本發(fā)明涉及智能臺燈技術(shù)領(lǐng)域，涉及了一種智能臺燈及其開關(guān)燈控制、自然交互、服藥提醒、智能通話、電子書、緊急呼救和藥物信息顯示的方法。

背景技術(shù)：

臺燈幾乎是每個家庭必備的書桌用品，但是現(xiàn)有的臺燈功能比較單一，基本只有照明功能，功能較為復(fù)雜的，也只是能夠根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)燈光的明暗或具有護(hù)眼功能。尤其對于老年人，記憶力減退、視力減退成為其生活中的主要問題，所以急需一款既能滿足照明需求，又能給老年人帶來生活上幫助的臺燈。

申請?zhí)枮镃N 201610227673.X公開了一種智能臺燈及其開關(guān)燈控制方法，包括接近傳感器、光傳感器、攝像頭、燈泡、中央控制器，通過集成攝像頭和環(huán)境光傳感器，自動在光線較暗的時候開啟智能臺燈，在用戶離開后自動關(guān)閉智能臺燈，為用戶提供了方便。但是該種臺燈只能用于照明使用，功能比較單一，且不具有投影功能。

申請?zhí)枮镃N 201510438592.X公開了一種具有投影儀與手機(jī)座的多功能臺燈，包括燈頭、燈座、支撐桿、手機(jī)固定機(jī)構(gòu)、投影儀，手機(jī)與投影儀通過數(shù)據(jù)線連接，將手機(jī)上的文字或視頻通過投影儀放大，增強了臺燈的功能。該種臺燈雖然具有投影功能，但是不夠智能，不能給與老年人更多的幫助。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種智能臺燈及其開關(guān)燈控制、自然交互、服藥提醒、智能通話、電子書、緊急呼救和藥物信息顯示的方法。中央處理器通過控制LED光源作為臺燈使用；通過攝像頭捕捉用戶手指在投影畫面中的位置，控制鼠標(biāo)事件完成自然交互；基于可見光攝像頭、自然交互模塊實現(xiàn)了服藥提醒、電子書和藥物信息顯示；通過串口通信和藍(lán)牙通信實現(xiàn)了智能通話和緊急呼救，最終實現(xiàn)了臺燈的智能化，為用戶提供了方便。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種智能臺燈，包括設(shè)置在智能臺燈上的電源裝置，其中，還包括：設(shè)置在所述臺燈上的：

用于提供光源的LED燈；

用于投影畫面的投影儀；

用于捕捉圖像信息的紅外光攝像頭和可見光攝像頭；

用于自然交互的紅外光發(fā)生器；

用于串口通信的通信模塊；

用于播放聲音的揚聲器；

用于錄入聲音的麥克風(fēng)；

用于緊急呼救的報警器；

以及分別于所述LED光源，投影儀，攝像頭，通信模塊，揚聲器連接并控制智能臺燈正常工作的中央處理器；所述的麥克風(fēng)與通信模塊連接；所述的電源裝置與中央處理器、紅外光發(fā)生器和投影儀相連。

所述的紅外光發(fā)生器用于手指位置的獲取。當(dāng)手指放在投影界面上時，紅外發(fā)生器發(fā)出的光會在用戶手指上形成一個亮點，所述的紅外光攝像頭捕獲紅外光位置，從而獲取手指位置。

所述的可見光攝像頭用于藥盒信息的匹配、電子書方法和藥物信息顯示方法中圖像的獲取。

所述的報警器由低功耗的開發(fā)板、電池、加速度傳感器和按鈕組成。用于當(dāng)檢測到老人跌倒時發(fā)送信 息到中央處理器，中央處理器控制通信模塊撥打緊急電話；用于當(dāng)老人處于其他緊急情況時，老人可以通過按鈕撥打緊急電話。

