自动化风扇驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自动化风扇驱动系统，包括MSP430单片机、惯性导航设备、图像内容分析设备和风扇驱动设备，MSP430单片机分别与惯性导航设备和图像内容分析设备连接，用于基于惯性导航设备的输出和图像内容分析设备的输出确定发送给风扇驱动设备的驱动控制信号。通过本发明专利技术，能够提高车辆风扇的控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像分析领域，尤其涉及一种自动化风扇驱动系统。
技术介绍
随着交通的发达和交通工具制造的日趋完善，交通工具越来越普及，各种交通工具的驾驶员也越来越多，为了提高自身产品的市场占有率，各大交通工具制造商都希望人们购买自己的产品，因而愿意在驾驶舒适性上大造文章，提高自身产品的舒适性。其中，驾驶过程中的遮阳是他们考虑的因素之一。在晴朗天气下，阳光对交通工具的驾驶员可能造成诸多不利影响，例如影响驾驶员视野，以及导致驾驶员皮肤损害或导致驾驶员中暑情况发生，给驾驶员的驾驶带来隐患，同时，对驾驶员的身体带来了伤害。现有技术中，一种解决方式是在驾驶位置的前方设置一个遮阳板，在阳光照射过强或阳光照射面积较大的情况下，驾驶员可以自行手动放下遮阳板，对面部皮肤进行保护，同时避免强光直接照射眼睛而带来视野受阻的情况发生。很显然，上述手动遮阳方式遮阳范围较小，无法对驾驶员整个面部乃至整个躯干进行有效保护。为此，现有技术中，一些交通工具制造商在驾驶位置附近设置了阳光强度的电子检测设备或阳光范围的电子检测设备，根据检测结果确定相关设备的保护操作模式。但是，上述电子遮阳方式也过于简单，一方面，没有考虑到交通工具行驶方向对阳光照射带来的影响，导致遮阳效果不高，另一方面，没有考虑到在遮阳策略选择时，驾驶员的选择和一般乘客的选择存在冲突之处，导致对于整个交通工具的遮阳手段是一致的，无法兼顾驾驶员和其他乘客的需求，例如可能在阳光过强时，加大交通工具的空调温度和风量，从而
导致驾驶员获得舒适而其他乘客体感过凉的情况发生。因此，需要一种新的遮阳技术方案，完善现有的电子遮阳机制，通过对驾驶位置的阳光强度和阳光范围进行检测，将检测结果结合交通工具行驶方向以确定遮阳策略，最为关键的是，确定的遮阳策略是为驾驶员定制的，充分考虑到驾驶员和其他乘客的不同遮阳需求，从而为乘坐交通工具的所有人员提供更好的用户体验。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种自动化风扇驱动系统，通过实时检测驾驶位置的具体阳光照射情况，引入多个图像处理设备对具体阳光照射情况进行定量分析，同时对交通工具的行驶方向进行判断，从而根据行驶方向、阳光子图像对应的位置以及对应的面积比率确定驾驶位置附近遮阳或除热设备的驱动控制信号。根据本专利技术的一方面，提供了一种自动化风扇驱动系统，所述系统包括MSP430单片机、惯性导航设备、图像内容分析设备和风扇驱动设备，MSP430单片机分别与惯性导航设备和图像内容分析设备连接，用于基于惯性导航设备的输出和图像内容分析设备的输出确定发送给风扇驱动设备的驱动控制信号。更具体地，在所述自动化风扇驱动系统中，包括：惯性导航设备，设置在汽车的前端仪表盘内，用于实时检测并输出汽车行驶方向；MSP430单片机，设置在汽车的前端仪表盘内，分别与惯性导航设备和阳光区域数据提取设备连接，用于接收汽车行驶方向、各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率，并基于汽车行驶方向、各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率确定驱动控制信号；高清图像采集设备，设置在汽车内、驾驶位置前方，用于以预设图像采集速率对驾驶位置场景进行图像采集以输出高清图像，其中预设图像采集速率为每秒10帧；预检测设备，与高清图像采集设备连接，用于接收高清图像，计算高清图像的平均亮度值，当高清图像的平均亮度值大于等于预设亮度阈值时，发出阳光过强预警信号，将高清图像发送给灰度化处理设备，否则，发出阳光强度正常信号，停止将高清图像发送给灰度化处理设备；灰度化处理设
备，与预检测设备连接，包括通道参数提取单元、加权值存储单元和灰度值计算单元，通道参数提取单元与高清图像采集设备连接，用于接收高清图像以提取出高清图像中每一个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加权值存储单元用于预先存储了R通道加权值、G通道加权值和B通道加权值，灰度值计算单元分别与通道参数提取单元和加权值存储单元连接，针对高清图像中每一个像素点，将R通道像素值与R通道加权值的乘积、G通道像素值与G通道加权值的乘积以及B通道像素值与B通道加权值的乘积相加以获取针对的像素点的灰度值，并基于高清图像中各个像素点的灰度值获得高清图像对应的灰度化图像；其中，R通道加权值取值为0.298839，G通道加权值取值为0.586811，B通道加权值取值为0.114350；直方图分布检测设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行灰度直方图处理以获得对应的直方图图像，在直方图图像呈现双峰分布时，发出全局阈值选择信号，否则，发出非全局阈值选择信号；阈值选择设备，与直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，将全局阈值128作为阈值数据输出，在接收到非全局阈值选择信号时，将相邻像素点灰度差阈值40作为阈值数据输出；二值化处理设备，分别与阈值选择设备和直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，当灰度值大于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当灰度值小于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；二值化处理设备还用于在接收到非全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，计算垂直方向向上距离其3个像素点的像素点的灰度值作为上像素灰度值，计算垂直方向向下距离其3个像素点的像素点的灰度值作为下像素灰度值，计算水平方向向左距离其3个像素点的像素点的灰度值作为左像素灰度值，计算水平方向向右距离其3个像素点的像素点的灰度值作为右像素灰度值，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据且左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据或左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据时，将针对的
