一種智能家居空氣清潔方法
【專利說明】一種智能家居空氣清潔方法
[0001 ] 本申請是申請?zhí)枮?015103047625、申請日為2015-06-06、發(fā)明創(chuàng)造名稱為〃一種智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)〃的專利的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領域，尤其涉及一種智能家居空氣清潔方法。
【【背景技術】】
[0003]如今，因為人口的增加和機動車數(shù)量的迅速發(fā)展，城市霧霾問題日益突出，尤其是在發(fā)展中國家的大中型城市中。在霧霾嚴重時，城市居民不得不關閉門窗以避免外部霧霾顆粒流入屋內(nèi)，以保證自家屋內(nèi)的霧霾濃度降低在一定程度下，或者，關閉門窗的同時使用空氣凈化器，降低自己屋內(nèi)的霧霾濃度。
[0004]然而，封閉門窗雖然逃離了霧霾困擾，卻容易造成屋內(nèi)氧氣供應不足的情況下，例如，對于存在多個房間的房屋，某些房間存在過多的睡眠人員，其他房屋沒有人員，這時，氧氣濃度是不均勻的，需要一些手段保證每一個存在人員的房間內(nèi)的氧氣供給?，F(xiàn)有技術中并不存在這樣的技術方案。
[0005]為此，本發(fā)明提出了一種智能家居空氣清潔方法，能夠在霧霾天氣封閉門窗的情況下，根據(jù)房屋內(nèi)每一個有人房間的內(nèi)部情況，自適應確定互動方案，從而在有限的條件下維持有人房間的氧氣濃度，保障屋內(nèi)居民的身心健康。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]為了解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種智能家居空氣清潔方法，基于房間的氧氣濃度檢測結果和房間內(nèi)人員的嘴部開合度，以預先設置的合理權重值進行空氣互動的參考值的計算，基于計算結果確定是否啟動房屋內(nèi)的各個房間之間的空氣互動，從而避免出現(xiàn)房間之間氧氣不均衡的狀況，保證有人房間的必要供氧。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種智能家居空氣清潔方法，該方法包括下列步驟:
[0008](I)提供一種智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)，所述互動系統(tǒng)設置在具有多個房間的房屋內(nèi)，包括嵌入式處理設備和多個房間氧氣濃度檢測設備，每一個房間氧氣濃度檢測設備設置在一個房間內(nèi)，用于檢測對應房間內(nèi)的氧氣濃度，所述嵌入式處理設備和所述多個房間氧氣濃度檢測設備分別連接，基于接收到的多個房間內(nèi)的氧氣濃度確定對所述多個房間之間的空氣自適應互動策略；(2)使用所述系統(tǒng)來進行空氣清潔。
[0009]更具體地，在所述智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)中，還包括:互動通風設備，包括一個通風電機和多個通風管道出口，在每一個房間內(nèi)設置一個通風管道出口，所述通風電機在所述嵌入式處理設備的控制下通過所述多個通風管道出口對多個房間之間執(zhí)行空氣互動，以平衡多個房間之間的氧氣濃度;多個紅外攝像設備，每一個紅外攝像設備設置在一個房間內(nèi)，用于對對應房間進行拍攝，以獲得紅外房間圖像;多個紅外線檢測設備，每一個紅外線檢測設備設置在一個房間內(nèi)，用于檢測對應房間內(nèi)是否存在人員，在檢測到人員時發(fā)出人員存在信號，在未檢測到人員時發(fā)出人員不存在信號;USB輸入接口，用于容納外部U盤，以接收外部U盤內(nèi)存儲的預設灰度閾值、預設像素數(shù)量閾值、通風評定閾值、氧氣濃度權重、紅外圖像權重、唇部上限灰度閾值和唇部下限灰度閾值，所述唇部上限灰度閾值和所述唇部下限灰度閾值用于將圖像中的人員唇部與背景分離;移動硬盤，與所述USB輸入接口連接，用于接收并存儲所述預設灰度閾值、所述預設像素數(shù)量閾值、所述通風評定閾值、所述氧氣濃度權重、所述紅外圖像權重、所述唇部上限灰度閾值和所述唇部下限灰度閾值;紅外圖像處理設備，與所述移動硬盤和所述多個紅外攝像設備分別連接，包括多個圖像處理子設備，每一個圖像處理子設備與一個紅外攝像設備連接以接收對應的紅外房間圖像，多個圖像處理子設備用于分別并行處理多個房間的紅外房間圖像;每一個圖像處理子設備包括對比度增強器、灰度化處理器、二值圖像濾波器、唇部識別器和嘴部開合度識別器，所述對比度增強器與對應的紅外攝像設備連接以接收對應的紅外房間圖像并對對應的紅外房間圖像進行對比度增強處理，獲得紅外增強圖像，