一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法，該方法包括：1)提供一種基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺，所述操作平臺包括紅外成像設備、紅外室內(nèi)圖像處理設備、窗戶開度控制設備和AT89C51單片機，所述紅外成像設備用于對臥室室內(nèi)拍攝以獲得紅外室內(nèi)圖像，所述紅外室內(nèi)圖像處理設備與所述紅外成像設備連接，用于對所述紅外室內(nèi)圖像進行圖像處理，所述AT89C51單片機與所述紅外室內(nèi)圖像處理設備連接，用于基于所述紅外室內(nèi)圖像處理設備的圖像處理結果控制所述窗戶開度控制設備對臥室窗戶的開啟模式；2)使用所述操作平臺來檢測。通過本發(fā)明，能夠在夜間根據(jù)臥室人體出汗情況和室外風速自動控制臥室窗戶的打開狀態(tài)。
【專利說明】一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法
[0001 ] 本發(fā)明是申請?zhí)枮?01510536514.3、申請日為2015年8月28日、發(fā)明名稱為“一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法”的專利的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及環(huán)境檢測領域，尤其涉及一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法。
【背景技術】
[0003]現(xiàn)有技術中，在夜間，當臥室人們進入睡眠時，臥室窗戶處于失控狀態(tài)，所謂的失控指的是，臥室窗戶只能保持之前的打開或關閉狀態(tài)，以及在打開狀態(tài)時，臥室窗戶只能隨風晃動或被固定在某一位置，無法根據(jù)室內(nèi)人員情況和室外風速靈活進行臥室窗戶的控制，極易給臥室人員帶來不舒適的感覺。
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法，能夠在夜間實時檢測臥室人員的流汗情況以及檢測外部風速和室內(nèi)毒氣濃度含量，以建立適宜人員體感和室內(nèi)健康環(huán)境的通風機制，保證室內(nèi)人員的身心健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法，采用有毒氣體檢測設備和風速檢測設備對室內(nèi)外通風參數(shù)進行檢測，采用具有自適應圖像閾值分割機制和多重有效圖像預處理技術的圖像識別設備對室內(nèi)人員汗水進行檢測，從而自動控制夜間臥室窗戶的開啟和關閉以及自動控制臥室窗戶的打開度。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法，該方法包括:I)提供一種基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺，所述操作平臺包括紅外成像設備、紅外室內(nèi)圖像處理設備、窗戶開度控制設備和AT89C51單片機，所述紅外成像設備用于對臥室室內(nèi)拍攝以獲得紅外室內(nèi)圖像，所述紅外室內(nèi)圖像處理設備與所述紅外成像設備連接，用于對所述紅外室內(nèi)圖像進行圖像處理，所述AT89C51單片機與所述紅外室內(nèi)圖像處理設備連接，用于基于所述紅外室內(nèi)圖像處理設備的圖像處理結果控制所述窗戶開度控制設備對臥室窗戶的開啟模式;2)使用所述操作平臺來檢測。