所述的中央處理器由一個開發(fā)板組成，包括以下作用：

用于對LED燈開關(guān)和亮暗控制；

用于對自然交互方法中攝像頭捕捉圖像信息的處理，并將手指位置信息轉(zhuǎn)化為鼠標(biāo)位置信息；

用于對服藥提醒方法流程的控制，并對攝像頭捕捉的藥盒圖像與指定圖像進(jìn)行比對，并給出相應(yīng)的反饋；

用于對智能通話方法的串口通信的控制；

用于對電子書方法中圖像的處理；

用于對緊急呼救方法的控制；

用于對藥物信息顯示方法圖像信息的處理；

一種如上任一項所述的智能臺燈的開關(guān)燈控制方法，其中，包括以下步驟：

A1、用戶通過語音“開燈”，中央處理器識別語音并進(jìn)行開燈操作；或用戶手指點擊指定區(qū)域，紅外光攝像頭通過識別手指動作，中央處理器實現(xiàn)開燈操作；

A2、用戶通過語音“關(guān)燈”，中央處理器識別語音并進(jìn)行關(guān)燈操作；或用戶手指點擊指定區(qū)域，紅外光攝像頭通過識別手指動作，中央處理器實現(xiàn)開燈操作；

A3、在開燈的狀態(tài)下，用戶通過手指向上滑動，紅外光攝像頭捕捉手指動作，中央處理器控制LED燈變亮；

A4、在開燈的狀態(tài)下，用于通過手指向下滑動，紅外光攝像頭捕捉手指動作，中央處理器控制LED燈變暗。

一種如上任一項所述的智能臺燈的自然交互方法，其中，包括以下步驟：

B1、中央處理器通過檢查配置文件，判斷是否需要校準(zhǔn)；

B2、如果需要校準(zhǔn)，用戶依次點擊投影畫面的左上、右上、左下和右下角，紅外光攝像頭捕捉手指位置信息，中央處理器計算得出視頻與屏幕像素的對應(yīng)關(guān)系，并生成配置文件；如果不需要校準(zhǔn)，直接進(jìn)入下一步驟；

B3、用戶手指放在投影畫面上，攝像頭通過捕捉手指位置和動作，中央處理器通過圖像處理得到鼠標(biāo)位置和鼠標(biāo)事件。

一種如上任一項所述的智能臺燈的服藥提醒方法，其中，包括以下步驟：

C1、在設(shè)定好的服藥時間智能臺燈系統(tǒng)會以鈴聲的方式發(fā)出提醒；

C2、用戶通過自然交互方法中的手指點擊進(jìn)入服藥界面；

C3、系統(tǒng)給出當(dāng)前的藥單，并顯示當(dāng)前需要服用的藥物的藥盒圖像，用戶自行尋找藥盒并將其放置在指定的識別區(qū)。系統(tǒng)通過藥盒匹配方法與已知圖像進(jìn)行比對，如果匹配成功則提示用法用量，否則提示錯誤；

C4、用戶按照提示的用法用量服藥，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)向一種藥物，重復(fù)步驟B3，直至設(shè)定的所有藥物都被服用完畢；