所述灰度化處理器與所述對比度增強器連接以對所述紅外增強圖像執(zhí)行灰度化處理，獲得紅外灰度圖像，所述二值圖像濾波器與所述灰度化處理器和所述移動硬盤分別連接以對所述紅外灰度圖像執(zhí)行基于區(qū)域連通的二值圖像濾波，獲得紅外濾波圖像，所述唇部識別器與所述二值圖像濾波器和所述移動硬盤分別連接，將所述紅外濾波圖像中灰度值在所述唇部上限灰度閾值和所述唇部下限灰度閾值之間的像素組合以獲得紅外唇部子圖案，所述嘴部開合度識別器與所述唇部識別器連接，基于所述紅外唇部子圖案確定對應的嘴部開合度并輸出，其中，如果所述唇部識別器輸出的紅外唇部子圖案為多個，則所述嘴部開合度識別器輸出的嘴部開合度為多個紅外唇部子圖案對應的多個嘴部開合度的平均值;所述嵌入式處理設備與所述互動通風設備、所述移動硬盤、所述紅外圖像處理設備、所述多個房間氧氣濃度檢測設備、所述多個紅外攝像設備和所述多個紅外線檢測設備分別連接，當接收到一個紅外線檢測設備發(fā)出的人員存在信號時，啟動發(fā)出人員存在信號的紅外線檢測設備對應房間內(nèi)的紅外攝像設備和房間氧氣濃度檢測設備，以接收對應房間內(nèi)氧氣濃度和嘴部開合度，將氧氣濃度權重與接收到的氧氣濃度相乘，將紅外圖像權重與接收到的嘴部開合度的倒數(shù)相乘，將得到的兩個乘積相加以獲得決定是否啟動互動通風的通風評定數(shù)值，當所述通風評定數(shù)值小于等于通風評定閾值時，所述嵌入式處理設備控制所述通風電機通過所述多個通風管道出口對多個房間之間執(zhí)行空氣互動，以平衡多個房間之間的氧氣濃度;其中，所述對所述紅外灰度圖像執(zhí)行基于區(qū)域連通的二值圖像濾波具體包括:將所述紅外灰度圖像中每一個像素作為被檢測像素，采用5X5像素濾波窗口建立以所述被檢測像素為中心的連通區(qū)域，計算所述連通區(qū)域中灰度值大于預設灰度閾值的像素個數(shù)，如果計算的像素個數(shù)大于等于預設像素數(shù)量閾值，則所述被檢測像素為非噪聲點，保留所述被檢測像素，如果計算的像素個數(shù)小于預設像素數(shù)量閾值，則所述被檢測像素為噪聲點，對所述被檢測像素進行濾除;所述對比度增強器、所述灰度化處理器、所述二值圖像濾波器、所述唇部識別器和所述嘴部開合度識別器分別采用不同的FPGA芯片來實現(xiàn);所述嵌入式處理設備當接收到一個紅外線檢測設備發(fā)出的人員不存在信號時，關閉發(fā)出人員不存在信號的紅外線檢測設備對應房間內(nèi)的紅外攝像設備和房間氧氣濃度檢測設備。
[0010]更具體地，在所述智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)中:所述嵌入式處理設備為ARMlI處理器。
[0011]更具體地，在所述智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)中，還包括:顯示設備，與所述嵌入式處理設備連接，用于顯示每一個房間內(nèi)的氧氣濃度和嘴部開合度。
[0012]更具體地，在所述智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)中，還包括:供電設備，包括太陽能供電器件、鋰電池、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鋰電池分別連接，根據(jù)鋰電池的剩余電量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。
[0013]更具體地，在所述智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)中，還包括:霧霾濃度檢測設備，設置在所述房屋外，用于實時檢測房屋外部空氣的霧霾濃度。
[0014]更具體地，在所述智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)中:所述霧霾濃度檢測設備與所述嵌入式處理設備連接，以在檢測的霧霾濃度小于等于預設霧霾濃度閾值時，向所述嵌入式處理設備發(fā)出戶外通風互動信號。
[0015]更具體地，在所述智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)中:所述互動通風設備還包括設置在房屋外的戶外通風管道出口 ；所述嵌入式處理設備還在接收到所述戶外通風互動信號時，控制所述互動通風設備執(zhí)行房屋內(nèi)外的空氣互動。
【【附圖說明】】
[0016]以下將結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)的結構方框圖?！尽揪唧w實施方式】】
[0018]下面將參照附圖對本發(fā)明的智能家居空氣自適應互動系統(tǒng)的實施方案進