[0007]更具體地，在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中，還包括:有毒氣體檢測設備，與所述AT89C51單片機連接，用于檢測臥室內(nèi)是否存在有毒氣體，并在檢測到存在有毒氣體時，將有毒氣體含量發(fā)送到所述AT89C51單片機;風速檢測設備，設置在臥室外部的外墻上，用于檢測并輸出臥室外部的實時風速;供電設備，設置在臥室外部的外墻上，包括太陽能供電器件、市電接口、切換開關和電壓轉換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述市電接口分別連接，根據(jù)市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓;移動硬盤，用于預先存儲人體灰度閾值范圍和預設像素數(shù)量閾值，還用于預先存儲基準汗水圖像，所述基準汗水圖像為對基準汗水進行拍攝而獲得的只包括汗水像素的圖像;所述紅外室內(nèi)圖像處理設備設置在臥室內(nèi)部的內(nèi)墻上，與所述紅外成像設備連接，用于接收紅外室內(nèi)圖像;所述紅外室內(nèi)圖像處理設備包括對比度增強子設備、維納濾波子設備、中值濾波子設備、均值濾波子設備、圖像膨脹子設備、圖像腐蝕子設備、灰度化處理子設備、閾值選擇子設備、人體分割子設備和汗水提取子設備;所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備對所述紅外室內(nèi)圖像依次執(zhí)行對比度增強、維納濾波、中值濾波、均值濾波、圖像膨脹、圖像腐蝕和灰度化處理，以獲得灰度化圖像;所述閾值選擇子設備與所述移動硬盤和所述灰度化處理子設備分別連接，用于依次從所述人體灰度閾值范圍中選擇一個值作為預選灰度閾值，采用預選灰度閾值將灰度化圖像劃分為預選背景區(qū)域和預選目標區(qū)域，計算預選背景區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為第一面積比，計算預選背景區(qū)域的像素平均灰度值作為第一平均灰度值，計算預選目標區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為第二面積比，計算預選目標區(qū)域的像素平均灰度值作為第二平均灰度值，將第一平均灰度值減去第二平均灰度值，獲得的差的平方乘以第一面積比和第二面積比，獲得的乘積作為閾值乘積，選擇閾值乘積最大的預選灰度閾值作為目標灰度閾值;所述人體分割子設備與所述閾值選擇子設備連接，用于采用目標灰度閾值將灰度化圖像劃分為背景圖像和人體圖像;所述汗水提取子設備與所述人體分割子設備和所述移動硬盤分別連接，從人體圖像中提取與基準汗水圖像匹配的各個汗水子圖像，累計各個汗水子圖像中的像素總和，當?shù)玫降南袼乜偤痛笥陬A設像素數(shù)量閾值時，判斷人體存在汗水并輸出存在汗水信號，當?shù)玫降南袼乜偤托∮诘扔陬A設像素數(shù)量閾值時，判斷人體不存在汗水并輸出不存在汗水信號;所述AT89C51單片機與所述紅外成像設備、所述風速檢測設備、所述移動硬盤、所述紅外室內(nèi)圖像處理設備和所述窗戶開度控制設備分別連接，在接收到不存在汗水信號，控制所述窗戶開度控制設備以關閉臥室窗戶，在接收到存在汗水信號，打開臥室窗戶，并根據(jù)接收到的實時風速確定所述窗戶開度控制設備的開啟策略;其中，所述AT89C51單片機確定的開啟策略具體包括:所述AT89C51單片機基于風速開度對照表控制所述窗戶開度控制設備，使得所述窗戶開度控制設備控制臥室窗戶的開度與實時風速成反比;其中，所述風速開度對照表被預先存儲在所述移動硬盤預先中，所述風速開度對照表給出了每一個風速范圍與窗戶開度的映射關系，所述AT89C51單片機根據(jù)所述風速開度對照表使得所述窗戶開度控制設備控制窗戶的開度與實時風速成反比；所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備、所述閾值選擇子設備、所述人體分割子設備和所述汗水提取子設備分別采用不同型號的FPGA芯片來實現(xiàn)。
[0008]更具體地，在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中:替換地，所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備、所述閾值選擇子設備、所述人體分割子設備和所述汗水提取子設備被集成在一塊FPGA芯片內(nèi)。
[0009]更具體地，在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中，所述操作平臺還包括:用戶輸入設備，用于在用戶的操作下，輸入所述人體灰度閾值范圍和所述預設像素數(shù)量閾值。
[0010]更具體地，在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中:所述用戶輸入設備為鍵盤。