C5、服藥結(jié)束，自動退出當(dāng)前界面；

一種如上所述的智能臺燈的服藥提醒方法中的藥盒匹配方法，其中，包括以下步驟：

D1、可見光攝像頭通過差分檢測算法檢測是否有藥盒放在指定識別區(qū)；

D2、當(dāng)有藥盒放入指定識別區(qū)后，利用SURF算法對可見光攝像頭的圖像與已知圖像進(jìn)行比對，得到匹配點數(shù)；

D2、當(dāng)D2步驟中的匹配點數(shù)大于一定閾值時，判斷兩個圖像匹配，否則不匹配；

D3、給出匹配信息，匹配結(jié)束；

一種如上任一項所述的智能臺燈的智能通話方法，其中，包括以下步驟：

E1、用戶通過自然交互方法中的手指點擊進(jìn)入打電話界面；

E2、用戶通過選擇聯(lián)系人或手動撥號的形式撥打電話，通過通信模塊將電話請求發(fā)出

E3、通話結(jié)束后，通過點擊掛掉電話。一定時間后自動退出當(dāng)前界面；

一種如上任一項所述的智能臺燈的電子書方法，其中，包括以下步驟：

F1、通過手指點擊進(jìn)入識別區(qū)和電子書菜單選擇界面；

F2、如果可見光攝像頭檢測到有書籍放入，可見光攝像頭獲取當(dāng)前圖片，進(jìn)入步驟F4；

F3、如果用戶通過菜單點擊選擇所要閱讀的圖書，進(jìn)入閱讀界面，進(jìn)入步驟F5；

F4、將F2步驟總所獲得圖片投影到桌面上，供用戶閱讀，可以通過手指移動完成放大鏡功能；

F5、在閱讀界面通過手指點擊、移動完成翻頁和放大鏡功能；

F6、通過手指點擊退出當(dāng)前界面；

一種如上任一項所述的智能臺燈的緊急呼救方法，其中，包括以下步驟：

G1、當(dāng)報警器上的加速度傳感器檢測到老人跌倒時，自動發(fā)送報警信息；

G2、當(dāng)老人發(fā)生緊急情況是，按下隨身攜帶的報警器上的按鈕，向中央處理器發(fā)送信息；

G3、當(dāng)中央處理器檢測到報警信息后一定時間內(nèi)，中央處理器控制通信模塊撥打緊急電話；

G4、結(jié)束緊急通話；

一種如上任一項所述的智能臺燈的藥物信息顯示方法，其中，包括以下步驟：

H1、用戶通過自然交互方法中的手指點擊進(jìn)入查看藥物信息顯示界面；

H2、可見光攝像頭檢測是否有條形碼放入；

H3、如果檢測到條形碼，中央處理器對條形碼信息進(jìn)行解碼，得到藥物信息；如果沒有檢測到條形碼，則界面提示沒有條形碼；

H4、通過投影儀將中央處理器得到的藥物信息顯示在桌面上供用戶查看；

H5、退出藥物信息顯示界面。

本發(fā)明所提供的智能臺燈及其開關(guān)燈控制、自然交互、服藥提醒、智能通話、電子書、緊急呼救和藥物信息顯示方法，在有電源連接且用戶不使用的情況下，智能臺燈一直處于待機(jī)狀態(tài)。待機(jī)狀態(tài)下的普通攝像頭、揚聲器、麥克風(fēng)處于關(guān)閉狀態(tài)，中央處理器和投影儀處于低功耗工作狀態(tài)，紅外光攝像頭處于工作狀態(tài)，通過捕捉用戶的手指動作執(zhí)行相應(yīng)的操作，盡可能的達(dá)到了人性化，方便用戶的使用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明智能臺燈的較佳實施例的功能原理框圖；

圖2是本發(fā)明智能臺燈的開關(guān)燈控制方法的步驟；

圖3是本發(fā)明智能臺燈的自然交互方法的步驟；

圖4是本發(fā)明智能臺燈的服藥提醒方法的步驟；

圖5是本發(fā)明智能臺燈的智能通話方法的步驟；

圖6是本發(fā)明智能臺燈的電子書方法的步驟；

圖7是本發(fā)明智能臺燈的緊急呼救方法的步驟；

圖8是本發(fā)明智能臺燈的藥物信息顯示方法的步驟；

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種智能臺燈，包括用于提供智能臺燈系統(tǒng)工作電源的電源裝置11，如圖1所示，所述智能臺燈還包括：設(shè)置在智能臺燈1上的：

用于提供光源的LED燈13；

用于投影畫面的投影儀7；

用于捕捉圖像信息的紅外光攝像頭10和可見光攝像頭9；

用于自然交互的紅外光發(fā)生器12；

用于串口通信的通信模塊3；

用于播放聲音的揚聲器8；

用于錄入聲音的麥克風(fēng)4；

用于緊急呼救的報警器14；

以及分別于所述LED燈13，投影儀7，可見光攝像頭9，紅外光攝像頭10，通信模塊3，揚聲器8連接并控制智能臺燈正常工作的中央處理器6；所述的麥克風(fēng)4與通信模塊3連接；所述的電源裝置11與中央處理器6、紅外光發(fā)生器12和投影儀7相連。

所述的紅外光發(fā)生器12用于手指位置的獲取。當(dāng)手指放在投影界面上時，紅外發(fā)生器12發(fā)出的光會在用戶手指上形成一個亮點，所述的紅外光攝像頭10捕獲紅外光位置，從而獲取手指位置。

