算模块20、对比模块30及确定模块40。
扫描模块10,用于启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;
启动红外传感器,扫描当前环境,并获取到当前环境的红外热图像 ,其中 , ;M,N为热图像的宽和高,所述红外传感器,内置于空调器中,并根据空调器的安装位置内置于空调器的对应位置。并每隔预设时间获取一次红外热图像,用于获取到最新的红外热图像,所述预设时间,为用户在空调器中设置的获取当前红外热图像的间隔时间。
计算模块20,用于计算所述红外图像的像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差;
根据目标格式构建初始背景红外热图像,所述目标格式为用户在系统中设置的初始背景热图像的构建方式,主要内容为:取前K个温度分布场的平均构造初始背景红外热图像 。并计算所述已构建的初始背景红外热图像与扫描模块中获取到的最新的当前红外热图像的温度差,所述计算方式:将初始背景红外热图像 与获取到的红外热图像 二者进行覆盖,计算覆盖后的红外热图像中每个像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差值。
进一步的,在当前红外热图像与构建的初始背景热图像进行对比时,若检测到初始背景热图像像素等于目标数量,表示当前的初始背景热图像通过多次对比的原因,已经影响了背景热图像的像素,会影响与当前热图像的对比,进而影响确定人体所在区域。所述目标数量为用户在系统中设置的背景热图像的像素最低值。根据构建初始背景热图像目标格式重新构建背景热图像,用于与当前热图像对比。
对比模块30,用于将每个像素单元的温度差与对应的预设阈值比对;
根据已计算出来的红外图像的每个像素单元温度差值,与对应的像素单元预设阈值比对;所述对应的像素单元温度阈值,是根据像素单元在红外图像中所处的位置所定义的阈值,所述根据像素单元在红外图像中所处的位置去定义温度阈值,与红外传感器的扫描距离和测量精确度有关,像素单元在不同的位置,所对应的温度阈值不同;距离红外传感器距离越远,扫描和测量的精确度越低,所述像素单元的温度阈值的范围越大,用以囊括像素单元的温度差值的数据。
进一步的,所述将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对,包括:
根据像素单元与红外传感器的距离确定每个像素单元对应的温度阈值;像素单元在红外图像中的位置,即该像素单元距离红外传感器的距离,根据红外传感器的扫描范围,距离远近与测量的精确度有差异,像素单元距离红外传感器越远,测量精确度越低。考虑到扫描人体位置的精确度,需根据像素单元在红外图像的位置设置对应的温度阈值。具体的对应温度阈值确认方式查看图1:
表1 预设人体检测温度阈值表
△t0,0 △t 0,1 △t 0,2 △t 0,N
△t 1,0 △t 1,1 △t 1,2 △t 1,N
△t 2,0 △t 2,1 △t 2,2 △t 2,N
△t M,0 △t M,1 △t M,2 △t M,N
如图1所述,像素单元对应的预设阈值关系,与像素单元的在红外图像中的位置(x,y)相关,例如,当前红外像素单元在红外图像的位置为t(4,20),则该像素单元对应的预设阈值为△t 4,20。将像素单元对应的温度差与温度阈值比对。将计算出来的像素单元的温度差值与对应的温度阈值进行比对,并分析比对结果,所述对应温度阈值为该像素单元根据在红外图像的位置所对应的温度阈值数。
确定模块40,用于根据比对结果确定人体位置。
根据计算出来的像素单元的温度差值与像素单元位置对应的阈值比对结果,若像素单元的温度差值在对应的阈值范围内,则确定红外热图像中可能有人体所在的像素单元,并通过环境温度和风速对该像素单元的温度差值的修正,确认人体所在区域的像素单元,进一步确认人体所在区域;根据人体检测阈值确定方法,通过计算公式计算的阈值△Tx,y ,当前的红外热图像与初始背景热图像相差超过阈值△Tx,y 的像素单元,则作为人体区域被检测出来,为人体所在的区域。若当前红外热图像与初始背景红外热图像的热值超过目标阈值△Tx,y ,且阈值△Tx,y 与环境温度Ta、(x,y)处的距离d和风速Va相关,则作为人体区域被检测出来。通过检测出来的人体区域,启动红外传感器重复扫描所述人体区域,确定在当前的环境中,人体的温度、数量及人体与空调器的距离,控制空调器调整至对应的模式运行,例如,当前环境中检测到有人体区域两个,与空调器的距离相同,且两人温度在正常范围下,结合当前室内温度,将空调器调整至制冷模式下,温度调整至27℃并左右扫风。
进一步的,所述人体所在区域确认后,还包括:
标记模块50,用于温度差与温度阈值的像素单元所在的区域标记为人体子区域;
所述像素单元的对应温度阈值经过环境温度和风速的修正后,将该温度阈值数据与计算出来的像素单元的温度差值进行对比,符合温度阈值范围的像素单元确定为人体所在区域,并将该区域标记为人体子区域。
聚类模块60,用于将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置。
将温度差值一致或者温度差值不超过一定范围内的像素单元划分为一个人体子区域,并启动红外传感器扫描该区域,测量该区域的精确温度,确定人体的位置、数量及人体温度等信息。所述温度差值在目标范围内的像素单元,定义为像素单元之间的温度差值数据,若5个像素的单元的最终温度差值数据一致或者像素单元温度差值上下浮动在0.1℃内,则确定这5个像素单元为一个人体区域。
