本发明专利技术提供一种构建人体热舒适预测模型的方法、人体热舒适预测方法与系统，所述构建人体热舒适预测模型的方法，其特征在于，包括：采集人员的生理参数、所处环境的环境参数以及该人员对所述所处环境的热舒适反馈作为一组数据，重复采集过程得到多组数据；将所述多组数据划分为训练数据集、测试数据集和验证数据集；使用所述训练数据集分别训练多个分类器，其中每个分类器的输入为人员的生理参数和环境参数，输出为人体热舒适信息；以及使用所述验证数据集和所述测试数据集从所述多个分类器中选择最优分类器，作为所述人体热舒适预测模型。本发明专利技术能够以非侵入的方式、实时预测被测人员的人体热舒适信息。测人员的人体热舒适信息。测人员的人体热舒适信息。
【技术实现步骤摘要】
构建人体热舒适预测模型的方法、预测方法及系统
[0001]本专利技术涉及热环境
，更具体地，涉及一种构建人体热舒适预测模型的方法、人体热舒适预测方法及系统。
技术介绍
[0002]人体热舒适指的是人对周围热环境的满意度评价，其作为衡量室内热环境的指标，对于室内热环境的营造与控制有着重要影响。通过预测人体热舒适，并且根据预测结果来营造与控制室内热环境，不仅能够提高室内环境品质，而且还能降低建筑运行能耗。
[0003]现有的人体热舒适预测技术主要利用到基于PMV/PPD评价指标的热舒适模型，其需要采集被测人员的生理数据以及周围环境数据，如环境温湿度、被测人员的皮肤温度、心跳速率和呼吸率等。然而，现有的人体热舒适预测技术通常存在以下问题：
[0004](1)普遍使用侵入式设备(例如，贴片式设备、穿戴式设备等)来采集被测人员的生理数据，从而影响被测人员的实际感知，并且会对被测人员的肢体活动或姿势有所限制，进而影响其实际行为特征，导致人体热舒适预测结果不够准确；(2)间歇性地测量生理数据以及周围环境数据，无法实时调节室内热环境，从而难以营造高品质的室内环境并且有效降低建筑运行能耗。
技术实现思路
[0005]为克服上述现有技术中存在的问题，根据本专利技术的一个实施例，提供一种构建人体热舒适预测模型的方法，包括：采集人员的生理参数、所处环境的环境参数以及该人员对所述所处环境的热舒适反馈作为一组数据，重复采集过程得到多组数据；将所述多组数据划分为训练数据集、测试数据集和验证数据集；使用所述训练数据集分别训练多个分类器，其中每个分类器的输入为人员的生理参数和环境参数，输出为人体热舒适信息；以及使用所述验证数据集和所述测试数据集从所述多个分类器中选择最优分类器，作为所述人体热舒适预测模型。
[0006]上述构建人体热舒适预测模型的方法中，所述人员的生理参数包括人体的一个或多个部位的温度信息。其中，采集人员的生理参数包括：获取所述人员的红外图像和可见光图像；确定所述人体的一个或多个部位在所述可见光图像中对应的像素，根据所述红外图像的像素与所述可见光图像的像素之间的对应关系，从所述红外图像中获取所述人体的一个或多个部位的温度信息。
[0007]上述构建人体热舒适预测模型的方法中，所述红外图像的像素与所述可见光图像的像素之间的对应关系是通过对采集所述红外图像的红外热像仪以及采集所述可见光图像的可见光传感器进行几何校准得到的。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，还提供一种人体热舒适预测方法，包括：获取被测人员的生理参数，并且获取所述被测人员所处环境的环境参数；以及，将所获取的所述被测人员的生理参数以及所述环境参数输入采用上述构建人体热舒适预测模型的方法构建的人体
热舒适预测模型，得到输出的人体热舒适信息作为所述被测人员的人体热舒适预测结果。
[0009]上述人体热舒适预测方法中，获取被测人员的生理参数包括：获取所述被测人员的红外图像和可见光图像；确定人体的一个或多个部位在所述可见光图像中对应的像素，根据所述红外图像的像素与所述可见光图像的像素之间的对应关系，从所述红外图像中获取所述人体的一个或多个部位的温度信息。
[0010]上述人体热舒适预测方法还可以包括：获取所述被测人员的热舒适反馈；使用所获取的所述被测人员的热舒适反馈、所获取的所述被测人员的生理参数以及所述环境参数，对所述人体热舒适预测模型进行重新训练或者增量训练。
[0011]上述人体热舒适预测方法还可以包括：获取所述被测人员的热舒适反馈；将所述被测人员的热舒适反馈与所述人体热舒适预测结果进行对比，若差值在预定的阈值范围之外，则将所获取的所述被测人员的热舒适反馈、所获取的所述被测人员的生理参数以及所述环境参数计入新增数据集；当所述新增数据集的数据量达到预定阈值时，使用所述新增数据集中的数据对所述人体热舒适预测模型进行重新训练或者增量训练。
[0012]上述人体热舒适预测方法还可以包括：对所述可见光图像进行人脸识别；响应于识别出所述被测人员，查找所述被测人员对与所获取的所述环境参数相对应的环境的热舒适反馈和对应的生理参数，若找到则对比所述被测人员的生理参数与找到的生理参数，若差值在预定的阈值范围内则将找到的热舒适反馈作为所述被测人员的人体热舒适预测结果。
[0013]上述人体热舒适预测方法中，所述热舒适反馈包括热舒适投票和/或热感觉投票。上述人体热舒适预测方法还可以包括：将所述被测人员的所有热舒适投票中，数值最高的热舒适投票所对应的环境信息作为所述被测人员的偏好信息；或者将所述被测人员的所有热感觉投票中，数值为0或最接近0的热感觉投票所对应的环境信息作为所述被测人员的偏好信息。