[0011]更具體地，在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中，所述操作平臺還包括:聲光報警設備，與所述AT89C51單片機連接，用于在所述AT89C51單片機連接的控制下進行聲光報警。
[0012]更具體地，在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中:所述AT89C51單片機在接收到的有毒氣體含量大于等于預設含量閾值時，向所述聲光報警設備發(fā)送聲光報警信號。
[0013]更具體地，在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中:所述預設含量閾值被預先存儲在所述移動硬盤中。
【附圖說明】
[0014]以下將結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺的結構方框圖。
[0016]附圖標記:I紅外成像設備；2紅外室內(nèi)圖像處理設備；3窗戶開度控制設備；4AT89C51單片機
【具體實施方式】
[0017]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺的實施方案進行詳細說明。
[0018]現(xiàn)有技術中，并不存在夜間臥室人員熟睡時根據(jù)室內(nèi)毒氣情況、室外風速和室內(nèi)人員流汗程度對臥室窗戶進行智能化開啟控制的方案，這樣很容易導致室內(nèi)人員流汗著涼或中暑，以及導致不能根據(jù)室外風速自動控制窗戶的開啟程度。
[0019]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺，采用紅外圖像采集技術對夜間臥室人員圖像進行數(shù)據(jù)采集，通過有針對性的各種圖像處理設備識別臥室人員出汗情況，并根據(jù)出汗情況和室內(nèi)外通風狀況靈活控制窗口的開啟狀態(tài)。
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺的結構方框圖，所述操作平臺包括紅外成像設備、紅外室內(nèi)圖像處理設備、窗戶開度控制設備和AT89C51單片機，所述紅外成像設備用于對臥室室內(nèi)拍攝以獲得紅外室內(nèi)圖像，所述紅外室內(nèi)圖像處理設備與所述紅外成像設備連接，用于對所述紅外室內(nèi)圖像進行圖像處理，所述AT89C51單片機與所述紅外室內(nèi)圖像處理設備連接，用于基于所述紅外室內(nèi)圖像處理設備的圖像處理結果控制所述窗戶開度控制設備對臥室窗戶的開啟模式。
[0021]接著，繼續(xù)對本發(fā)明的基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺的具體結構進行進一步的說明。
[0022]所述操作平臺還包括:有毒氣體檢測設備，與所述AT89C51單片機連接，用于檢測臥室內(nèi)是否存在有毒氣體，并在檢測到存在有毒氣體時，將有毒氣體含量發(fā)送到所述AT89C51單片機。
[0023]所述操作平臺還包括:風速檢測設備，設置在臥室外部的外墻上，用于檢測并輸出臥室外部的實時風速。
[0024]所述操作平臺還包括:供電設備，設置在臥室外部的外墻上，包括太陽能供電器件、市電接口、切換開關和電壓轉換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述市電接口分別連接，根據(jù)市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓。
[0025]所述操作平臺還包括:移動硬盤，用于預先存儲人體灰度閾值范圍和預設像素數(shù)量閾值，還用于預先存儲基準汗水圖像，所述基準汗水圖像為對基準汗水進行拍攝而獲得的只包括汗水像素的圖像。
[0026]所述紅外室內(nèi)圖像處理設備設置在臥室內(nèi)部的內(nèi)墻上，與所述紅外成像設備連接，用于接收紅外室內(nèi)圖像;所述紅外室內(nèi)圖像處理設備包括對比度增強子設備、維納濾波子設備、中值濾波子設備、均值濾波子設備、圖像膨脹子設備、圖像腐蝕子設備、灰度化處理子設備、閾值選擇子設備、人體分割子設備和汗水提取子設備。
