【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及暖通，尤其是涉及一种面向视力障碍人群的人工智能空调。
技术介绍
1、空调是维持室内热舒适的重要设备，目前大多空调遥控器针对视力障碍人群做了改造，但此类遥控器结构简单，功能单一，难以实现全部空调功能，存在局限性。同时，视力障碍人群寻找遥控器也存在一定困难。随着人工智能的不断发展，计算机视觉作为其中一个重要分支衍生出了多种算法和功能。目前主要的空调控制手段为遥控器或手机控制，但这些均需要人为操作，还伴随着每次开机需要重新调整设置参数的情况，同时传统智能温控系统往往需要结合穿戴式设备，对人体有一定侵入性，进一步增加了视力障碍人群的操作难度。
2、将计算机视觉应用于空调设备的控制，使用影像接收装置连接空调电路，发出指令，对空调制冷系统进行智能控制。设备主动识别人体自身信息，实现无人体侵入性、无接触、无需主动操作地控制空调，并引入数据增强模块及残差模块，提高系统识别精度。控制根据人体面部信息、情绪、行动及空间位置等自身参数，自动发出控制信号，调节空调制冷系统，将空调制冷系统调整至当前室内用户需要的运行参数，达到视力障碍用户理想的热舒适度。因此，有必要研发一种面向视力障碍人群的人工智能空调。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种面向视力障碍人群的人工智能空调，利用计算机视觉功能，根据人体面部信息、情绪、行动及空间位置参数，自动调节空调制冷系统。
2、根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种面向视力障碍人群的人工智能空调，包括影像处理系统、信息
3、进一步地，所述影像处理系统包括摄像头装置、数据处理模块和信号发射装置；所述摄像头装置和所述信号发射装置分别与所述数据处理模块连接；所述摄像头装置用于采集室内视力障碍用户状态信息；所述数据处理模块用于识别用户身体状态信息，根据当前用户状态输出相应的空调制冷系统控制指令；所述信号发射装置用于输出所述空调制冷系统控制指令。
4、进一步地，所述空调制冷系统包括压缩机单元、冷凝器单元、电子膨胀阀、蒸发器单元、室内机风扇、风扇电机和导风板电机。
5、进一步地，所述信息电路系统包括室内机控制电路、室外机控制电路、变频组件、室内温度传感器和管道温度传感器；所述室内机控制电路与所述室内机风扇和所述室内温度传感器连接，并传输控制信号至所述风扇电机和所述导风板电机；所述室外机控制电路与所述电子膨胀阀、所述变频组件和所述压缩机单元连接。
6、进一步，所述数据处理模块还包括dlib-svm用户面部情绪检测模块、cnn-shapecontext控制模块和mask r-yolo人体状态检测模块。
7、进一步，所述dlib-svm用户面部情绪检测模块用于空调智能记忆以及用户负面情绪监测功能，所述dlib-svm用户面部情绪检测模块识别用户面部信息后，所述数据处理模块将对应用户偏好设置的空调运行参数转化为控制信号，由所述信息电路系统接收并输出至所述空调制冷系统；同时所述dlib-svm用户面部情绪检测模块监测用户负面情绪信息，当识别用户面部呈现负面情绪，自动询问用户是否改变空调设置，实现情绪热舒适调节，所述数据处理模块根据用户指令，输出相应控制信号，所述空调制冷系统接收信号后，所述压缩机单元、电子膨胀阀、风扇电机及导风板电机调整至相应的工作状态。
8、进一步，所述cnn-shape context控制模块用于人体手臂姿态识别及静态人体关键点识别，所述cnn-shape context控制模块通过构建人体关键点，识别用户上挥或下挥手臂动作后，所述数据处理模块根据识别结果将预设的指令转化为空调制冷系统控制信号，经所述信息电路系统转化为电信号输出至所述空调制冷系统，改变所述电子膨胀阀开度、风扇电机转速、导风板电机，同时改变所述变频组件输出电信号频率，进而改变所述压缩机单元工作频率及所述电子膨胀阀开度，改变所述蒸发器单元内制冷剂流量，从而改变制冷量。
9、进一步，所述mask r-yolo人体状态检测模块采用像素相交及像素分割法，对人体睡眠状态检测以及人体空间位置识别，所述数据处理模块输出控制信号，控制所述压缩机单元低频运行，电子膨胀阀开度降低，使所述蒸发器单元内制冷剂流量降低，所述数据处理模块根据所述室内温度传感器及所述管道温度传感器反馈的温度数据，调整所述压缩机单元的运行频率及电子膨胀阀开度，减少空调设定温度与环境温度差值；同时所述mask r-yolo人体状态检测模块对用户空间位置进行识别，所述数据处理模块根据用户空间位置坐标信息，输出控制指令，驱动所述导风板电机，改变空调送风角度至与用户所处空间坐标不相交位置实现自动避风。
