热图像占用者检测制造技术

公开了用于检测区域内的占用以及占用者数量的变化的技术。可以使用具有一定数量像素的传感器来实现检测一个或多个占用者进入或离开区域。像素可以被配置为接收从存在于区域中的一个或多个物体（包括从一个或多个占用者）发出的热能。响应于接收到所发出的热能，传感器可以被配置为创建区域的热图像。这些热图像可以包括与传感器的一个或多个像素相关联的多个热强度值。可以比较两个或更多个热图像以识别热强度值的变化。可以通过基于所识别的热强度值的变化来确定区域的占用的变化。

Hot image occupier detection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热图像占用者检测相关申请的交叉引用本申请是2017年3月31日提交且题为“ThermalImageOccupantDetection”的美国申请号15/475,437的国际申请并要求其优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及存在检测技术，并且更具体地涉及用于使用热图像检测人存在并确定占用者（occupant）的数量的占用者检测系统。
技术介绍
占用检测系统通常用于识别区域内的人占用者的存在。这些系统使用传感器（诸如红外（IR）或声学传感器）使用温度或反射的声学信号模式来识别占用者的存在。通过监视作为时间函数的信号，传感器确定该区域是否被占用。附图说明图1A示出根据本公开一个实施例的包括用于从区域内的物体接收热能的传感器的区域的示例性透视图；图1B是根据本公开一个实施例的用于传感器的一个或多个像素的来自多个热图像的热强度值的示例性图形映射图；图1C示出根据本公开一个实施例的包括两个占用者的区域的示例性透视图；图1D是根据本公开一个实施例的示出热强度值响应于两个占用者进入区域的变化的热强度值的示例性图形映射图；图1E示出根据本公开一个实施例的其中一个占用者离开区域而一个占用者留在区域中的区域的示例性透视图；图1F是根据本公开一个实施例的示出热强度值响应于一个占用者离开区域而一个占用者留在区域中的变化的热强度值的示例性图形映射图；图2是根据本公开一个实施例的用于检测区域的占用的系统的框图；图3是示出根据本公开一个实施例的用于确定区域的占用的示例性方法的流程图。附图仅出于说明的目的描绘了本公开的各种实施例。根据下面的详细讨论，许多变型、配置和其他实施例将是显而易见的。具体实施方式公开了用于检测区域内占用者的存在以及确定该区域内占用者数量的技术。使用具有一定数量像素的传感器来完成这种检测和确定。像素被配置为接收由区域中存在的占用者发出的热能，诸如红外辐射。响应于接收到所发出的热能，传感器使用多个热强度值来创建区域的热图像，多个热强度值中的每个与传感器的像素相关联。可以使用统计分析技术来比较用于两个或多个热图像的热强度值，从而确定区域中占用者的存在和数量。根据本公开，许多照明应用和实施例将是显而易见的。概述占用检测系统可以包括识别区域内一个或多个占用者的存在的多个传感器。传感器可以是无源红外（PIR）的、声学的或它们的组合。但是，由于各种原因，这些传感器容易出错。例如，当两个人进入区域时，可能会出现错误，但是仅基于温度来检测占用的PIR传感器无法在两个人之间进行区分，因为它们的温度大致相同（~98.6ºF）。当一个人离开传感器的视场而传感器未识别出区域的占用的变化时，出现另一个错误，因为其继续从剩下的占用者检测恒定的温度（~98.6ºF）。使用声学传感器的占用检测系统与使用热传感器的占用检测系统相比容易出现不同的错误。更详细地，声学传感器是通过在其视场内连续发送被该区域内的物体反射回传感器的声学信号而起作用的。传感器可以通过识别反射信号模式的变化来确定区域内占用者的存在，诸如当占用者移动通过传感器的视场时。当占用者在一段时间内保持静止时可能会出现错误，因为反射信号模式是静态的，尽管占用者存在于该区域中但是静止的。本文提供了用于使用位于区域中的一个或多个红外（IR）传感器来确定给定区域中人存在和存在的人数（在本文中统称为“占用检测”）而不论占用者是否在区域内移动的技术。一个或多个传感器创建了区域的热图像。应当理解，图像有效地捕获了从区域发出的任何热能，包括任何人占用者或其他发热物体。这些热图像包括与（一个或多个）传感器的单独像素对应的多个热强度值。因为响应于区域中的热变化，诸如当占用者进入或离开区域时，热强度值可能会在热图像之间不同，所以可以将热图像彼此比较来确定热强度值的变化。从一个热图像到另一个热图像的热强度值的这种变化可以被用来检测对区域的占用（包括占用者的存在和占用者的数量两者）。例如，为了确定占用，根据本公开一个实施例，将热强度值的图像间变化与占用者的预期热强度变化的水平进行比较。根据本公开一个实施例，当所识别的热强度值的变化充分等于该预期热强度变化的水平或是该预期热强度变化的水平的倍数时，检测到区域的占用变化。例如，可以在经验上基于给定区域的各种实际使用情况、或者在理论上基于针对给定传感器的对应于人的热强度值的更一般的理解来确定基于占用变化的这种预期热强度变化。注意，预期的热强度变化不需要是确切的值。例如，给定的传感器可以在给定的热能单位范围内或者以其他方式在平均热学热特征的适当公差内登记平均大小人体的热特征。在任何这样的情况下，可以容易地确定占用者的进入和离开，包括占用者的数量。例如，如果平均大小人体的热特征导致X的热强度，并且从一个热图像帧到下一热图像帧的热强度变化在X+/-20％的范围内，则可以确定人进入了房间。如果在随后的帧中，热强度从X+/-20％变为2（X+/-20％）或以其他方式有效地使该值翻倍，则可以确定第二个人进入了房间。等等。如果随后的热图像帧示出从约2X到X+/-20％以下的某个水平的热强度的变化，则可以确定所有人都离开了房间。在一些实施例中，可以通过例如加入该帧的像素强度值（或反映给定帧的整体强度值的一些其他统计上相关的数学运算）来计算任何一帧的热强度。当另一占用者进入房间时，更多像素检测/接收到热信号，这继而产生了具有对应更大的总热强度值的帧。许多这样的场景将是显而易见的。然而，除了占用者进入或离开区域之外，由于许多原因，可能也会发生热强度值的变化。为了避免错误，在一些实施例中，还可以基于变化率来评估所识别的热强度值的变化。当占用者进入区域时，传感器的一个或多个像素在相对较短的时间内检测到更多的热能。该时间段可以被识别为占用者阈值。以低于占用者阈值的速率出现的热强度值的变化指示非占用者活动。以占用者阈值或超过占用者阈值发生的变化率指示占用者活动。基于此，根据本公开的一个实施例，由系统执行用于区域的占用者检测和计数。示例照明应用图1A是区域100的透视图，其可以是其中可以使用本文所述的技术来监视人占用（即，占用者的存在和数量）的任何结构或空间环境。可以看出，区域100可以是物理结构，诸如具有四个壁104的房间。然而，在其他情况下，区域100可以是特定的空间，诸如传感器的视场。区域100可以包括各种家具（在此示例中为桌子108A、沙发108B和地毯108C），以下统称为物体108。物体108可以发出热能，诸如红外辐射，作为其相应温度的函数，因此，除了来自占用者的热活动以外，物体108发出的热能也贡献于区域100的热活动。由于局部热能源，区域100的热特性可能会随时间变化。太阳光、激活电灯或激活电器都可能会影响在区域100内发出的热能的量。图1中所示的这些局部热能源的示例包括灯具112A和112B以及窗户112C（统称为源112）。尽管这些源112确实发出了热能，但它们确实间歇地并且通常在与人占用者的进入或离开相比更长的时间段内进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定区域的占用的方法，所述方法包括：/n接收在第一时间收集的区域的第一热图像，所述第一热图像包括与传感器的多个像素对应的第一多个热强度值；/n接收在第一时间之后的第二时间收集的区域的第二热图像，所述第二热图像包括与传感器的多个像素对应的第二多个热强度值；/n识别第二多个热强度值和第一多个热强度值之间的热强度值的变化；以及/n基于热强度值的变化来确定区域中的占用者数量的变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 US 15/4754371.一种用于确定区域的占用的方法，所述方法包括：
接收在第一时间收集的区域的第一热图像，所述第一热图像包括与传感器的多个像素对应的第一多个热强度值；
接收在第一时间之后的第二时间收集的区域的第二热图像，所述第二热图像包括与传感器的多个像素对应的第二多个热强度值；
识别第二多个热强度值和第一多个热强度值之间的热强度值的变化；以及
基于热强度值的变化来确定区域中的占用者数量的变化。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一热图像是没有占用者的区域的参考图像。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，识别热强度值的变化包括：
存储第一热图像和第二热图像；
识别与第二热图像中的一个或多个热强度值对应的第一热图像中的热强度值；以及
比较第一热图像和第二热图像之间的对应的热强度值，以识别热强度值的变化。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于以下中的至少一个，热强度值的变化指示不存在区域中的占用者数量的变化：
第一多个热强度值被确定为等于第二多个热强度值；以及
第一多个热强度值和第二多个热强度值小于与单个占用者进入区域和单个占用者离开区域中的至少一个对应的热强度值的预期变化水平。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定区域中的占用者数量的变化包括：
将热强度值的变化和与单个占用者进入区域和单个占用者离开区域中的至少一个对应的热强度值的预期变化水平进行比较；
确定用于热强度值的变化的变化率；
当以下情况时，识别区域中的占用者的存在：
所比较的热强度值的变化对应于一个或多个占用者，以及
所确定的变化率等于或大于占用者阈值；以及
通过确定热强度值的变化针对热强度值的预期变化水平的倍数来识别区域中的占用者的数量。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，当热强度值的变化为正时，一个或多个占用者进入了区域。