[0027]所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備對所述紅外室內(nèi)圖像依次執(zhí)行對比度增強、維納濾波、中值濾波、均值濾波、圖像膨脹、圖像腐蝕和灰度化處理，以獲得灰度化圖像。
[0028]所述閾值選擇子設備與所述移動硬盤和所述灰度化處理子設備分別連接，用于依次從所述人體灰度閾值范圍中選擇一個值作為預選灰度閾值，采用預選灰度閾值將灰度化圖像劃分為預選背景區(qū)域和預選目標區(qū)域，計算預選背景區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為第一面積比，計算預選背景區(qū)域的像素平均灰度值作為第一平均灰度值，計算預選目標區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為第二面積比，計算預選目標區(qū)域的像素平均灰度值作為第二平均灰度值，將第一平均灰度值減去第二平均灰度值，獲得的差的平方乘以第一面積比和第二面積比，獲得的乘積作為閾值乘積，選擇閾值乘積最大的預選灰度閾值作為目標灰度閾值。
[0029]所述人體分割子設備與所述閾值選擇子設備連接，用于采用目標灰度閾值將灰度化圖像劃分為背景圖像和人體圖像。
[0030]所述汗水提取子設備與所述人體分割子設備和所述移動硬盤分別連接，從人體圖像中提取與基準汗水圖像匹配的各個汗水子圖像，累計各個汗水子圖像中的像素總和，當?shù)玫降南袼乜偤痛笥陬A設像素數(shù)量閾值時，判斷人體存在汗水并輸出存在汗水信號，當?shù)玫降南袼乜偤托∮诘扔陬A設像素數(shù)量閾值時，判斷人體不存在汗水并輸出不存在汗水信號。
[0031]所述AT89C51單片機與所述紅外成像設備、所述風速檢測設備、所述移動硬盤、所述紅外室內(nèi)圖像處理設備和所述窗戶開度控制設備分別連接，在接收到不存在汗水信號，控制所述窗戶開度控制設備以關閉臥室窗戶，在接收到存在汗水信號，打開臥室窗戶，并根據(jù)接收到的實時風速確定所述窗戶開度控制設備的開啟策略。
[0032]其中，所述AT89C51單片機確定的開啟策略具體包括:所述AT89C51單片機基于風速開度對照表控制所述窗戶開度控制設備，使得所述窗戶開度控制設備控制臥室窗戶的開度與實時風速成反比。所述風速開度對照表被預先存儲在所述移動硬盤預先中，所述風速開度對照表給出了每一個風速范圍與窗戶開度的映射關系，所述AT89C51單片機根據(jù)所述風速開度對照表使得所述窗戶開度控制設備控制窗戶的開度與實時風速成反比。
[0033]所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備、所述閾值選擇子設備、所述人體分割子設備和所述汗水提取子設備分別采用不同型號的FPGA芯片來實現(xiàn)。
[0034]可選地，在所述操作平臺中:替換地，所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備、所述閾值選擇子設備、所述人體分割子設備和所述汗水提取子設備被集成在一塊FPGA芯片內(nèi)；在所述基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺中，所述操作平臺還包括:用戶輸入設備，用于在用戶的操作下，輸入所述人體灰度閾值范圍和所述預設像素數(shù)量閾值;所述用戶輸入設備為鍵盤;所述操作平臺還包括:聲光報警設備，與所述AT89C51單片機連接，用于在所述AT89C51單片機連接的控制下進行聲光報警；所述AT89C51單片機在接收到的有毒氣體含量大于等于預設含量閾值時，向所述聲光報警設備發(fā)送聲光報警信號;所述預設含量閾值被預先存儲在所述移動硬盤中。
[0035]另外，F(xiàn)PGA(Field —Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場可編程門陣列，他是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。他是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。