10、进一步，所述的影像处理系统可通过所述数据处理模块向所述信息电路系统发送控制信号，所述的影像处理系统可接收所述信息电路系统发送的反馈信号，反向调节所述空调制冷系统。
11、进一步，所述数据处理模块为降低识别误差，首先对图像进行白化处理，降低室内光线对识别结果的影响，进而将图像转为灰度，降低数据复杂度，最后引入残差模块。
12、本专利技术的技术方案影像处理系统通过对室内视力障碍用户的影像参数实时读取，并发送控制信号，改变空调制冷系统的运行参数。主动识别视力障碍用户自身信息，利用用户面部信息、情绪、行动及空间位置等自身参数，更改空调制冷系统运行参数，达到用户理想的热舒适度，实现无人体侵入性、无接触、无需主动操作地控制空调，解决了现有针对视力障碍用户改造设备的局限性以及此类人群使用空调的不便。
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1.一种面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，包括影像处理系统、信息电路系统、空调制冷系统，所述信息电路系统与所述影像处理系统连接并接收指令；所述空调制冷系统接收所述信息电路系统的电信号，并根据电信号将所述空调制冷系统调整至当前室内视力障碍用户需要的运行参数。
2.根据权利要求1所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述影像处理系统包括摄像头装置、数据处理模块和信号发射装置；所述摄像头装置和所述信号发射装置分别与所述数据处理模块连接；所述摄像头装置用于采集室内视力障碍用户状态信息；所述数据处理模块用于识别用户身体状态信息，根据当前用户状态输出相应的空调制冷系统控制指令；所述信号发射装置用于输出所述空调制冷系统控制指令。
3.根据权利要求2所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述空调制冷系统包括压缩机单元、冷凝器单元、电子膨胀阀、蒸发器单元、室内机风扇、风扇电机和导风板电机。
4.根据权利要求3所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述信息电路系统包括室内机控制电路、室外机控制电路、变频组件、室内温度传
5.根据权利要求4所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述数据处理模块还包括Dlib-SVM用户面部情绪检测模块、CNN-shape context控制模块和Mask R-YOLO人体状态检测模块。
6.根据权利要求5所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述Dlib-SVM用户面部情绪检测模块用于空调智能记忆以及用户负面情绪监测功能，所述Dlib-SVM用户面部情绪检测模块识别用户面部信息后，所述数据处理模块将对应用户偏好设置的空调运行参数转化为控制信号，由所述信息电路系统接收并输出至所述空调制冷系统；同时所述Dlib-SVM用户面部情绪检测模块监测用户负面情绪信息，当识别用户面部呈现负面情绪，自动询问用户是否改变空调设置，实现情绪热舒适调节，所述数据处理模块根据用户指令，输出相应控制信号，所述空调制冷系统接收信号后，所述压缩机单元、电子膨胀阀、风扇电机及导风板电机调整至相应的工作状态。
7.根据权利要求5所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述CNN-shape context控制模块用于人体手臂姿态识别及静态人体关键点识别，所述CNN-shapecontext控制模块通过构建人体关键点，识别用户上挥或下挥手臂动作后，所述数据处理模块根据识别结果将预设的指令转化为空调制冷系统控制信号，经所述信息电路系统转化为电信号输出至所述空调制冷系统，改变所述电子膨胀阀开度、风扇电机转速、导风板电机，同时改变所述变频组件输出电信号频率，进而改变所述压缩机单元工作频率及所述电子膨胀阀开度，改变所述蒸发器单元内制冷剂流量，从而改变制冷量。
