一种具有情绪识别功能照明系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有情绪识别功能照明系统及方法，包括底座和垂直设置在底座上端的支撑柱，所述支撑柱上端转动设有照明灯，所述支撑柱表面设有用于获取用户面部表情的摄像头，所述摄像头和照明灯电性连接树莓派，树莓派内部设有用于识别图片中用户面部表情的神经网络单元，本申请中色温和颜色是由三个不同颜色的LED混合发光输出的，可以提供多色温和丰富颜色的输出，同时使用单片机桥接摄像头输入端与光源输出端，以达到台灯能够识别情绪的目的，以上功能可以实现色温，光亮度，光颜色可调节功能，确保了输出光源的输出足够丰富响应不同的情绪，提高了产品的泛用性、智能化以及可控制性。可控制性。可控制性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有情绪识别功能照明系统及方法


[0001]本专利技术涉及照明设备
，具体是一种具有情绪识别功能照明系统及方法。

技术介绍

[0002]LED光源作为新一代照明光源，由于绿色环保，高效节能，寿命长，可智能化的优点 已被广泛使用在照明显示等各个行业。照明领域对光源性能的要求非常具体，如发光效率， 发光质量，发光角度等，其中光源的色温就是其中很重要的一个指标，不同的色温能让人 产生不同的冷暖感，对人的工作效率、情绪、心理等具有一定的影响。
[0003]比如中午时的太阳色温较高,大约5000K～7000K，人类在长期的进化过程中,已经习 惯于在白天高色温高照度的光照条件下打猎、捕鱼或田间劳作等生产活动,故 5000K-6000K的照明状态结合开心的情绪可以有效的辅助提高使用者的工作效率，行动效 率等。
[0004]又如清晨傍晚的太阳低照度照明给人带来了比较放松、温暖的感觉，此时照明的色温 大约在2000K到4000K，故2300K左右色温的暖光能对难过的情绪起到一定的心理安抚作 用。
[0005]除此外，结合色彩心理学，对光源的照明颜色进行调节也能对人的心理起到一定的积 极作用，如粉红色是温柔、甜美、浪漫的代表，可以软化攻击，安抚浮躁的心理作用，故 粉红的照明状态能对愤怒时候的情绪起到一定的冷静作用。
[0006]因此，设计一种具有情绪识别功能的照明系统及方法，根据人的情绪提供合适的照明， 是非常有意义的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种具有情绪识别功能照明系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种具有情绪识别功能照明系统，包括底座和垂直设置在底座上端的支撑柱，所述支 撑柱上端转动设有照明灯，所述支撑柱表面设有用于获取用户面部表情的摄像头，所述摄 像头和照明灯电性连接树莓派，树莓派内部设有用于识别图片中用户面部表情的神经网络 单元，树莓派用于检测摄像头发送的图片信息并根据相应图片信息所表达的表情发送用于 控制照明灯显示亮度的调节信号。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述底座内部设有与树莓派、摄像头、照明灯电性连接用 于提供电能的电源。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述照明灯光源内部集成有红色、蓝色、绿色发光颜色的 发光二极管以及1k的保护电阻。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述摄像头至少具有500W像素的物理分辨率。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述摄像头的镜头搭配一个固定焦距透镜，与所述树莓派 的外设CSI接口连接。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述树莓派外部装配亚克力板保护壳。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：所述照明灯所在的灯板一端与支撑柱上端转动连接。
[0016]一种具有情绪识别功能的照明系统的照明方法：
[0017]S1、通过摄像头获取周围环境图像信息传给树莓派，根据传入的图像信息识别是否存 在人脸；
[0018]S2、存在人脸时会识别出情绪，根据情绪种类，分别调节RGB全彩高亮雾状LED的三 个不同发光颜色的阴极引脚占空比并输出PWM波,通过改变脉冲占空比和频率来达到光源 不同色温照明。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本申请中色温和颜色是由三个不同颜色的LED混合发光输出的，可以提供多色温和丰 富颜色的输出，同时使用单片机桥接摄像头输入端与光源输出端，以达到台灯能够识别情 绪的目的，以上功能可以实现色温，光亮度，光颜色可调节功能，确保了输出光源的输出 足够丰富响应不同的情绪，提高了产品的泛用性、智能化以及可控制性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的结构示意图。
[0022]图2为本专利技术中光源LED与树莓派引脚连接图。
[0023]图3为本专利技术中实现方法的神经网络结构图。
[0024]图4为本专利技术中神经网络训练过程示意图。
[0025]图5为本专利技术中分割小部分数据集用于测试最终模型的识别结果。
[0026]其中：底座100、摄像头200、支撑柱300、照明灯400。
具体实施方式
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、
ꢀ“
下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、
ꢀ“
内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了 便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第 二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术 特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个 或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个 以上。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、
ꢀ“
相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或 一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介 间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体 情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本 专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]请参阅图1-5，本专利技术实施例中，一种具有情绪识别功能照明系统，包括底座100和 垂直设置在底座100上端的支撑柱300，所述支撑柱300上端转动设有照明灯400，所述 支撑柱300表面设有用于获取用户面部表情的摄像头200，所述摄像头200和照明灯400 电性连接树莓派，树莓派内部设有用于识别图片中用户面部表情的神经网络单元，树莓派 用于检测摄像头200发送的图片信息并根据相应图片信息所表达的表情发送用于控制照明 灯400显示亮度的调节信号；
[0031]图3为本专利技术实现方法的神经网络单元图。图中标记2、4、6、8是神经网络的卷积 层，其卷积核大小是3x3，设计时将3x3卷积核等效拆分成3x1和1x3卷积核组合，卷积 运算后紧接一个激活函数激活神经元，标志8所使用激活函数是than激活函数，其他使 用的都是ELU激活函数，标志3、5、7是神经网络的池化层，其池化操作采用最大化池化 方式后继连接一个局部归一化操作，标志9是神经网络的全局均值池化层，该层具备一个 全局均值池化的操作，其作用与传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有情绪识别功能照明系统，包括底座(100)和垂直设置在底座(100)上端的支撑柱(300)，其特征在于，所述支撑柱(300)上端转动设有照明灯(400)，所述支撑柱(300)表面设有用于获取用户面部表情的摄像头(200)，所述摄像头(200)和照明灯(400)电性连接树莓派，树莓派内部设有用于识别图片中用户面部表情的神经网络单元，树莓派用于检测摄像头(200)发送的图片信息并根据相应图片信息所表达的表情发送用于控制照明灯(400)显示亮度的调节信号。2.根据权利要求1所述的具有情绪识别功能照明系统，其特征在于，所述底座(100)内部设有与树莓派、摄像头(200)、照明灯(400)电性连接用于提供电能的电源。3.根据权利要求1所述的具有情绪识别功能照明系统，其特征在于，所述照明灯(400)光源内部集成有红色、蓝色、绿色发光颜色的发光二极管以及1k的保护电阻。4.根据权利要求1所述的具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈湛旭，张嘉玲，方生然，陈智辉，温志辉，陈丽敏，万巍，李亚，
申请(专利权)人：广东技术师范大学，
类型：发明
国别省市：