CN110267407A - 基于图像处理的智能照明灯具及其控制*** - Google Patents

基于图像处理的智能照明灯具及其控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于图像处理的智能照明灯具及其控制***，涉及照明控制领域。包括图像处理***、CPU处理器、灯具驱动控制器和灯具本体；图像处理***包括图像采集单元和图像处理单元；图像采集单元包括一摄像机以及安装在摄像机镜头处的透光调节机构；透光调节机构包括一安装在摄像机镜头处的壳体，壳体内沿摄像机镜头对称设有两转轴；转轴的一端连接有一驱动电机，两转轴之间绕接有一透光膜，透光膜的两端分别固定在第一转轴和第二转轴上；透光膜的一侧边缘处设有一磁带，壳体内设有用于识别磁带的磁头；壳体内还设有一第一光强传感器。本发明通过图像处理***对区域的人的密集度进行分析，实现根据区域内人数密集度对灯具的光照强度进行控制。

Description

基于图像处理的智能照明灯具及其控制***
技术领域
本发明属于照明控制领域，特别是涉及基于图像处理的智能照明灯具及其控制***。
背景技术
电能是我们生活中不可缺少的能源之一，但是由于人类的过度浪费给作为不可再生能源的电能带来的巨大的损失，虽然社会大力提倡文明用电，节约用电，但是个人行为难以规范，特别是公共场合用电，很难控制。
中国专利(CN204350421U)公开了一种基于图像处理技术的智能照明控制***；包括处理器模块，还包括图像采集模块，与处理器模块连接，图像采集模块通过线路与若干个外置的摄像头连接，获取图像数据。其主要通过将室内电灯组划分为不同区域，每个电灯组负责一个区域的照明，并通过电灯控制驱动模块连接分别控制每个电灯组的开关，通过检测每个区域是否有人而对电灯组的打开及关闭进行控制；不能根据人数密集度对灯具的光照强度进行控制。
因此如何提供一种根据区域人数以及亮度对灯具的光照强度进行控制是本发明所需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于图像处理的智能照明灯具及其控制***，通过图像处理***对区域的人的密集度进行分析，实现根据区域内人数密集度对灯具的光照强度进行控制。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为基于图像处理的智能照明灯具，包括图像处理***、CPU处理器、灯具驱动控制器和灯具本体；所述图像处理***的输出端与CPU处理器相连，所述CPU处理器通过灯具驱动控制器与灯具本体相连；
其中，所述图像处理***包括图像采集单元和图像处理单元；
所述图像采集单元包括一摄像机以及安装在摄像机镜头处的透光调节机构；所述透光调节机构包括一安装在摄像机镜头处的壳体，所述壳体内沿摄像机镜头对称设有第一转轴和第二转轴；所述第一转轴的一端连接有一第一驱动电机，所述第二转轴的一端连接有一第二驱动电机；所述第一转轴和第二转轴之间绕接有一透光膜，所述透光膜的两端分别固定在第一转轴和第二转轴上；
所述透光膜的一侧边缘处设有一磁带，所述壳体内位于第一转轴和第二转轴处分别设有用于识别磁带的第一磁头和第二磁头；
所述壳体内还设有一第一光强传感器；
所述第一光强传感器、第一磁头和第二磁头均通过一模数转换模块连接有一微处理器；所述微处理器的输出端连接有第一转轴和第二转轴。
进一步地，所述摄像机镜头和壳体安装处设有一第一密封透光镜片，所述壳体的端部设有第二密封透光镜片。
进一步地，所述透光膜上设有若干不同透光度的透光区域；所述透光区域的透光度均介于50％-99％之间。
进一步地，所述摄像机的底部设有一旋转底座。
本发明还提供一种基于图像处理的智能照明灯具的控制***，包括图像处理***、CPU处理器、灯具驱动控制器和灯具本体；所述图像处理***的输出端与CPU处理器相连，所述CPU处理器的输出端连接有若干灯具驱动控制器；所述灯具驱动控制器的信号输出端与灯具本体相连；
还包括第二光强传感器、灯具状态检测单元；
所述第二光强传感器和灯具状态检测单元均与微处理器相连。
进一步地，所述灯具状态检测单元包括照度检测模块、电流检测模块和色温检测模块。
