CN109186772A - 一种基于红外探测器的人体判断方法及电器 - Google Patents

一种基于红外探测器的人体判断方法及电器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于红外探测器的人体判断方法及电器，其中基于红外探测器的人体判断方法包括：步骤1，根据红外探测器的相关参数分别计算所述红外探测器的红外图像中每一个像素的实际投射面积；步骤2，根据所述实际投射面积预设每一个像素对应的人体温度阈值和人体所占像素数量；步骤3，根据所述人体温度阈值，提取红外探测器所扫描的当前环境的红外图像中由符合所述人体温度阈值的像素构成的一个或多个人团；步骤4，根据所述人体所占像素数量判断所述人团是否为人体。本发明根据每个像素的实际投射面积来设置人体温度阈值和人体所占像素数量，使得人体的判断更加精确。

Description

一种基于红外探测器的人体判断方法及电器
技术领域
本发明涉及红外探测器检测人体时的判断方法，以及采用该方法来识别人体的电器。
背景技术
红外探测器在空调领域运用广泛，其主要作用是用于判断空调的作用区域是否有人。目前大多数方法都是将采集到的每一个像素单元的温度数据与所预设的人体温度范围进行比较，如果超出人体温度范围就将其标记为非人，否则标记为有人，最后统计有人的像素单元的总数量，达到相应的数量，则判断为人体。现有技术中这些像素单元都是完全等分所扫描的红外图像，但是实际上红外探测器的像素单元投射面积大小不一，因此完全等分红外图像这种划分像素单元的方法容易出现判断误差。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种基于红外探测器的人体判断方法，包括：
步骤1，根据红外探测器的相关参数分别计算所述红外探测器的红外图像中每一个像素的实际投射面积；
步骤2，根据所述实际投射面积预设每一个像素对应的人体温度阈值和人体所占像素数量；
步骤3，根据所述人体温度阈值，提取红外探测器所扫描的当前环境的红外图像中由符合所述人体温度阈值的一个或多个像素构成的人团；
步骤4，根据所述人体所占像素数量判断所述人团是否为人体。
在上述技术方案中，所述红外探测器的相关参数包括红外探测器的安装高度、安装角度，以及红外探测器的视野角度、像素数量。所述人团的判断有多种情况，当像素的实际投射面积小于人体面积时，则符合所述人体温度阈值的相邻的多个像素构成一个人团。当像素的实际投射面积大于人体面积时，则符合所述人体温度阈值的一个像素构成一个人团。
所述步骤1中计算每个像素的实际投射面积的具体步骤为：
步骤1.1，根据红外探测器视野角度及像素数量计算每一个像素负责的角度范围；
步骤1.2，根据红外探测器的相关参数以及所述像素负责的角度范围利用三角函数计算每一个像素所投射的四边形的各顶点坐标；
步骤1.3，根据各顶点坐标计算所述四边形的面积得到像素的实际投射面积。
当像素垂直投射时，所述红外探测器的安装高度为H，像素负责的角度为2α*2β，所述像素的实际投射面积S为[2*(tanα*H)] * [2*(tanβ*H)]。
在一个具体实施例中，当所述红外探测仪垂直投射时，位于红外图像边缘的像素的人体温度阈值低于人体的最低温度，其他像素的人体温度阈值为人体的最低温度。
优选的，所述步骤1至2仅在所述红外探测器固定安装后首次使用时执行一次，并存储执行的结果。
本发明还提出了采用上述技术方案中的人体判断方法来识别人体的电器，所述电器包括空调器等常用的电器。其中空调器可以是天井机，也可以是其它类型的空调器。
本发明通过计算红外探测器的每个像素所对应的实际投射面积进行计算，然后根据不同的面积预设不同的人体温度阈值和判断人体所需的像素数量，增加了判断人体的准确率。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明的方法流程图。
图2是本发明一个具体实施例的计算模型图。
图3是本发明一个具体实施例的投射示意图。
具体实施方式
因为红外探测器检测到一个像素点的温度值是实际投射面积中的平均温度，如果某个像素所对应的实际投射面积非常大，那么即使有个温度很高的热源，平均下来该像素的温度也不会太高，若是有温度很低的冷源，那么平均下来该像素的温度也会有所升高，而且一个人体在像素实际投射面积小的区域就会占用多个像素，在像素实际投射面积大的地方占用的像素数量就会相应减少。因此，本发明的判断人体的方法需要计算出每个像素的实际投射面积，然后可以根据实际投射面积来设定每个像素的人体温度阈值、人体所占像素数量，这样基于人体温度阈值和人体所占像素数量来判断人体就可以非常准确了。
下面根据图1给出的流程图，详细说明本发明的流程。
本发明首先获取红外探测器的有关参数，具体包括了红外探测器的安装高度、安装角度，以及红外探测器的视野角度、像素数量。根据红外探测器视野角度及像素数量计算每一个像素负责的角度范围，再根据红外探测器的安装高度及三角函数计算每一个像素所投射的四边形的各顶点坐标，最后根据各顶点坐标计算所述四边形的面积得到像素的实际投射面积。
图2给出了一个像素的实际投射面积的具体计算模型。
由于其安装角度的关系，该红外探测器1在地面X轴Y轴上投射的四边形呈梯形状（图中的虚线梯形），角度α为红外探测器1与垂直方向的夹角，即为红外探测器1的安装角度，红外探测器1的安装高度为h，红外探测器1在垂直方向上的投影为点C，红外探测器的红外图像的正中心的点投影为点B，若是我们需要求某个像素的实际投射面积，我们从图2中可知，像素的投射形状是一个梯形，若是要求梯形的面积，只需要知道梯形的四个顶点的坐标即可。
假设图中任意一点A是某个像素的投射的四边形的一个顶点，现在求点A的坐标，通过三角函数可以计算其坐标公式为：
YA=h*tan(α+β);
L1=h/cos(α+β);
δ=β;
L2=L1*cos(δ)=h/cos(α+β)*cos(β);
XA=tan(γ)*L2=tan(γ)* h/cos(α+β)*cos(β);