本实施例构建初始背景热图像与当前红外热图像的对比,获取温度差值超过对应阈值的像素单元,并根据当前环境温度和风速修正对所述像素单元的温度差值后,标记符合阈值差值的像素单元,将像素单元温度差值进行聚类,并标记该区域的人体,通过测量人体体表温度调整空调器的运行,修正了由于红外测量人体精确度的问题导致的误检和漏检影响空调器运行调整,进而使得终端的使用体验偏低的问题。提高了人体检测效率和精确度,进而提高了终端的使用体验。
参照图5,图5为本发明人体位置获取装置的第二实施例的功能模块示意图。所述将每个像素单元的温度差与对应的预设阈值比对,还包括:获取模块70,修正模块80。
获取模块50,用于获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值;
根据像素单元在红外图像的位置对应的预设温度阈值,只是针对该像素单元距离红外传感器的距离定义的,考虑到红外传感器测量的精确度,需对该预设温度阈值进行修正,以便调整该温度阈值的范围。获取当前的环境温度,并获取在该温度环境下,所述像素单元对应的预设温度阈值的修正值。所述环境温度的获取,采用空调器内置的室内环境温度测量仪进行测量,或者由与空调关联的遥控设备的和电子设备进行测量。所述根据环境温度对应的环境温度阈值修正值的定义,包括:
确定环境温度Ta变化对像素单元温度差值的修正量:△tTa=f(Ta),连续的关系函数f(Ta)比根据预设的离散值进行确定,具体对应修正值如表2:
环境温度Ta 修正量△f(Ta)
Ta≥30℃ -0.5℃
30℃>Ta≥28℃ -0.25℃
28℃>Ta≥26℃ 0
26℃>Ta≥22℃ +0.25℃
22℃>Ta≥18℃ +0.5℃
Ta<18℃ +1.0℃
修正模块60,用于按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
根据表2对对应的环境温度对应的环境温度修正值,对所述像素单元对应温度阈值进行调整。例如,当前像素单元的预设阈值为1℃,获取到当前环境温度为27℃,根据对应的环境温度修正值表,修正量为-0.25℃,经过修正后,最终确认环境温度修正值为0.75℃。
本实施例中,根据当前红外图像与初始背景红外图像的覆盖,计算像素单元的温度差值,确认该像素单元是否在对应预设阈值范围中,通过环境温度对像素单元对应的温度阈值进行修正,通过修正后的像素单元对应温度阈值更精确的对应所述像素单元的温度差值,并通过像素单元的温度差值是否位于对应的预设阈值范围判断人体所在区域,通过聚类标记人体后,确定人体所在位置,并通过人体位置像素单元的温度对应调整空调器的运行方式,提升用户体验度。
进一步的,所述像素单元的对应温度阈值的修正,还包括风速大小对温度阈值进行修正,包括:
所述获取模块50,还用于获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值;
通过环境温度修正后的温度阈值,还需通过当前风速对温度阈值做进一步的修改,获取室内风机当前的风速,并获取根据风速对应的风速温度阈值修正值。所述室内风机的风速,通过空调器的挡风板的角度确定,根据挡风板的开度,对应所述风速温度阈值修正值。确定风速Va的变化对人体阈值的修正量△TVa=f(Va),所述风速对应空调器的风挡1%-100%,由空调器中对应的空调挡风板的位置进行确认。同样的,连续的关系函数f(Va)比根据空调器的风挡预设几个离散的值机型确认,具体对应修正值如图3:
表3风速对应的人体检测阈值的修正量
风速Va 修正量△TVa
Va≤ 10% 0
10%<Va≤30% -0.1℃
30%<Va≤50% -0.2℃
50%<Va≤70% -0.3℃
70%<Va≤90 -0.4℃
Ta>90% -0.5℃
所述修正模块60,还用于按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
根据表3对应的根据风速确认的风速温度阈值修正值对已通过环境温度修正后的温度阈值做修正,以便更精确的确定温度阈值范围。例如,通过环境温度修正值修正后的温度阈值为0.75℃,获取到的当前风速为25%,对应修正值为-0.1℃,修正结果为0.65℃。
本实施例中,根据当前红外图像与初始背景红外图像的覆盖,计算像素单元的温度差值,确认该像素单元是否在对应预设阈值范围中,通过风速对像素单元对应的温度阈值进行修正,通过修正后的像素单元对应温度阈值更精确的对应所述像素单元的温度差值;进一步的,考虑到在非正常环境下,环境温度对温度阈值所造成的影响,可结合环境温度的修正值及风速修正值二者结合对当前像素单元的温度阈值进行修正,以便符合非正常环境的精确温度阈值设定,更准确的判定像素单元的温度差值是否为人体所在区域。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

  1. 一种人体位置获取方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
    启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;
    计算所述红外图像的像素单元与初始背景红外图像对应像素单元的温度差;