像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；图像平滑处理设备，与二值化处理设备连接，用于接收二值化图像，针对二值化图像中的每一个像素点，当相邻的所有像素点中存在一半以上的跳变点时，则将针对的像素点的灰度值保留，否则，将针对的像素点的灰度值设置为白电平像素点，并输出二值化图像对应的平滑图像；中值滤波设备，与图像平衡处理设备连接，用于接收平滑图像，对于平滑图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理以获得滤波图像：以目标像素点在平滑图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在平滑图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出；阳光区域数据提取设备，与中值滤波设备连接以获得滤波图像；针对滤波图像中的每一个像素点，当其灰度值在预设阳光上限灰度值和预设阳光下限灰度值之间时，确定其为阳光像素点；将滤波图像中的所有阳光像素点组成的区域从滤波图像中分割出来以获得各个阳光子图像；并基于每一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化风扇驱动系统，所述系统包括MSP430单片机、惯性导航设备、图像内容分析设备和风扇驱动设备，MSP430单片机分别与惯性导航设备和图像内容分析设备连接，用于基于惯性导航设备的输出和图像内容分析设备的输出确定发送给风扇驱动设备的驱动控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种自动化风扇驱动系统，所述系统包括MSP430单片机、惯性导航设备、图像内容分析设备和风扇驱动设备，MSP430单片机分别与惯性导航设备和图像内容分析设备连接，用于基于惯性导航设备的输出和图像内容分析设备的输出确定发送给风扇驱动设备的驱动控制信号。2.如权利要求1所述的自动化风扇驱动系统，其特征在于，所述系统包括：惯性导航设备，设置在汽车的前端仪表盘内，用于实时检测并输出汽车行驶方向；MSP430单片机，设置在汽车的前端仪表盘内，分别与惯性导航设备和阳光区域数据提取设备连接，用于接收汽车行驶方向、各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率，并基于汽车行驶方向、各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率确定驱动控制信号；高清图像采集设备，设置在汽车内、驾驶位置前方，用于以预设图像采集速率对驾驶位置场景进行图像采集以输出高清图像，其中预设图像采集速率为每秒10帧；预检测设备，与高清图像采集设备连接，用于接收高清图像，计算高清图像的平均亮度值，当高清图像的平均亮度值大于等于预设亮度阈值时，发出阳光过强预警信号，将高清图像发送给灰度化处理设备，否则，发出阳光强度正常信号，停止将高清图像发送给灰度化处理设备；灰度化处理设备，与预检测设备连接，包括通道参数提取单元、加权值存储单元和灰度值计算单元，通道参数提取单元与高清图像采集设备连接，用于接收高清图像以提取出高清图像中每一个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加权值存储单元用于预先存储了R通道加权值、G通道加权值和B通道加权值，灰度值计算单元分别与通道参数提取单元和加权值存储单元连接，针对高清图像中每一个像素点，将R通道像素值与R通道加权值的乘积、G通道像素值与G通道加权值的乘积以及B通道像素值与B通道加权值的乘积相加以获取针对的像素点的灰度值，
\t并基于高清图像中各个像素点的灰度值获得高清图像对应的灰度化图像；其中，R通道加权值取值为0.298839，G通道加权值取值为0.586811，B通道加权值取值为0.114350；直方图分布检测设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行灰度直方图处理以获得对应的直方图图像，在直方图图像呈现双峰分布时，发出全局阈值选择信号，否则，发出非全局阈值选择信号；阈值选择设备，与直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，将全局阈值128作为阈值数据输出，在接收到非全局阈值选择信号时，将相邻像素点灰度差阈值40作为阈值数据输出；二值化处理设备，分别与阈值选择设备和直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，当灰度值大于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当灰度值小于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；二值化处理设备还用于在接收到非全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，计算垂直方向向上距离其3个像素点的像素点的灰度值作为上像素灰度值，计算垂直方向向下距离其3个像素点的像素点的灰度值作为下像素灰度值，计算水平方向向左距离其3个像素点的像素点的灰度值作为左像素灰度值，计算水平方向向右距离其3个像素点的像素点的灰度值作为右像素灰度值，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据且左像素灰度值和右像素灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，
申请(专利权)人：张宏，
类型：发明
国别省市：河北;13