上述公式中的角度β是点A在Y轴上的投影点以及点B与红外探测器1之间连线的夹角，角度γ是点A在X轴上的投影点以及点C与红外探测器1之间连线的夹角（图中为了标注清晰，将其平移到点A处进行标注），角度δ等于角度β，角度β、角度γ和角度δ根据红外探测器1的视野角度以及像素数可以计算出来，长度L1、L2为中间参数，用于计算最终坐标。依据上述坐标公式，可以求得某个像素的其他三个顶点的坐标，然后再得到该像素的实际投射面积。例如，假设红外探测器的视野角为30°*40°，像素数量为6*8=48个，安装角度20°，安装高度为3米，则角度α=20°，角度β=2*（30/6）°=10°，角度γ=2*(40/8)°=10°。YA=3*tan（30°）≈1.732米。XA=tan(10°)*3/cos(30°)*cos(10°) ≈0.6米。
再假设某个像素垂直投射时，红外探测器的安装高度为H，像素负责的角度为2α*2β时，则像素的实际投射面积S为[2*(tanα*H)] * [2*(tanβ*H)]。
在计算到每个像素的实际投射面积后，接下来需要根据实际投射面积来设定每个像素的人体温度阈值、人体所占像素数量，假设人体所占像素数量为t，少于t个数量的像素则应该当做噪声滤除。在红外探测器垂直投射时，人在正常区域内无论如何移动，其面积都能完全覆盖t个像素的实际投射面积，这时候的人体温度阈值可以选择为人体的最低温度。而在一些边缘地区，此时人的面积不足以完全覆盖t个像素的投射面积，这时候既要适当的减小t的取值，同时也需要适当的降低人体温度的阈值。根据每个像素预设的人体温度阈值，把符合人体温度阈值的像素标记一下,相邻的符合人体温度阈值的像素将构成一个人团，然后根据人体所占像素数量t判断各人团是否为人体。
如果某些红外探测器的像素数量过少，每个像素的投射面积过大导致人体面积无论如何都无法覆盖一个像素的投射面积,此时需要根据每个像素的大小设置相应的人体温度阈值，每一个符合人体温度阈值的像素是一个人团，且该人团就是一个人体。
例如图3给出的一个红外探测器1垂直地面检测的示意图，从图3中可以看出，每个像素的实际投射面积大小都是不一样的，位于中间的像素的实际投射面积偏小，位于边缘的像素的实际投射面积偏大，阴影的圆圈表示为人，方形的阴影表示为非人，人体的面积无法完全覆盖任何一个像素的投射面积。如果所有像素都是一个固定的人体温度阈值，为了排除方形框中非人的干扰，则人体的温度阈值选为30℃比较合适，但是边缘区域人又会误判断为非人，这样误差较大。而本发明根据面积大小来确定人体阈值温度时，则既准确的判断出了人，有将非人的干扰滤除。相比固定的人体温度阈值，准确率高了不少。
本发明计算每个像素的实际投射面积以及根据投射面积来预设人体温度阈值和人体所占像素数量可以在红外探测器固定安装后首次使用时执行一次，并存储执行的结果。之后每次判断人体时可以直接调用存储的结果来使用，节约***资源。
本发明保护采用上述技术方案的人体判断方法来识别人体的各类电器，例如空调器、电视机、监控摄像头等等，其中空调器可以是天井机，也可以是其他类型的空调，均属于本发明的保护范围内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，包括：
步骤1，根据红外探测器的相关参数分别计算所述红外探测器的红外图像中每一个像素的实际投射面积；
步骤2，根据所述实际投射面积预设每一个像素对应的人体温度阈值和人体所占像素数量；
步骤3，根据所述人体温度阈值，提取红外探测器所扫描的当前环境的红外图像中由符合所述人体温度阈值的一个或多个像素构成的人团；
步骤4，根据所述人体所占像素数量判断所述人团是否为人体。
2.如权利要求1所述的基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，所述红外探测器的相关参数包括红外探测器的安装高度、安装角度，以及红外探测器的视野角度、像素数量。
3.如权利要求2所述的基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，所述步骤1中计算每个像素的实际投射面积的具体步骤为：
步骤1.1，根据红外探测器视野角度及像素数量计算每一个像素负责的角度范围；
步骤1.2，根据红外探测器的相关参数以及所述像素负责的角度范围利用三角函数计算每一个像素所投射的四边形的各顶点坐标；
步骤1.3，根据各顶点坐标计算所述四边形的面积得到像素的实际投射面积。
4.如权利要求3所述的基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，当像素垂直投射时，所述红外探测器的安装高度为H，所述像素负责的角度为2α*2β，所述像素的实际投射面积S为[2*(tanα*H)] * [2*(tanβ*H)]。
5.如权利要求1所述的基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，当所述红外探测仪垂直投射时，位于红外图像边缘的像素的人体温度阈值低于人体的最低温度，其他像素的人体温度阈值为人体的最低温度。
6.如权利要求1所述的基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，当像素的实际投射面积小于人体面积时，则符合所述人体温度阈值的相邻的多个像素构成一个人团。
7.如权利要求1所述的基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，当像素的实际投射面积大于人体面积时，则符合所述人体温度阈值的一个像素构成一个人团。
8.如权利要求1所述的基于红外探测器的人体判断方法，其特征在于，所述步骤1至2仅在所述红外探测器固定安装后首次使用时执行一次，并存储执行的结果。
9.采用如权利要求1至8任意一项所述的人体判断方法来识别人体的电器。
10.如权利要求9所述的电器，其特征在于，所述电器包括空调器。
11.如权利要求10所述的电器，其特征在于，所述空调器为天井机。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110134220A (zh) * 2019-05-22 2019-08-16 深圳市鑫宇鹏电子科技有限公司 一种基于红外阵列传感器的设备休眠唤醒方法
CN111504477A (zh) * 2020-05-06 2020-08-07 珠海格力电器股份有限公司 红外温度传感器及其制造方法、温度检测设备
CN111579082A (zh) * 2020-05-09 2020-08-25 上海交通大学 红外热成像测温***的误差自动补偿方法
CN111901517A (zh) * 2020-06-13 2020-11-06 王体 基于时区检测的帧率调节***以及相应终端