进一步地，所述灯具状态检测单元与灯具本体一一对应并分别检测相应灯具本体的工作状况。
进一步地，所述图像处理***还包括人数统计单元。
进一步地，所述人数统计单元与灯具本体一一对应并检测统计相应灯具本体照明范围内的人数。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过图像处理***对区域的人的密集度进行分析，实现根据区域内人数密集度对灯具的光照强度进行控制；本发明通过在摄像机前安装透光调节机构，以适应于在不同的光照区域进行图像采集。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明智能照明灯具中透光调节机构结构示意图。
图2及本发明透光膜结构示意图；
图3为本发明图像处理的智能照明灯具的控制***结构框图；
图4为本发明图像处理***结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，本发明为基于图像处理的智能照明灯具，包括图像处理***、CPU处理器、灯具驱动控制器和灯具本体；图像处理***的输出端与CPU处理器相连，CPU处理器通过灯具驱动控制器与灯具本体相连；
其中，图像处理***包括图像采集单元和图像处理单元；
图像采集单元包括一摄像机2以及安装在摄像机镜头处的透光调节机构；透光调节机构包括一安装在摄像机2镜头处的壳体1，壳体1内沿摄像机2镜头对称设有第一转轴11和第二转轴12；第一转轴11的一端连接有一第一驱动电机，第二转轴12的一端连接有一第二驱动电机；第一转轴11和第二转轴12之间绕接有一透光膜13，透光膜13的两端分别固定在第一转轴 11和第二转轴12上；
透光膜13的一侧边缘处设有一磁带17，壳体1内位于第一转轴11和第二转轴12处分别设有用于识别磁带的第一磁头14和第二磁头15；
壳体1内还设有一第一光强传感器18；
第一光强传感器18、第一磁头14和第二磁头15均通过一模数转换模块连接有一微处理器；微处理器的输出端连接有第一转轴11和第二转轴12。
摄像机2镜头和壳体1安装处设有一第一密封透光镜片21，壳体1的端部设有第二密封透光镜片16。
透光膜13上设有若干不同透光度的透光区域；透光区域的透光度均介于 50％-99％之间。
摄像机2的底部设有一旋转底座。
请参阅图3所示，本发明还提供一种基于图像处理的智能照明灯具的控制***，包括图像处理***、CPU处理器、灯具驱动控制器和灯具本体；图像处理***的输出端与CPU处理器相连，CPU处理器的输出端连接有若干灯具驱动控制器；灯具驱动控制器的信号输出端与灯具本体相连；
还包括第二光强传感器、灯具状态检测单元；
第二光强传感器和灯具状态检测单元均与微处理器相连；所述CPU处理器CPU处理器的输出端连接有一显示器。
灯具状态检测单元包括照度检测模块、电流检测模块和色温检测模块。
灯具状态检测单元与灯具本体一一对应并分别检测相应灯具本体的工作状况。
图像处理***还包括人数统计单元。
人数统计单元与灯具本体一一对应并检测统计相应灯具本体照明范围内的人数。
基于上述照明灯具及照明灯具控制***的灯具照明控制方法包括如下步骤：
S1、将所需照明区域划分为N个区域，并在每个区域内斗安装有由人数统计单元、灯具状态检测单元和第二光强传感器组成的检测组以及用于提供照明的灯具本体；
S2、通过控制旋转底座的旋转摄像机的镜头朝向N个区域中的其中任意一个照明区域，并对相对照明区域的位置进行识别，此时第一光强传感器18 检测到依次透过第二密封透光镜片16和透光膜13后的光强并传输至微处理器；微处理器将所采集数据与预存数据作比较，同时控制第一驱动电机或第二驱动电机的转动，从而调整摄像机2镜头处所对应的透光膜13上的透光区域，以使得第一光强传感器18检测到的数据与预存数据相同；此时通过摄像机进行图像采集并将采集的图像传输至图像处理单元；
S3、图像处理单元将处理后的图片传输至CPU处理器，CPU处理器将所处理后的图片与预存图片做对比，从而计算出相应光照区域的人数密集度，从而控制灯具本体的光照强度；
S4、通过检测组中的灯具状态检测单元对对应灯具本体的照明情况进行检测，并将结果传输至CPU处理器；
