一种基于机器视觉的快速预热智能马桶配件及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的快速预热智能马桶配件及控制方法，其中快速预热智能马桶配件包括安装座、马桶圈、马桶盖、视频采集组件以及控制器，马桶盖通过自动翻盖机构与安装座连接，在马桶盖下方具有收纳部，在收纳部设置有对盖合时的马桶圈进行加热的加热器件；视频采集组件包括摄像头及红外探头，摄像头用于拍摄马桶前方画面；探头用于识别是否有人活动；控制器与视频采集组件及自动翻盖机构连接并进行控制。本发明专利技术通过5秒的加热时间对马桶圈进行快速预热，不做无谓的能源损耗，极为节能。更为重要的一点是，马桶盖打开后，马桶圈是热的，解决了使用马桶圈时皮肤第一次接触马桶圈时的冰凉刺激这一最大的技术问题，极大的提高了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的快速预热智能马桶配件及其控制方法
本专利技术涉及马桶
，特别是涉及一种智能马桶及控制技术。
技术介绍
人在入厕时，人皮肤接触马桶圈时，通常感觉冰凉，体验较差。现有技术中，存在一类智能马桶，其在马桶圈内埋设加热装置，以使马桶圈加温，是人体感觉温暖。但其总是需要使用者对智能马桶进行操作以对其加温，然而使用者通常已经坐在马桶圈上后才能够操作位置较低的操作面板，这样在皮肤接触马桶圈时，马桶圈仍然是冰凉的。事实上，人入厕时所感受到的最大的不悦，来自于皮肤首次接触马桶圈时的冰凉刺激，而不是就坐后马桶圈是否持续提供热量。并且，由于四季室温不同，人的体感也不同。申请人发现，马桶圈与室温同步，温度在22-28度，但人体温度为37度左右，人首次接触马桶圈时，这种温差的不论夏季还是冬季，都会给人造成不悦。也就是说，不论夏季还是冬季，马桶圈在接触的一刹那，都需要被加热至与体温相当的温度。而且，夏季如果持续加热，反倒会让人感觉炎热。现有技术中，智能马桶圈通常是在人坐上去之后开始加热，这对于减轻第一次接触带来的冰凉刺激并无帮助。当人坐上去一段时间后，实际上马桶圈已经被人体加热，二者几乎同温，此时如果再对马桶圈进行加热，即为浪费电能，对使用体验的提升帮助甚微。而且现有技术中通常在马桶圈内埋设加热丝实现加热功能，这种方式存在安全隐患，过热可能烧毁马桶圈，还可能危及人体。现有技术中还存在一种用热水管路加热的方式，其相对比较安全，但该方式依赖热水源，而且结构极为复杂，可靠性不佳。人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别或面部识别。人脸识别产品已广泛应用于金融、司法、军队、公安、边检、政府、航天、电力、工厂、教育、医疗及众多企事业单位等领域。随着技术的进一步成熟和社会认同度的提高，人脸识别技术已应用在更多的领域。如现有技术中，还存在有具有摄像头模块的智能马桶，这种智能马桶通过人脸识别技术对摄像头模块拍摄的图像进行识别，当识别出人后，自动打开马桶盖。但这种智能马桶的判断逻辑不够智能，导致使用体验较差。现有利用机器视觉的智能马桶，都是只解决了与用户体验关系不大的功能，这样的技术方案大大增加了复杂性和成本，而且对用户体验的改善并不显著。而且可能导致系统过于复杂、成本较高，且能耗较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种可减少误操作、降低能耗、硬件成本低的通过快速预热来提高使用体验的基于机器视觉的快速预热智能马桶配件及控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于机器视觉的快速预热智能马桶配件，包括安装座、马桶圈、马桶盖、视频采集组件、控制面板以及控制器，马桶盖通过自动翻盖机构与安装座连接，在马桶圈上设置有压力传感器，其特征在于：在所述马桶盖下方具有收纳部，该收纳部具有和马桶圈上表面相同的形状，当马桶盖盖合到马桶圈上时，马桶圈的至少一部分嵌入所述收纳部中并与所述收纳部的内表面接触；在所述马桶盖上设置有通过所述收纳部的接触部位对盖合时的马桶圈进行加热的加热器件；所述视频采集组件包括一竖杆及设置在竖杆上端的摄像头及红外探头，所述摄像头用于拍摄马桶前方画面，视频信号传送至控制器进行人脸识别；红外探头用于识别是否有人活动；所述控制器与所述视频采集组件及自动翻盖机构连接并进行控制，所述控制器被设置为进行以下控制操作：A.