8.根据权利要求5所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述MaskR-YOLO人体状态检测模块采用像素相交及像素分割法，对人体睡眠状态检测以及人体空间位置识别，所述数据处理模块输出控制信号，控制所述压缩机单元低频运行，电子膨胀阀开度降低，使所述蒸发器单元内制冷剂流量降低，所述数据处理模块根据所述室内温度传感器及所述管道温度传感器反馈的温度数据，调整所述压缩机单元的运行频率及电子膨胀阀开度，减少空调设定温度与环境温度差值；同时所述Mask R-YOLO人体状态检测模块对用户空间位置进行识别，所述数据处理模块根据用户空间位置坐标信息，输出控制指令，驱动所述导风板电机，改变空调送风角度至与用户所处空间坐标不相交位置实现自动避风。
9.根据权利要求2所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述的影像处理系统可通过所述数据处理模块向所述信息电路系统发送控制信号，所述的影像处理系统可接收所述信息电路系统发送的反馈信号，反向调节所述空调制冷系统。
10.根据权利要求2所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述数据处理模块为降低识别误差，首先对图像进行白化处理，降低室内光线对识别结果的影响，进而将图像转为灰度，降低数据复杂度，最后引入残差模块。
...【技术特征摘要】
1.一种面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，包括影像处理系统、信息电路系统、空调制冷系统，所述信息电路系统与所述影像处理系统连接并接收指令；所述空调制冷系统接收所述信息电路系统的电信号，并根据电信号将所述空调制冷系统调整至当前室内视力障碍用户需要的运行参数。
2.根据权利要求1所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述影像处理系统包括摄像头装置、数据处理模块和信号发射装置；所述摄像头装置和所述信号发射装置分别与所述数据处理模块连接；所述摄像头装置用于采集室内视力障碍用户状态信息；所述数据处理模块用于识别用户身体状态信息，根据当前用户状态输出相应的空调制冷系统控制指令；所述信号发射装置用于输出所述空调制冷系统控制指令。
3.根据权利要求2所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述空调制冷系统包括压缩机单元、冷凝器单元、电子膨胀阀、蒸发器单元、室内机风扇、风扇电机和导风板电机。
4.根据权利要求3所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述信息电路系统包括室内机控制电路、室外机控制电路、变频组件、室内温度传感器和管道温度传感器；所述室内机控制电路与所述室内机风扇和所述室内温度传感器连接，并传输控制信号至所述风扇电机和所述导风板电机；所述室外机控制电路与所述电子膨胀阀、所述变频组件和所述压缩机单元连接。
5.根据权利要求4所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述数据处理模块还包括dlib-svm用户面部情绪检测模块、cnn-shape context控制模块和mask r-yolo人体状态检测模块。
6.根据权利要求5所述的面向视力障碍人群的人工智能空调，其特征在于，所述dlib-svm用户面部情绪检测模块用于空调智能记忆以及用户负面情绪监测功能，所述dlib-svm用户面部情绪检测模块识别用户面部信息后，所述数据处理模块将对应用户偏好设置的空调运行参数转化为控制信号，由所述信息电路系统接收并输出至所述空调制冷系统；同时所述dlib-svm用户面部情绪检测模块监测用户负面情绪信息，当识别用户面部呈现负面情绪，自动询问用户是否改变...
【专利技术属性】
技术研发人员：李陈，冯劲梅，李奇男，尹世友，张欣宇，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：
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