[0014]上述人体热舒适预测方法还可以包括输出下列中的至少一个：所述被测人员的人体热舒适预测结果、所述被测人员的偏好信息、所述红外图像、所述可见光图像、所述红外图像和所述可见光图像的叠加图像、所述环境参数、所述人体的一个或多个部位的温度信息、被测人员的热舒适预测结果随时间的变化曲线图像。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，还提供一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，当所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述构建人体热舒适预测模型的方法或人体热舒适预测方法。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，还提供一种人体热舒适预测系统，包括：红外热像仪，用于实时地采集被测人员的红外图像；可见光传感器，用于实时地采集所述被测人员的可见光图像；环境传感器，用于实时地采集环境参数；处理器，与所述红外热像仪、所述可见光传感器以及所述环境传感器连接。所述处理器被配置为：获取被测人员的生理参数，并且获取所述被测人员所处环境的环境参数，以及将所获取的所述被测人员的生理参数以及所述环境参数输入采用上述构建人体热舒适预测模型的方法构建的人体热舒适预测模型，得到输出的人体热舒适信息作为所述被测人员的人体热舒适预测结果。
[0017]上述人体热舒适预测系统还可以包括：人机交互设备，与所述处理器连接；以及存储设备，与所述处理器连接，所述存储设备用于存储所述处理器输出的数据。所述人机交互
设备包括：显示屏，用于显示所述处理器输出的数据；以及一个或多个按钮，用于接收输入数据并传输至所述处理器。
[0018]上述人体热舒适预测系统还可以包括：物联网设备，与所述处理器连接，所述物联网设备用于根据所述被测人员的人体热舒适预测结果，制定用于控制环境的策略。
[0019]本专利技术实施例提供如下的有益效果：
[0020]本专利技术实施例通过采集被测人员的红外图像和可见光图像来获取该被测人员的生理参数，从而以非侵入的方式、远程地预测被测人员的人体热舒适信息，避免影响被测人员的感知或限制被测人员的活动，提高了人体热舒适预测的准确性；并且，能够实时地进行人体热舒适预测，从而可以快速响应于预测结果在需要的时间和地点进行环境调节，在营造高品质室内环境的同时还有效降低了建筑运行能耗。本专利技术实施例还能够对训练好的人体热舒适预测模型进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种构建人体热舒适预测模型的方法，其特征在于，包括：采集人员的生理参数、所处环境的环境参数以及该人员对所述所处环境的热舒适反馈作为一组数据，重复采集过程得到多组数据；将所述多组数据划分为训练数据集、测试数据集和验证数据集；使用所述训练数据集分别训练多个分类器，其中每个分类器的输入为人员的生理参数和环境参数，输出为人体热舒适信息；以及使用所述验证数据集和所述测试数据集从所述多个分类器中选择最优分类器，作为所述人体热舒适预测模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人员的生理参数包括人体的一个或多个部位的温度信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采集人员的生理参数包括：获取所述人员的红外图像和可见光图像；确定所述人体的一个或多个部位在所述可见光图像中对应的像素，根据所述红外图像的像素与所述可见光图像的像素之间的对应关系，从所述红外图像中获取所述人体的一个或多个部位的温度信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述红外图像的像素与所述可见光图像的像素之间的对应关系是通过对采集所述红外图像的红外热像仪以及采集所述可见光图像的可见光传感器进行几何校准得到的。5.一种人体热舒适预测方法，其特征在于，所述方法包括：获取被测人员的生理参数，并且获取所述被测人员所处环境的环境参数；以及将所获取的所述被测人员的生理参数以及所述环境参数输入采用如权利要求1-4中任一项所述的方法构建的人体热舒适预测模型，得到输出的人体热舒适信息作为所述被测人员的人体热舒适预测结果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取被测人员的生理参数包括：获取所述被测人员的红外图像和可见光图像；确定人体的一个或多个部位在所述可见光图像中对应的像素，根据所述红外图像的像素与所述可见光图像的像素之间的对应关系，从所述红外图像中获取所述人体的一个或多个部位的温度信息。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述被测人员的热舒适反馈；使用所获取的所述被测人员的热舒适反馈、所获取的所述被测人员的生理参数以及所述环境参数，对所述人体热舒适预测模型进行重新训练或者增量训练。8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述被测人员的热舒适反馈；将所述被测人员的热舒适反馈与所述人体热舒适预测结果进行对比，若差值在预定的阈值范围之外，则将所获取的所述被测人员的热舒适反馈、所获取的所述被测人员的生理参数以及所述环境参数计入新增数据集；当所述新增数据集的数据量达到预定阈值时，使用所述新增数据集中的数据对所述人...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾伟，李玉国，
申请(专利权)人：香港大学浙江科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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