一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术专利提供了一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，其包含输入模块、图像采集模块、人体传感器、处理模块、输出模块及存储模块，处理模块又包括优化处理单元、事件处理单元和场景检测单元。优化处理模块被配置为，基于照明空间模型，对客房内照度及其均匀度的达标水平，以及办公、会客等各场景照明需求被满足的程度，建立评价函数，对灯具参数进行优化处理；场景检测单元被配置为基于采集的图像及传感数据，辨识照明场景类别；事件处理单元被配置为，根据场景辨识结果，将其对应的优化后的场景照明控制参数输出给灯具，实现基于场景自动识别的场景照明，从而获得更具针对性且更为高效节能的自动照明。

【技术实现步骤摘要】
一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置本申请为申请号201811343930.1、申请日2018年11月02日、专利技术名称“基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置”的分案申请。
本专利技术专利属于智能照明领域，具体涉及一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置。
技术介绍
宾馆行业作为一个具有代表性的服务性行业，极为注重客户的入住体验。由于客户的主要使用区域集中于室内、使用时间集中于晚上，因此，该行业对于高效、实用、个性化和自动化的智能照明设备有着更为浓厚的兴趣和迫切需求。智能照明设备的自动场景切换功能、氛围渲染功能，亦是备受该行业关注。此外，在能耗方面，传统的商务宾馆的照明能耗，往往超过宾馆用电总量的30％，能耗相对较高，采用智能照明系统后，通过对单灯亮度参数的调制和整体优化，可起到较为有效的节能效果，在满足用户照明需求的同时，大大降低宾馆运营成本。目前，超过70％的星级商务宾馆都已配备、使用各种智能照明设备，以期其客户可以收获更为优越的入住体验。然而，该行业内所使用的智能照明设备往往局限于简单的红外、声控开关设备，或者无线遥控设备等，且一般为市场上应用较为广泛的传统产品。该类产品由于使用范围较广，缺少了一定的针对性，对宾馆行业内的环境、布局和具体照明需求缺少必要的研究，不能完全符合和满足商务宾馆的各种特殊照明需求，亦无法完全体现智能照明系统自身优越的照明性能。专利技术专利内容本专利技术专利的目的在于，提供一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，在现有行业照明参考标准的基础上，提高照明有效性的同时减小不必要的照明，节省照明耗电。研究不同场景下的特定照明需求，如办公、会客、娱乐等，以不同照明需求为导向，采用优化处理对灯具的出光分布进行优化，优化后的照明控制参数存储在装置中。同时，由训练图像集训练出各种照明场景的场景检测单元。场景检测根据所采集图像特征及传感数据的特征值，确定照明场景辨识，基于辨识出的照明场景，输出模块向灯具发送调光信号，打开相应场景，为使用者提供更具针对性的自动场景照明。本专利技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的商务宾馆客房照明控制装置，其包含输入模块、图像采集模块、人体传感器、处理模块、输出模块及存储模块，所述处理模块包括优化处理单元、事件处理单元和场景检测单元，其中，优化处理模块被配置为：响应于事件处理单元的优化处理指令，基于将商务宾馆客房内各区域的几何参数、及分布在客房中的各灯具的光分布参数描述成的照明空间模型，以商务宾馆行业照明标准或通用要求为参考，对商务宾馆客房各区域照度、照度均匀度的达标程度进行评分，建立照明效果的评价函数f，并针对商务宾馆照明的场景使用需求，对评价函数f进行补充，从而建立总体评价函数F；基于总体评价函数F，采用粒子群优化处理对客房内各灯具的照明控制参数进行优化，并将优化结果映射为场景照明控制参数；场景检测单元被配置为：基于训练图像集被训练，基于图像采集模块采集的所述图像及该图像对应的人体传感器传感数据，提取图像特征及传感数据的特征值，根据所述图像特征及传感数据的特征值，确定所述图像的照明场景辨识，并将辨识结果发送给事件处理模块；事件处理单元被配置为：响应于输入模块的信号输入，将处理后的信号通过输出模块显示给用户，以及响应于场景检测单元的辨识结果信号将通过优化处理模块获取的该辨识结果对应的场景照明控制参数输出。作为优选，其还包括照度采集模块，所述照度采集模块从多个照度观测点采集光照度信息，并将照度信息传送给处理模块。作为优选，所述输出模块包括一个通信接口单元，所述通信接口单元与灯具的驱动器相连。作为优选，所述输入模块还包括控制面板，所述事件处理单元还响应于用户在控制面板上打开照明场景的操作，将场景所对应的照明控制参数转换为灯具的驱动电流值，并通过输出模块中的通信接口单元将该驱动电流值传送给灯具的驱动器。作为优选，其还包括存储模块，所述存储模块存储商务宾馆客房的照明空间模型、粒子群优化处理参数及经处理模块优化后的场景照明控制参数。