智能照明开关控制系统及其方法技术方案

本申请公开了一种智能照明开关控制系统及其方法。其首先将多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值分别排列为室外亮度值时序输入向量和室内亮度值时序输入向量后通过亮度时序特征提取器以得到室外亮度值时序特征向量和室内亮度值时序特征向量，接着，对所述室外亮度值时序特征向量和所述室内亮度值时序特征向量进行特征表达强化以得到室外亮度值时序特征矩阵和室内亮度值时序特征矩阵，然后，计算所述室外亮度值时序特征矩阵相对于所述室内亮度值时序特征矩阵的转移矩阵作为解码特征矩阵，最后，将所述解码特征矩阵通过解码器进行解码回归以得到用于表示当前时间点的推荐的照明功率值的解码值。这样，可以避免不必要的能耗损失。不必要的能耗损失。不必要的能耗损失。

【技术实现步骤摘要】
智能照明开关控制系统及其方法


[0001]本申请涉及智能控制领域，且更为具体地，涉及一种智能照明开关控制系统及其方法。

技术介绍

[0002]照明控制是采用自动控制技术及智能管理技术对建筑及环境照明的光源或灯具设备的开启、关闭、调节、组合、场景模式等实施控制与管理，以达到对建筑节能、环境艺术和传感联动等目的。目前在许多公共场所，例如：学校、医院、写字楼、商场、宾馆、酒吧等，场所内、走廊内均安装有照明系统。但是，现有技术中，现有的照明系统多数还是采用人工来进行照明控制，难以实现自动开关，从而因不必要的照明浪费了大量的电能。
[0003]因此，期望一种优化的智能照明开关控制系统。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种智能照明开关控制系统及其方法。其首先将多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值分别排列为室外亮度值时序输入向量和室内亮度值时序输入向量后通过亮度时序特征提取器以得到室外亮度值时序特征向量和室内亮度值时序特征向量，接着，对所述室外亮度值时序特征向量和所述室内亮度值时序特征向量进行特征表达强化以得到室外亮度值时序特征矩阵和室内亮度值时序特征矩阵，然后，计算所述室外亮度值时序特征矩阵相对于所述室内亮度值时序特征矩阵的转移矩阵作为解码特征矩阵，最后，将所述解码特征矩阵通过解码器进行解码回归以得到用于表示当前时间点的推荐的照明功率值的解码值。这样，可以避免不必要的能耗损失。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种智能照明开关控制系统，其包括：亮度采集模块，用于获取由光强传感器采集的预定时间段内多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值；亮度时序排列模块，用于将所述多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值分别按照时间维度排列为室外亮度值时序输入向量和室内亮度值时序输入向量；亮度时序变化特征提取模块，用于将所述室外亮度值时序输入向量和所述室内亮度值时序输入向量分别通过包含第一卷积层和第二卷积层的亮度时序特征提取器以得到室外亮度值时序特征向量和室内亮度值时序特征向量；特征表达强化模块，用于使用高斯密度图对所述室外亮度值时序特征向量和所述室内亮度值时序特征向量进行特征表达强化以得到室外亮度值时序特征矩阵和室内亮度值时序特征矩阵；转移关联模块，用于计算所述室外亮度值时序特征矩阵相对于所述室内亮度值时序特征矩阵的转移矩阵作为解码特征矩阵；以及照明功率控制模块，用于将所述解码特征矩阵通过解码器进行解码回归以得到解码值，所述解码值用于表示当前时间点的推荐的照明功率值。
[0006]在上述的智能照明开关控制系统中，所述亮度时序变化特征提取模块，用于：使用所述亮度时序特征提取器的第一卷积层以具有第一长度的一维卷积核对所述室外亮度值