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6021956A (en) * 1996-12-04 2000-02-08 Zexel Corporation Thermal image judging method and air conditioner control method
JP2008185480A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Matsushita Electric Works Ltd 人体検出装置
CN102842063A (zh) * 2011-04-13 2012-12-26 施乐公司 确定红外图像中的对象的数量
CN104061662A (zh) * 2014-07-17 2014-09-24 珠海格力电器股份有限公司 一种人体检测方法、装置和空调
CN105241003A (zh) * 2015-09-25 2016-01-13 广东美的制冷设备有限公司 空调器的控制方法、***及空调器
WO2017029762A1 (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 三菱電機株式会社 空気調和機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6021956A (en) * 1996-12-04 2000-02-08 Zexel Corporation Thermal image judging method and air conditioner control method
JP2008185480A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Matsushita Electric Works Ltd 人体検出装置
CN102842063A (zh) * 2011-04-13 2012-12-26 施乐公司 确定红外图像中的对象的数量
CN104061662A (zh) * 2014-07-17 2014-09-24 珠海格力电器股份有限公司 一种人体检测方法、装置和空调
WO2017029762A1 (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 三菱電機株式会社 空気調和機
CN105241003A (zh) * 2015-09-25 2016-01-13 广东美的制冷设备有限公司 空调器的控制方法、***及空调器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110134220A (zh) * 2019-05-22 2019-08-16 深圳市鑫宇鹏电子科技有限公司 一种基于红外阵列传感器的设备休眠唤醒方法
CN111504477A (zh) * 2020-05-06 2020-08-07 珠海格力电器股份有限公司 红外温度传感器及其制造方法、温度检测设备
CN111504477B (zh) * 2020-05-06 2021-03-26 珠海格力电器股份有限公司 红外温度传感器及其制造方法、温度检测设备
CN111579082A (zh) * 2020-05-09 2020-08-25 上海交通大学 红外热成像测温***的误差自动补偿方法
CN111579082B (zh) * 2020-05-09 2021-07-30 上海交通大学 红外热成像测温***的误差自动补偿方法
CN111901517A (zh) * 2020-06-13 2020-11-06 王体 基于时区检测的帧率调节***以及相应终端
CN111901517B (zh) * 2020-06-13 2022-02-25 无锡利水管业有限公司 基于时区检测的帧率调节***以及相应终端

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