作为优选，所述场景检测单元包括特征提取部、识别部和训练部，所述特征提取部提取图像和传感器特征，所述训练部基于训练图像集根据提取的特征及所述特征所对应的场景类别来对未经训练的识别部进行训练，从而得到识别部，所述识别部根据提取的特征对照明场景进行识别，从而得出所述图像的照明场景辨识，所述存储模块还存储所述场景检测单元的结构参数。处理模块的优化处理基于对宾馆客房内光分布的评分，而评分所依据的评价函数又依赖于照明空间模型的建立。作为优选，所述优化处理模块进一步被配置为：根据商务宾馆客房使用频率将商务宾馆客房划分为三个区域——工作区域、临近区域和背景区域，其中，床面、写字台和沙发等用户使用较多的区域，定义为工作区域；其它用户可能使用到，但并不会长时间逗留的区域，列为工作平面临近区域；床面与洗手间墙壁之间的区域及窗台所在位置，则列入背景区域；将各区域照度和区域照度均匀度作为主要指标，在优化处理模块中建立评价函数f：f＝w1×u(E1)+w2×u(E2)+w3×u(E3)+w4×u(U1)+w5×u(U2)其中，E1为工作平面水平照度，E2为工作平面临近区域照度，E3为背景区域照度，U1为工作平面照度均匀度，U2为工作平面临近区域照度均匀度；w1、w2、w3、w4、w5分别为各项指标的权重系数，采用层次分析法对其赋值后通过输入模块输入；u()表示针对各项指标，根据灯具光分布模型获得的计算值与参考值两者之间的接近程度。其中，层次分析过程如下：根据权重系数个数n建立判断矩阵AN*n，并使用区间[1，9]中的两个整数的比对矩阵进行填充，各元素数值大小代表相应行权值项所对应指标相比于相应列权值项所对应指标的重要程度，其数值可以是主观评价结果，也可以是通过样本调查所得的统计结果；然后，将矩阵AN*n代入几何平均方程中，确定各权重系数值，几何平均方程如下：针对商务宾馆客房的功能区域划分，未列入洗手间，是因为洗手间对其他区域的影响较小，在洗手间的门关上的情况下几乎不对外界产生任何影响，故暂不列入研究范围。上述评价函数f中的子函数u()表示在一特定照明控制参数配置下，各项指标的计算值与相关标准或建议获取的参考值的接近程度，对于E1、E2、E3而言当计算值不等于参考值时u()可由下式表示：式中，E为相应被评价指标的参考值，E’为照明灯具按照对应的照明控制参数进行照明时各区域的照度计算值。对于U1、U2而言，当计算值小于参考值时按上述第一个比值公式计算，否则当计算值大于参考值时依然认为u()＝1。上述评价函数f评价了各区域照度、照度均匀度的达标程度。作为优选，所述优化处理模块进一步被配置为：针对商务宾馆照明的不同照明及特定使用需求，如节能、办公、会客、娱乐、休闲阅读等，分别对f进行补充建立新的评价函数F1至F5，以增强照明效果的针对性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，包含输入模块、图像采集模块、人体传感器、处理模块、输出模块及存储模块，/n所述处理模块包括优化处理单元、事件处理单元和场景检测单元，其中，优化处理模块被配置为：/n响应于事件处理单元的优化处理指令，基于将商务宾馆客房内各区域的几何参数、及分布在客房中的各灯具的光分布参数描述成的照明空间模型，以商务宾馆行业照明标准或通用要求为参考，对商务宾馆客房各区域照度、照度均匀度的达标程度进行评分，建立照明效果的评价函数f，并针对商务宾馆照明的场景使用需求，对评价函数f进行补充，从而建立总体评价函数F；基于总体评价函数F，采用粒子群优化处理对客房内各灯具的照明控制参数进行优化，并将优化结果映射为场景照明控制参数；/n场景检测单元被配置为：/n基于训练图像集被训练，基于图像采集模块采集的所述图像及该图像对应的人体传感器传感数据，提取图像特征及传感数据的特征值，根据所述图像特征及传感数据的特征值，确定所述图像的照明场景辨识，并将辨识结果发送给事件处理模块；/n事件处理单元被配置为：/n响应于输入模块的信号输入，将处理后的信号通过输出模块显示给用户，以及响应于场景检测单元的辨识结果信号将通过优化处理模块获取的该辨识结果对应的场景照明控制参数输出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，包含输入模块、图像采集模块、人体传感器、处理模块、输出模块及存储模块，
所述处理模块包括优化处理单元、事件处理单元和场景检测单元，其中，优化处理模块被配置为：
响应于事件处理单元的优化处理指令，基于将商务宾馆客房内各区域的几何参数、及分布在客房中的各灯具的光分布参数描述成的照明空间模型，以商务宾馆行业照明标准或通用要求为参考，对商务宾馆客房各区域照度、照度均匀度的达标程度进行评分，建立照明效果的评价函数f，并针对商务宾馆照明的场景使用需求，对评价函数f进行补充，从而建立总体评价函数F；基于总体评价函数F，采用粒子群优化处理对客房内各灯具的照明控制参数进行优化，并将优化结果映射为场景照明控制参数；
场景检测单元被配置为：
基于训练图像集被训练，基于图像采集模块采集的所述图像及该图像对应的人体传感器传感数据，提取图像特征及传感数据的特征值，根据所述图像特征及传感数据的特征值，确定所述图像的照明场景辨识，并将辨识结果发送给事件处理模块；
事件处理单元被配置为：
响应于输入模块的信号输入，将处理后的信号通过输出模块显示给用户，以及响应于场景检测单元的辨识结果信号将通过优化处理模块获取的该辨识结果对应的场景照明控制参数输出。