时序输入向量和所述室内亮度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第一尺度室外亮度值特征向量以及第一尺度室内亮度值特征向量；使用所述亮度时序特征提取器的第二卷积层以具有第二长度的一维卷积核对所述室外亮度值时序输入向量和所述室内亮度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第二尺度室外亮度值特征向量以及第二尺度室内亮度值特征向量，所述第二长度不同于所述第一长度；以及将所述第一尺度室外亮度值特征向量和所述第二尺度室外亮度值特征向量进行级联以得到所述室外亮度值时序特征向量，以及，将所述第一尺度室内亮度值特征向量和所述第二尺度室内亮度值特征向量进行级联以得到所述室内亮度值时序特征向量。
[0007]在上述的智能照明开关控制系统中，所述特征表达强化模块，包括：第一高斯密度图构造单元，用于以如下第一高斯密度图构造公式构造所述室外亮度值时序特征向量的第一高斯密度图；其中，所述第一高斯密度图构造公式为：，其中，表示所述室外亮度值时序特征向量，且 的每个位置的值表示所述室外亮度值时序特征向量中相应两个位置的特征值之间的方差；第一下采样单元，用于对所述第一高斯密度图中各个位置的高斯分布进行离散化处理以得到所述室外亮度值时序特征矩阵；第二高斯密度图构造单元，用于以如下第二高斯密度图构造公式构造所述室内亮度值时序特征向量的第二高斯密度图；其中，所述第二高斯密度图构造公式为：，其中，表示所述室内亮度值时序特征向量，且 的每个位置的值表示所述室内亮度值时序特征向量中相应两个位置的特征值之间的方差；以及第二下采样单元，用于对所述第二高斯密度图中各个位置的高斯分布进行离散化处理以得到所述室内亮度值时序特征矩阵。
[0008]在上述的智能照明开关控制系统中，所述转移关联模块，包括：优化因数计算单元，用于分别计算所述室外亮度值时序特征矩阵和所述室内亮度值时序特征矩阵的高斯回归不确定性因数以得到第一高斯回归不确定性因数和第二高斯回归不确定性因数；加权优化单元，用于以所述第一高斯回归不确定性因数和所述第二高斯回归不确定性因数作为加权系数对所述室外亮度值时序特征矩阵和所述室内亮度值时序特征矩阵进行加权优化以得到优化后室外亮度值时序特征矩阵和优化后室内亮度值时序特征矩阵；以及优化特征关联单元，用于计算所述优化后室外亮度值时序特征矩阵相对于所述优化后室内亮度值时序特征矩阵的转移矩阵作为所述解码特征矩阵。
[0009]在上述的智能照明开关控制系统中，所述优化因数计算单元，用于：以如下优化公式分别计算所述室外亮度值时序特征矩阵和所述室内亮度值时序特征矩阵的高斯回归不确定性因数以得到所述第一高斯回归不确定性因数和所述第二高斯回归不确定性因数；其中，所述优化公式为：，其中， 是所述室外亮度值时序特征矩阵中各个位置的特征值， 是所述室内亮度值时序特征矩阵中各个位置的特征值，是特征矩阵的尺度，和分别是所述室外亮度值时序特征矩阵中
各个位置特征值集合的均值和方差，且和分别是所述室内亮度值时序特征矩阵中各个位置特征值集合的均值和方差， 为以2为底的对数函数，和分别是所述第一高斯回归不确定性因数和所述第二高斯回归不确定性因数。
[0010]在上述的智能照明开关控制系统中，所述优化特征关联单元，用于：以如下转移矩阵计算公式计算所述优化后室外亮度值时序特征矩阵相对于所述优化后室内亮度值时序特征矩阵的转移矩阵作为所述解码特征矩阵；其中，所述转移矩阵计算公式为：，其中，表示所述优化后室外亮度值时序特征矩阵，表示所述优化后室内亮度值时序特征矩阵，表示所述解码特征矩阵， 表示矩阵相乘。
[0011]在上述的智能照明开关控制系统中，所述照明功率控制模块，用于：使用所述解码器的多个全连接层以如下解码回归公式对所述解码特征矩阵进行解码回归以获得所述解码值，其中，所述解码回归公式为： ，其中，是所述解码特征矩阵，是所述解码值，是权重矩阵，表示矩阵乘。
[0012]根据本申请的另一个方面，提供了一种智能照明开关控制方法，其包括：获取由光强传感器采集的预定时间段内多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值；将所述多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值分别按照时间维度排列为室外亮度值时序输入向量和室内亮度值时序输入向量；将所述室外亮度值时序输入向量和所述室内亮度值时序输入向量分别通过包含第一卷积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能照明开关控制系统，其特征在于，包括：亮度采集模块，用于获取由光强传感器采集的预定时间段内