[0036]以硬件描述語言(Verilog或VHDL)所完成的電路設計，可以經(jīng)過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至FPGA上進行測試，是現(xiàn)代IC設計驗證的技術主流。這些可編輯元件可以被用來實現(xiàn)一些基本的邏輯門電路(比如AND、0R、X0R、N0T)或者更復雜一些的組合功能比如解碼器或數(shù)學方程式。在大多數(shù)的FPGA里面，這些可編輯的元件里也包含記憶元件例如觸發(fā)器(Flip — flop)或者其他更加完整的記憶塊。系統(tǒng)設計師可以根據(jù)需要通過可編輯的連接把FPGA內(nèi)部的邏輯塊連接起來，就好像一個電路試驗板被放在了一個芯片里。一個出廠后的成品FPGA的邏輯塊和連接可以按照設計者而改變，所以FPGA可以完成所需要的邏輯功會K。
[0037]FPGA—般來說比ASIC(專用集成電路)的速度要慢，實現(xiàn)同樣的功能比ASIC電路面積要大。但是他們也有很多的優(yōu)點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設計的開發(fā)是在普通的FPGA上完成的，然后將設計轉移到一個類似于ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD(Complex Programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件)JPGA的開發(fā)相對于傳統(tǒng)PC、單片機的開發(fā)有很大不同。FPGA以并行運算為主，以硬件描述語言來實現(xiàn);相比于PC或單片機(無論是馮諾依曼結構還是哈佛結構)的順序操作有很大區(qū)別。
[0038]早在1980年代中期，F(xiàn)PGA已經(jīng)在PLD設備中扎根。CPLD和FPGA包括了一些相對大數(shù)量的可編輯邏輯單元。CPLD邏輯門的密度在幾千到幾萬個邏輯單元之間，而FPGA通常是在幾萬到幾百萬。CPLD和FPGA的主要區(qū)別是他們的系統(tǒng)結構。CPLD是一個有點限制性的結構。這個結構由一個或者多個可編輯的結果之和的邏輯組列和一些相對少量的鎖定的寄存器組成。這樣的結果是缺乏編輯靈活性，但是卻有可以預計的延遲時間和邏輯單元對連接單元高比率的優(yōu)點。而FPGA卻是有很多的連接單元，這樣雖然讓他可以更加靈活的編輯，但是結構卻復雜的多。
[0039]采用本發(fā)明的基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺，針對現(xiàn)有技術中夜間臥室窗戶難以自動控制的技術問題，采用多種傳感技術和有針對性的圖像識別技術，對臥室人員汗水數(shù)據(jù)進行采集，以及對室內(nèi)氣體和室外風速進行采集，在此基礎上，靈活控制臥室窗戶的關閉、開啟以及打開程度。
[0040]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種智能檢測的夜間臥室窗戶開度的方法，該方法包括: 1)提供一種基于紅外檢測的夜間臥室窗戶開度操作平臺，所述操作平臺包括紅外成像設備、紅外室內(nèi)圖像處理設備、窗戶開度控制設備和AT89C51單片機，所述紅外成像設備用于對臥室室內(nèi)拍攝以獲得紅外室內(nèi)圖像，所述紅外室內(nèi)圖像處理設備與所述紅外成像設備連接，用于對所述紅外室內(nèi)圖像進行圖像處理，所述AT89C51單片機與所述紅外室內(nèi)圖像處理設備連接，用于基于所述紅外室內(nèi)圖像處理設備的圖像處理結果控制所述窗戶開度控制設備對臥室窗戶的開啟模式； 2)使用所述操作平臺來檢測。