7.根据权利要求5所述的方法，其中，当热强度值的变化为负时，一个或多个占用者离开了区域。


8.根据权利要求5所述的方法，还包括响应于确定所确定的变化率小于占用者阈值而将热强度值的变化与非占用者变化相关联。


9.根据权利要求1所述的方法，还包括调整第一热图像的第一多个热强度值，所述调整防止对区域中的占用者数量的变化的不正确确定。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，调整第一热图像的第一多个热强度值，使得第一多个热强度值中的至少一个被设置为等于第二热图像的第二多个热强度值中的至少一个。


11.一种用于检测区域内的一个或多个占用者的系统，所述系统包括：
设置在区域内的传感器，其中所述传感器被配置为记录：
在第一时间的区域的第一热图像，所述第一热图像包括与传感器的多个像素对应的第一多个热强度值；以及
在第一时间之后的第二时间的区域的第二热图像，所述第二热图像包括与传感器的多个像素对应的第二多个热强度值；以及
与传感器通信的计算系统，其中所述计算系统被配置为：
从传感器接收第一热图像和第二热图像；
识别第二多个热强度值和第一多个热强度值之间的热强度值的变化；以及
基于热强度值的变化来确定区域中的占用者数量的变化。


12.根据权利要求11所述的系统，还包括连接到传感器和计算系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：S乔治，A阿加瓦尔，Y李，C布罗伊尔，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：发明
国别省市：美国;US