S5、第一磁头14和第二磁头15将识别的磁带信号通过模数转换模块传输至微处理器，获取此时透光膜13所对应的理论透光度。
同时通过检测组中人数统计单元对对应灯具本体照明区域内的人数进行统计，并根据有无人对灯具本体的通断进行控制。
同时CPU处理器将通过第二光强传感器和第一光强传感器18检测到的信息计算获得此时透光膜13所对应的实际透光度，并将获得的实际透光度以及理论透光度通过显示器进行显示。
同时，灯具状态检测单元中的照度检测模块、电流检测模块和色温检测模块分别对对应灯具本体的照度、工作电流以及色温进行检测并将检测结果传输至CPU处理器后通过显示器进行显示。
值得注意的是，上述***实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.基于图像处理的智能照明灯具，其特征在于，包括图像处理***、CPU处理器、灯具驱动控制器和灯具本体；所述图像处理***的输出端与CPU处理器相连，所述CPU处理器通过灯具驱动控制器与灯具本体相连；
其中，所述图像处理***包括图像采集单元和图像处理单元；
所述图像采集单元包括一摄像机(2)以及安装在摄像机镜头处的透光调节机构；所述透光调节机构包括一安装在摄像机(2)镜头处的壳体(1)，所述壳体(1)内沿摄像机(2)镜头对称设有第一转轴(11)和第二转轴(12)；所述第一转轴(11)的一端连接有一第一驱动电机，所述第二转轴(12)的一端连接有一第二驱动电机；所述第一转轴(11)和第二转轴(12)之间绕接有一透光膜(13)，所述透光膜(13)的两端分别固定在第一转轴(11)和第二转轴(12)上；
所述透光膜(13)的一侧边缘处设有一磁带(17)，所述壳体(1)内位于第一转轴(11)和第二转轴(12)处分别设有用于识别磁带的第一磁头(14)和第二磁头(15)；
所述壳体(1)内还设有一第一光强传感器(18)；
所述第一光强传感器(18)、第一磁头(14)和第二磁头(15)均通过一模数转换模块连接有一微处理器；所述微处理器的输出端连接有第一转轴(11)和第二转轴(12)。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的智能照明灯具，其特征在于，所述摄像机(2)镜头和壳体(1)安装处设有一密封透光镜片(21)，所述壳体(1)的端部设有第二密封透光镜片(16)。
3.根据权利要求1所述的基于图像处理的智能照明灯具，其特征在于，所述透光膜(13)上设有若干不同透光度的透光区域；所述透光区域的透光度均介于50％-99％之间。
4.根据权利要求1或2所述的基于图像处理的智能照明灯具，其特征在于，所述摄像机(2)的底部设有一旋转底座。
5.如权利要求1-3所述的一种基于图像处理的智能照明灯具的控制***，其特征在于，包括图像处理***、CPU处理器、灯具驱动控制器和灯具本体；所述图像处理***的输出端与CPU处理器相连，所述CPU处理器的输出端连接有若干灯具驱动控制器；所述灯具驱动控制器的信号输出端与灯具本体相连；
还包括第二光强传感器、灯具状态检测单元；
所述第二光强传感器和灯具状态检测单元均与微处理器相连。
6.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的智能照明灯具的控制***，其特征在于，所述灯具状态检测单元包括照度检测模块、电流检测模块和色温检测模块。
7.根据权利要求6所述的一种基于图像处理的智能照明灯具的控制***，其特征在于，所述灯具状态检测单元与灯具本体一一对应并分别检测相应灯具本体的工作状况。
8.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的智能照明灯具的控制***，其特征在于，所述图像处理***还包括人数统计单元。
9.根据权利要求8所述的一种基于图像处理的智能照明灯具的控制***，其特征在于，所述人数统计单元与灯具本体一一对应并检测统计相应灯具本体照明范围内的人数。
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