    将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;
    根据比对结果确定人体位置。
  2. 如权利要求1所述的人体位置获取方法,其特征在于,所述将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对,包括:
    根据像素单元与红外传感器的距离确定每个像素单元对应的温度阈值;
    将像素单元对应的温度差与温度阈值比对。
  3. 如权利要求1所述的人体位置获取方法,其特征在于,所述将像素单元对应的温度差与温度阈值比对之前,还包括:
    获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值;
    按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
  4. 如权利要求3所述的人体位置获取方法,其特征在于,所述获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值的步骤,还包括:
    基于已获取到的所述环境温度,读取预存的环境温度修正值映射关系,以确认所述环境温度对应的阈值修正值。
  5. 如权利要求1所述的人体位置获取方法,其特征在于,所述方法还包括:
    获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值;
    按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
  6. 如权利要求5所述的人体位置获取方法,其特征在于,所述获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值的步骤,还包括:
    基于已获取到的所述风速值,读取预存的风速修正值映射关系,以确认所述风速下对应的阈值修正值。
  7. 如权利要求1所述的人体位置获取方法,其特征在于,所述根据比对结果确定人体位置,还包括:
    标记满足对应温度阈值条件的像素单元所在的区域为人体子区域;
    将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置。
  8. 如权利要求7所述的人体位置获取方法,其特征在于,所述将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置的步骤,还包括:
    提取目标范围内已标记为人体子区域的像素单元,并计算所述像素单元之间的相互温度差值;
    并在确认所述相互温度差值相等和/或在目标范围内浮动时,确认目标范围内的所述人体子区域为人体位置。
  9. 一种人体位置获取装置,其特征在于,包括:
    扫描模块,用于启动红外传感器,通过红外传感器扫描当前环境的红外图像;
    计算模块,用于计算所述红外图像的像素单元与初始北京红外图像对应像素单元的温度差;
    对比模块,用于将每个像素单元的温度差与对应的温度阈值比对;
    确定模块,用于根据比对结果确定人体位置。
  10. 如权利要求9所述的人体位置获取装置,其特征在于,所述确定模块,还用于根据像素单元与红外传感器的距离确定每个像素单元对应的温度阈值;
    所述对比模块,还用于将像素单元对应的温度差与温度阈值比对。
  11. 如权利要求9所述的人体位置获取装置,其特征在于,所述装置还包括:
    获取模块,用于获取当前的环境温度,及与所述环境温度对应的阈值修正值;
    修正模块,用于按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
  12. 如权利要求11所述的人体位置获取装置,其特征在于,所述获取模块,还包括:环境温度修正单元,
    所述环境温度修正单元,用于基于已获取到的所述环境温度,读取预存的环境温度修正值映射关系,以确认所述环境温度对应的阈值修正值。
  13. 如权利要求9所述的人体位置获取装置,其特征在于,所述获取模块,还用于获取室内风机当前的风速值,及与所述风速值对应的阈值修正值;
    所述修正模块,还用于按照所述阈值修正值修正所有像素单元对应的温度阈值。
  14. 如权利要求13所述的人体位置获取装置,其特征在于,所述获取模块,还包括:风速修正单元,
    所述风速修正单元,用于基于已获取到的所述风速值,读取预存的风速修正值映射关系,以确认所述风速下对应的阈值修正值。
  15. 如权利要求9所述的人体位置获取装置,其特征在于,所述装置还包括:
    标记模块,用于标记满足对应温度阈值条件的像素单元所在的区域标记为人体子区域;
    聚类模块,用于将所有标记的人体子区域聚类为人体区域,确定人体位置。
  16. 如权利要求15所述的人体位置获取装置,其特征在于,所述聚类模块,还包括:提取单元及确认单元,
    所述提取单元,用于提取目标范围内已标记为人体子区域的像素单元,并计算所述像素单元之间的相互温度差值;
    所述确认单元,用于并在确认所述相互温度差值相等和/或在目标范围内浮动时,确认目标范围内的所述人体子区域为人体位置。
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