所述的可見光攝像頭9用于藥盒信息的匹配、電子書方法和藥物信息顯示方法中圖像的獲取。

所述的報警器14由低功耗的開發(fā)板Genuino 101、電池、加速度傳感器和按鈕組成。用于當(dāng)檢測到老人跌倒時發(fā)送信息到中央處理器6，中央處理器6控制通信模塊3撥打緊急電話；用于當(dāng)老人處于其他緊急情況時，老人可以通過按鈕撥打緊急電話。

所述的中央處理器6為Intel公司的MinnowBoard Turbot開發(fā)板，包括以下作用：

用于對LED燈13開關(guān)和亮暗控制；

用于對自然交互方法中紅外光攝像頭10捕捉圖像信息的處理，并將手指位置信息轉(zhuǎn)化為鼠標(biāo)位置信息；

用于對服藥提醒方法流程的控制，并對可見光攝像頭9捕捉的藥盒圖像與指定圖像進(jìn)行比對，并給出相應(yīng)的反饋；

用于對智能通話方法的串口通信模塊3的控制；

用于對電子書方法中圖像的處理；

用于對緊急呼救方法的控制；

用于對藥物信息顯示方法中圖像信息的處理；

本發(fā)明在具體實施時，設(shè)計需要根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)燈罩高度和投影儀7焦距，使得投影畫面大小適宜、畫面清晰。

本發(fā)明實施例中，紅外光攝像頭10會自動捕捉手指動作，在手指在指定區(qū)域點擊時為用戶開啟智能臺燈，在開燈的狀態(tài)下用戶手指在指定區(qū)域再次點擊則關(guān)閉智能臺燈，同時通過手指向上或向下滑動可以改變燈光的亮暗。

基于上述實施例，本發(fā)明提供了一種基于上述實施例所述的智能臺燈的開關(guān)燈控制方法，其中，包括以下步驟：

A1、用戶通過語音“開燈”，中央處理器6識別語音并進(jìn)行開燈操作；或用戶手指點擊指定區(qū)域，紅外光攝像頭10通過識別手指動作，中央處理器6實現(xiàn)開燈操作；

A2、用戶通過語音“關(guān)燈”，中央處理器6識別語音并進(jìn)行關(guān)燈操作；或用戶手指點擊指定區(qū)域，紅外光攝像頭10通過識別手指動作，中央處理器6實現(xiàn)開燈操作；

A3、在開燈的狀態(tài)下，用戶通過手指向上滑動，紅外光攝像頭10捕捉手指動作，中央處理器6控制LED燈13變亮；

A4、在開燈的狀態(tài)下，用于通過手指向下滑動，紅外光攝像頭10捕捉手指動作，中央處理器6控制LED燈13變暗。

基于上述實施例，本發(fā)明提供了一種基于上述實施例所述的智能臺燈的自然交互方法，其中，包括以下步驟：

B1、中央處理器6通過檢查配置文件，判斷是否需要校準(zhǔn)；

B2、如果需要校準(zhǔn)，用戶依次點擊投影畫面的左上、右上、左下和右下角，紅外光攝像頭10捕捉手指位置信息，中央處理器6計算得出視頻與屏幕像素的對應(yīng)關(guān)系，并生成配置文件；如果不需要校準(zhǔn)，直接進(jìn)入下一步驟；

B3、將手指放在投影畫面上，紅外光攝像頭10通過捕捉手指位置和動作，中央處理器6通過圖像處理得到鼠標(biāo)位置和鼠標(biāo)事件。

基于上述實施例，本發(fā)明還提供了一種基于上述實施例所述的智能臺燈的服藥提醒方法，其中，包括以下步驟：

C1、在設(shè)定好的服藥時間智能臺燈系統(tǒng)1會以鈴聲的方式發(fā)出提醒；

C2、用戶通過自然交互方法中的手指點擊進(jìn)入服藥界面；

C3、系統(tǒng)給出當(dāng)前的藥單，并顯示當(dāng)前需要服用的藥物的藥盒圖像，用戶自行尋找藥盒并將其放置在指定的識別區(qū)。系統(tǒng)通過藥盒匹配方法與已知圖像進(jìn)行比對，如果匹配成功則提示用法用量，否則提示錯誤；

C4、用戶按照提示的用法用量服藥，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)向一種藥物，重復(fù)步驟B3，直至設(shè)定的所有藥物都被服用完畢；