初始状态，马桶盖盖合在马桶圈上，摄像头关闭，红外探头工作；B.红外探头探测有无人在一定范围内活动，若有，则打开摄像头，控制器进行人脸识别；C.控制器的人脸识别模块识别画面中是否有人脸正面面对摄像头，若有，则启动计时器开始计时，同时点亮LED笑脸灯组，同时控制加热器件开始加热；D.开始计时后，若持续识别到正面人脸时长达到3-7秒，控制电机使马桶盖向上翻起，同时控制加热器件停止加热；若中途正面人脸消失，则停止计时，同时控制加热器件停止加热；E.压力传感器探测到使用者已经就坐，关闭摄像头；F.当压力传感器探测的压力值消失后，计时开始，10秒之内压力值不能恢复，则控制电机落下马桶盖；之后控制冲水电磁阀，进行马桶冲水。所述视频采集组件还包括LED指示灯组件，该LED指示灯组件包括5个LED灯；所述计时器开始计时后1秒，点亮LED指示灯组件的第一个LED灯，若持续识别到正面人脸，则依次间隔1秒点亮其余4个LED灯。所述视频采集组件还包括LED笑脸灯组，该LED笑脸灯组在计时器开始计时时点亮，在计时器停止计时时全灭。所述加热器件为电热贴片。在所述安装座上还设置有自动控制启动/关闭按钮、手动控制马桶盖开关的按钮以及手动控制加热时间的旋钮。摄像头配设有在黑暗环境下使用的红外发射灯。本专利技术同时还提供一种智能马桶配件的控制方法，其特征在于，步骤是：A．红外探头探测有无人在一定范围内活动，若有，则打开摄像头，控制器进行人脸识别；B.控制器的人脸识别模块识别画面中是否有人脸正面面对摄像头，若有，则启动计时器开始计时，同时点亮LED笑脸灯组，同时控制加热器件开始加热；C.开始计时后，若持续识别到正面人脸时长达到3-7秒，控制电机使马桶盖向上翻起，同时控制加热器件停止加热；若中途正面人脸消失，则停止计时，同时控制加热器件停止加热；D.压力传感器探测到使用者已经就坐，关闭摄像头；E.当压力传感器探测的压力值消失后，计时开始，10秒之内压力值不能恢复，则控制电机落下马桶盖；之后控制冲水电磁阀，进行马桶冲水。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术基于机器视觉的人像识别技术，判断是否有人，以及在有人的情况下，真实意图是否是要使用马桶。通过人正面摄像头5秒钟来确认有人并要使用马桶，利用这5秒钟通过马桶盖加热马桶圈，对马桶圈上表面就行快速预热。并且只有对马桶圈上表面进行快速预热，才能达到技术效果，如果是埋设的电热丝进行加热，则需要30秒甚至更长的时间，而使用者是不会等待如此长时间的。本专利技术只需要使用者等待5秒，而且有笑脸和指示灯作为进度指示，使用者会感到愉悦，而非焦躁。预热完成后自动打开马桶盖，还具有一种准备就绪后邀请人如厕的仪式感。本专利技术巧妙的利用了确认真实意图这一短暂的时间用于马桶圈的加热，加热器件的工作时间很短，不做无谓的能源损耗，极为节能。更为重要的一点是，马桶盖打开后，马桶圈是热的，解决了使用马桶圈时皮肤第一次接触马桶圈时的冰凉刺激这一最大的技术问题，极大的提高了用户体验。申请人研究发现对马桶圈的持续加热时没有必要的，因此本专利技术不在马桶圈内埋设电热装置，而是采用接触式快速预热，5秒完成快速预热。同时降低了成本，易损坏的马桶圈也更方便更换。本专利技术基于机器视觉的人脸识别技术，系统只需要判断人脸是否正面面对摄像头，而不需要进行深入判断，这样控制方法对硬件的要求极低，只需要不低于30万像素的摄像头，以及低端图形处理器即可实现正面识别，成本较低，能耗也较低。