2.根据权利要求1所述的一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，其特征在于，所述优化处理模块进一步被配置为：
根据所述图像特征及传感数据的特征值确定所述图像的一个或多个照明场景辨识；当确定的图像的照明场景辨识为多个时，确定所述图像的照明场景辨识为综合照明场景辨识。


3.根据权利要求2所述的一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，其特征在于，所述优化处理模块进一步被配置为：
当照明场景辨识为综合照明场景辨识时，分别按多个照明场景所对应的灯具调控参数的加权和进行LED灯组的供电电流的调节控制；
或者，当照明场景辨识为综合照明场景辨识时，对其包括的多个照明场景辨识的每一个照明场景辨识所对应的照明场景，进行重点区域标记，该照明场景的重点区域内的照明灯具按照该照明场景的灯具调控参数进行调控；当重点区域有交叉时，则交叉部分的照明灯具，按照将交叉区域标记为重点区域的所有照明场景辨识所对应的照明场景的灯具调控参数的加权平均值进行调控。


4.根据权利要求1所述的一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，其特征在于，所述优化处理模块还将优化结果转换和存储为照明场景灯具调控参数；
所述灯具调控参数可以是灯具光通量或与灯具光通量对应的驱动电流的大小，也可以是与灯具色温等其他参数对应的驱动电流的大小；
其中，驱动电流的大小，可以是绝对值，也可以是相对于额定驱动电流值的百分比值。


5.根据权利要求1中任何一项所述的一种基于场景自动识别的商务宾馆客房照明控制装置，其特征在于，所述优化处理模块进一步被配置为：
根据商务宾馆客房使用频率将商务宾馆客房划分为三个区域——工作区域、临近区域和背景区域，其中，床面、写字台和沙发等用户使用较多的区域，定义为工作区域；其它用户可能使用到，但并不会长时间逗留的区域，列为工作平面临近区域；床面与洗手间墙壁之间的区域及窗台所在位置，则列入背景区域；
将各区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昌清，邹细勇，井绪峰，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33