C5、服藥結(jié)束，自動退出當(dāng)前界面；

基于上述實施例，本發(fā)明提供的基于上述實施例所述的智能臺燈的服藥提醒方法中的藥盒匹配方法，其中，包括以下步驟：

D1、可見光攝像頭9通過差分檢測算法檢測是否有藥盒放在指定識別區(qū)；

D2、當(dāng)有藥盒放入指定識別區(qū)后，利用SURF算法對可見光攝像頭9的圖像與已知圖像進(jìn)行比對，得到匹配點數(shù)；

D2、當(dāng)D2步驟中的匹配點數(shù)大于一定閾值時，判斷兩個圖像匹配，否則不匹配；

D3、給出匹配信息，匹配結(jié)束；

基于上述實施例，本發(fā)明還提供了一種基于上述實施例所述的智能臺燈的智能通話方法，其中，包括以下步驟：

E1、用戶通過自然交互方法中的手指點擊進(jìn)入打電話界面；

E2、用戶通過選擇聯(lián)系人或手動撥號的形式撥打電話號碼，通過通信模塊3將電話請求發(fā)出；

E3、通話結(jié)束后，通過點擊掛掉電話。定時器時間后自動退出當(dāng)前界面；

基于上述實施例，本發(fā)明還提供了一種基于上述實施例所述的智能臺燈的電子書方法，其中，包括以下步驟：

F1、通過手指點擊進(jìn)入識別區(qū)和電子書菜單選擇界面；

F2、如果可見光攝像頭9檢測到有書籍放入，可見光攝像頭9獲取當(dāng)前圖片，進(jìn)入步驟E4；

F3、如果用戶通過菜單點擊選擇所要閱讀的圖書，進(jìn)入閱讀界面，進(jìn)入步驟E5；

F4、將F2步驟總所獲得圖片投影到桌面上，供用戶閱讀，可以通過手指移動完成放大鏡功能；

F5、在閱讀界面通過手指點擊、移動完成翻頁和放大鏡功能；

F6、通過手指點擊退出當(dāng)前界面；

基于上述實施例，本發(fā)明還提供了一種基于上述實施例所述的智能臺燈的緊急呼救方法，其中，包括以下步驟：

G1、當(dāng)報警器14上的加速度傳感器檢測到老人跌倒時，自動發(fā)送報警信息；

G2、當(dāng)老人發(fā)生緊急情況是，按下隨身攜帶的報警器14上的按鈕，向中央處理器6發(fā)送信息；

G3、當(dāng)中央處理器6檢測到報警信息后定時器時間內(nèi)，中央處理器6控制通信模塊3撥打緊急電話；

G4、結(jié)束緊急通話；

一種如上任一項所述的智能臺燈的藥物信息顯示方法，其中，包括以下步驟：

H1、用戶通過自然交互方法中的手指點擊進(jìn)入查看藥物信息顯示界面；

H2、可見光攝像頭9檢測是否有條形碼放入；

H3、如果檢測到條形碼，中央處理器6對條形碼信息進(jìn)行解碼，得到藥物信息；如果沒有檢測到條形碼，則界面提示沒有條形碼；

H4、通過投影儀7將中央處理器6得到的藥物信息顯示在桌面上供用戶查看；

H5、退出藥物信息顯示界面。

所述的智能臺燈的智能通話方法中，其中，所述的定時器時間為10s；

所述的智能臺燈的緊急呼救方法中，其中，所述的定時器時間為20s；

所述的智能臺燈的服藥提醒方法中的藥盒匹配算法中，其中，所述的一定閾值為10；

綜上所述，本發(fā)明所提供的智能臺燈及其開關(guān)燈控制、自然交互、服藥提醒、智能通話、電子書、緊急呼救和藥物信息顯示方法，在有電源連接且用戶不使用的情況下，智能臺燈一直處于待機(jī)狀態(tài)。待機(jī)狀態(tài)下的普通攝像頭、揚聲器、麥克風(fēng)處于關(guān)閉狀態(tài)，中央處理器和投影儀處于低功耗工作狀態(tài)，紅外光攝像頭處于工作狀態(tài)，通過捕捉用戶的手指動作執(zhí)行相應(yīng)的操作，盡可能的達(dá)到了人性化，方便用戶的使用。