附图说明图1是本专利技术马桶配件的结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是本专利技术摄像头组件的结构示意图；图4是本专利技术马桶盖的结构示意图；图5是本专利技术马桶盖的底部示意图；图6为本专利技术马本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的快速预热智能马桶配件，包括安装座、马桶圈、马桶盖、视频采集组件、控制面板以及控制器，所述马桶盖通过自动翻盖机构与所述安装座连接，在所述马桶圈上设置有压力传感器，其特征在于：在所述马桶盖下方具有收纳部，该收纳部具有和马桶圈上表面相同的形状，当马桶盖盖合到马桶圈上时，马桶圈的至少一部分嵌入所述收纳部中并与所述收纳部的内表面接触；在所述马桶盖上设置有通过所述收纳部的接触部位对盖合时的马桶圈进行加热的加热器件；所述视频采集组件包括摄像头及红外探头，所述摄像头用于拍摄马桶前方画面，视频信号传送至控制器进行人脸识别；红外探头用于识别是否有人活动；所述控制器与所述视频采集组件及自动翻盖机构连接并进行控制，所述控制器被设置为进行以下控制操作：A.初始状态，马桶盖盖合在马桶圈上，摄像头关闭，红外探头工作；B.红外探头探测有无人在一定范围内活动，若有，则打开摄像头，控制器进行人脸识别；C.控制器的人脸识别模块识别画面中是否有人脸正面面对摄像头，若有，则启动计时器开始计时，同时点亮LED笑脸灯组，同时控制加热器件开始加热；D.开始计时后，若持续识别到正面人脸时长达到3‑7秒，控制电机使马桶盖向上翻起，同时控制加热器件停止加热；若中途正面人脸消失，则停止计时，同时控制加热器件停止加热；E.压力传感器探测到使用者已经就坐，关闭摄像头；F.当压力传感器探测的压力值为零后，计时开始，10秒之内压力值仍为零，则控制电机落下马桶盖；之后控制冲水电磁阀，进行马桶冲水。...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的快速预热智能马桶配件，包括安装座、马桶圈、马桶盖、视频采集组件、控制面板以及控制器，所述马桶盖通过自动翻盖机构与所述安装座连接，在所述马桶圈上设置有压力传感器，其特征在于：在所述马桶盖下方具有收纳部，该收纳部具有和马桶圈上表面相同的形状，当马桶盖盖合到马桶圈上时，马桶圈的至少一部分嵌入所述收纳部中并与所述收纳部的内表面接触；在所述马桶盖上设置有通过所述收纳部的接触部位对盖合时的马桶圈进行加热的加热器件；所述视频采集组件包括摄像头及红外探头，所述摄像头用于拍摄马桶前方画面，视频信号传送至控制器进行人脸识别；红外探头用于识别是否有人活动；所述控制器与所述视频采集组件及自动翻盖机构连接并进行控制，所述控制器被设置为进行以下控制操作：A.初始状态，马桶盖盖合在马桶圈上，摄像头关闭，红外探头工作；B.红外探头探测有无人在一定范围内活动，若有，则打开摄像头，控制器进行人脸识别；C.控制器的人脸识别模块识别画面中是否有人脸正面面对摄像头，若有，则启动计时器开始计时，同时点亮LED笑脸灯组，同时控制加热器件开始加热；D.开始计时后，若持续识别到正面人脸时长达到3-7秒，控制电机使马桶盖向上翻起，同时控制加热器件停止加热；若中途正面人脸消失，则停止计时，同时控制加热器件停止加热；E.压力传感器探测到使用者已经就坐，关闭摄像头；F.当压力传感器探测的压力值为零后，计时开始，10秒之内压力值仍为零，则控制电机落下马桶盖；之后控制冲水电磁阀，进行马桶冲水。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的快速预热智能马桶配件，其特征在于：所述视频采集组件还包括LED指示灯组件，该LED指示灯组件包括5个LED灯；所述计时器开始计时后1秒，点亮LED指示灯组件的第一个LED灯，若持续识别到正面人脸，则依次间隔1秒点亮其余4个LED灯。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的快速预热智能马桶配件，其特征在于：所述视频采集组件还包括LED笑脸灯组，该LED笑...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟星辰，
申请(专利权)人：翟星辰，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15