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作平臺還包括: 有毒氣體檢測設備，與所述AT89C51單片機連接，用于檢測臥室內(nèi)是否存在有毒氣體，并在檢測到存在有毒氣體時，將有毒氣體含量發(fā)送到所述AT89C51單片機； 風速檢測設備，設置在臥室外部的外墻上，用于檢測并輸出臥室外部的實時風速； 供電設備，設置在臥室外部的外墻上，包括太陽能供電器件、市電接口、切換開關和電壓轉換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述市電接口分別連接，根據(jù)市電接口處的市電電壓大小決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓； 移動硬盤，用于預先存儲人體灰度閾值范圍和預設像素數(shù)量閾值，還用于預先存儲基準汗水圖像，所述基準汗水圖像為對基準汗水進行拍攝而獲得的只包括汗水像素的圖像； 所述紅外室內(nèi)圖像處理設備設置在臥室內(nèi)部的內(nèi)墻上，與所述紅外成像設備連接，用于接收紅外室內(nèi)圖像;所述紅外室內(nèi)圖像處理設備包括對比度增強子設備、維納濾波子設備、中值濾波子設備、均值濾波子設備、圖像膨脹子設備、圖像腐蝕子設備、灰度化處理子設備、閾值選擇子設備、人體分割子設備和汗水提取子設備;所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備對所述紅外室內(nèi)圖像依次執(zhí)行對比度增強、維納濾波、中值濾波、均值濾波、圖像膨脹、圖像腐蝕和灰度化處理，以獲得灰度化圖像;所述閾值選擇子設備與所述移動硬盤和所述灰度化處理子設備分別連接，用于依次從所述人體灰度閾值范圍中選擇一個值作為預選灰度閾值，采用預選灰度閾值將灰度化圖像劃分為預選背景區(qū)域和預選目標區(qū)域，計算預選背景區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為第一面積比，計算預選背景區(qū)域的像素平均灰度值作為第一平均灰度值，計算預選目標區(qū)域占據(jù)灰度化圖像的面積比例作為第二面積比，計算預選目標區(qū)域的像素平均灰度值作為第二平均灰度值，將第一平均灰度值減去第二平均灰度值，獲得的差的平方乘以第一面積比和第二面積比，獲得的乘積作為閾值乘積，選擇閾值乘積最大的預選灰度閾值作為目標灰度閾值;所述人體分割子設備與所述閾值選擇子設備連接，用于采用目標灰度閾值將灰度化圖像劃分為背景圖像和人體圖像;所述汗水提取子設備與所述人體分割子設備和所述移動硬盤分別連接，從人體圖像中提取與基準汗水圖像匹配的各個汗水子圖像，累計各個汗水子圖像中的像素總和，當?shù)玫降南袼乜偤痛笥陬A設像素數(shù)量閾值時，判斷人體存在汗水并輸出存在汗水信號，當?shù)玫降南袼乜偤托∮诘扔陬A設像素數(shù)量閾值時，判斷人體不存在汗水并輸出不存在汗水信號； 所述AT89C51單片機與所述紅外成像設備、所述風速檢測設備、所述移動硬盤、所述紅外室內(nèi)圖像處理設備和所述窗戶開度控制設備分別連接，在接收到不存在汗水信號，控制所述窗戶開度控制設備以關閉臥室窗戶，在接收到存在汗水信號，打開臥室窗戶，并根據(jù)接收到的實時風速確定所述窗戶開度控制設備的開啟策略； 其中，所述AT89C51單片機確定的開啟策略具體包括:所述AT89C51單片機基于風速開度對照表控制所述窗戶開度控制設備，使得所述窗戶開度控制設備控制臥室窗戶的開度與實時風速成反比； 其中，所述風速開度對照表被預先存儲在所述移動硬盤預先中，所述風速開度對照表給出了每一個風速范圍與窗戶開度的映射關系，所述AT89C51單片機根據(jù)所述風速開度對照表使得所述窗戶開度控制設備控制窗戶的開度與實時風速成反比； 其中，所述對比度增強子設備、所述維納濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述均值濾波子設備、所述圖像膨脹子設備、所述圖像腐蝕子設備、所述灰度化處理子設備、所述閾值選擇子設備、所述人體分割子設備和所述汗水提取子設備分別采用不同型號的FPGA芯片來實現(xiàn)； 聲光報警設備，與所述AT89C51單片機連接，用于在所述AT89C51單片機連接的控制下進行聲光報警； 所述AT89C51單片機在接收到的有毒氣體含量大于等于預設含量閾值時，向所述聲光報警設備發(fā)送聲光報警信號； 所述預設含量閾值被預先存儲在所述移動硬盤中。
【文檔編號】G06T7/00GK106050049SQ201610412139
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年8月28日
【發(fā)明人】王海玲
【申請人】王海玲