多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值；亮度时序排列模块，用于将所述多个预定时间点的室外亮度值和室内亮度值分别按照时间维度排列为室外亮度值时序输入向量和室内亮度值时序输入向量；亮度时序变化特征提取模块，用于将所述室外亮度值时序输入向量和所述室内亮度值时序输入向量分别通过包含第一卷积层和第二卷积层的亮度时序特征提取器以得到室外亮度值时序特征向量和室内亮度值时序特征向量；特征表达强化模块，用于使用高斯密度图对所述室外亮度值时序特征向量和所述室内亮度值时序特征向量进行特征表达强化以得到室外亮度值时序特征矩阵和室内亮度值时序特征矩阵；转移关联模块，用于计算所述室外亮度值时序特征矩阵相对于所述室内亮度值时序特征矩阵的转移矩阵作为解码特征矩阵；以及照明功率控制模块，用于将所述解码特征矩阵通过解码器进行解码回归以得到解码值，所述解码值用于表示当前时间点的推荐的照明功率值。2.根据权利要求1所述的智能照明开关控制系统，其特征在于，所述亮度时序变化特征提取模块，用于：使用所述亮度时序特征提取器的第一卷积层以具有第一长度的一维卷积核对所述室外亮度值时序输入向量和所述室内亮度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第一尺度室外亮度值特征向量以及第一尺度室内亮度值特征向量；使用所述亮度时序特征提取器的第二卷积层以具有第二长度的一维卷积核对所述室外亮度值时序输入向量和所述室内亮度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第二尺度室外亮度值特征向量以及第二尺度室内亮度值特征向量，所述第二长度不同于所述第一长度；以及将所述第一尺度室外亮度值特征向量和所述第二尺度室外亮度值特征向量进行级联以得到所述室外亮度值时序特征向量，以及，将所述第一尺度室内亮度值特征向量和所述第二尺度室内亮度值特征向量进行级联以得到所述室内亮度值时序特征向量。3.根据权利要求2所述的智能照明开关控制系统，其特征在于，所述特征表达强化模块，包括：第一高斯密度图构造单元，用于以如下第一高斯密度图构造公式构造所述室外亮度值时序特征向量的第一高斯密度图；其中，所述第一高斯密度图构造公式为：，其中，表示所述室外亮度值时序特征向量，且 的每个位置的值表示所述室外亮度值时序特征向量中相应两个位置的特征值之间的方差；第一下采样单元，用于对所述第一高斯密度图中各个位置的高斯分布进行离散化处理以得到所述室外亮度值时序特征矩阵；第二高斯密度图构造单元，用于以如下第二高斯密度图构造公式构造所述室内亮度值时序特征向量的第二高斯密度图；其中，所述第二高斯密度图构造公式为：，其中，表示所述室内亮度值时序特征向量，且 的每个位置的值表示所述室内亮度值时序特征向量中相应两个位置的特征值之间的方差；以及第二下采样单元，用于对所述第二高斯密度图中各个位置的高斯分布进行离散化处理以得到所述室内亮度值时序特征矩阵。4.根据权利要求3所述的智能照明开关控制系统，其特征在于，所述转移关联模块，包括：优化因数计算单元，用于分别计算所述室外亮度值时序特征矩阵和所述室内亮度值时序特征矩阵的高斯回归不确定性因数以得到第一高斯回归不确定性因数和第二高斯回归不确定性因数；加权优化单元，用于以所述第一高斯回归不确定性因数和所述第二高斯回
归不确定性因数作为加权系数对所述室外亮度值时序特征矩阵和所述室内亮度值时序特征矩阵进行加权优化以得到优化后室外亮度值时序特征矩阵和优化后室内亮度值时序特征矩阵；以及优化特征关联单元，用于计算所述优化后室外亮度值时序特征矩阵相对于所述优化后室内亮度值时序特征矩阵的转移矩阵作为所述解码特征矩阵。5.根据权利要求4所述的智能照明开关控制系统，其特征在于，所述优化因数计算单元，用于：以如下优化公式分别计算所述室外亮度值时序特征矩阵和所述室内亮度值时序特征矩阵的高斯回归不确定性因数以得到所述第一高斯回归不确定性因数和所述第二高斯回归不确定性因数；其中，所述优化公式为：，其中， 是所述室外亮度值时序特征矩阵中各个位置的特征值， 是所述室内亮度值时...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春生，
申请(专利权)人：杭州行至云起科技有限公司，
类型：发明
国别省市：