一種頂燈照明自適應控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種頂燈照明自適應控制系統，頂燈包括光源和與其相連的接電控制開關，光源為亮度可調光源，頂燈照明自適應控制系統包括接電控制開關動作觸發單元、接電控制開關動作檢測判斷單元、圖像捕獲單元、人臉圖像檢測判斷單元、人臉圖像提取單元、眼皮瞳孔比例計算單元、眼皮瞳孔比例比較單元、光源工作檢測單元、光源工作指令執行單元、光源亮度檢測單元、光源亮度指令執行單元和指令發送單元；通過各單元間的數據傳遞，實現智能檢測，并由此針對光源的工作實現實時智能調節，使得頂燈的照明亮度能夠隨人眼的感受進行自動調節，整個自適應控制系統在設計過程中充分考慮到了使用者的眼部舒適感，體現了人性化的設計理念。
【專利說明】一種頂燈照明自適應控制系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種頂燈照明自適應控制系統，屬于光源自動化控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 燈是一種常見的照明工具，隨著技術的不斷發展、以及生活水平的不斷提高，燈也 在發生著翻天覆地的變化，不論是外形形狀，還是功能，燈的設計都在不斷被改進、不斷被 創新，以滿足人們對使用、對美觀的要求，并且這種趨勢隨著人們要求的不斷提高還在繼續 著，諸如專利號=201220177191. 5,公開了一種吸頂燈具，包括吸頂燈具本體和吸頂架，所述 吸頂架設置有用于安裝于所述安裝位置的安裝部，和向所述吸頂燈具本體的側面彎折，且 用于與所述吸頂燈具本體連接的彎折部；上述技術方案設計的吸頂燈具，通過安裝部將吸 頂架安裝于安裝位置，然后連接吸頂燈具本體與吸頂架的彎折部，即實現了吸頂燈具的安 裝，與現有技術相比，在吸頂燈具的安裝過程中無需去掉吸頂燈具的燈具罩，簡化了吸頂燈 具的安裝；同時，該吸頂燈具無需設置安裝凸緣，即吸頂燈具本體的外形無需變化，使得吸 頂燈具的運輸較方便，以上現有技術針對吸頂燈具的運輸與安裝就行改進設計，讓實際應 用更加方便。
[0003] 還有專利申請號：201210217170. 6,公開了一種吊頂燈連接結構，用于將吊頂燈吊 裝在附著物上，吊頂燈的周邊設有凸緣，吊頂燈連接結構包括至少兩個固定件，均勻排布在 吊頂燈的四周；擋銷，沿自身軸向滑動連接于固定件，其一端為用于擋在凸緣遠離附著物一 側的卡位端，且端面為斜面；及彈性件，設置在固定件與擋銷之間，用于限制擋銷向遠離吊 頂燈的方向滑動；首先將固定件固定到附著物上，再將吊頂燈向上推動，利用吊頂燈的邊緣 與斜面的配合，使擋銷向遠離吊頂燈的方向移動；當凸緣移動到擋銷的上方時，在彈性件的 彈力作用下，卡位端移動到凸緣的下方，完成吊頂燈的安裝；拆下吊頂燈時，使擋銷向遠離 吊頂燈的方向移動，卡位端錯開凸緣，可將吊頂燈取下，安裝拆卸方便快捷。上述技術方案 針對吊燈的安裝提出了具體的連接結構，用于改進現有吊燈的安裝，讓實際安裝過程更加 便捷。
[0004] 不僅如此，專利號=201210253729. 0,公開了一種LED吸頂燈，包括吸頂燈燈具，吸 頂燈燈具包括吸頂燈底座和散熱器，吸頂燈底座上設有燈泡安裝界面，燈泡安裝界面上設 有散熱器；散熱器下部中心設置安裝界面（AZM)來固定安裝LED燈泡；該LED吸頂燈散熱能 力強，結構簡單、造價低、安裝、使用、維護快速便宜方便，實現了 LED吸頂燈的燈泡、燈具和 照明控制產品在生產和使用上的獨立，大幅度地減少生產環節、實現了生產的批量化、有利 于LED節能照明產品的應用和產業規模化；以上技術方案是由光源的散熱和整體吸頂燈的 安裝著手，進行改進設計，使得光源散熱能力更強，整體結構安裝更加方便。
[0005] 縱觀以上現有技術，可以看出現有技術針對燈的改進真是覆蓋了燈的各方各面， 但是從實際的使用過程中，依然能發現一些問題，一些缺乏人性化的設計，隨著燈不斷改進 與設計，光源的亮度可以在實際工作中被調節，控制其亮度的變化，但是對于這個功能，現 有市場上的燈大多還停留在人為手工工作階段，即需要人為根據自己的主觀需求去通過旋 鈕等針對光源的亮度進行調節，沒有實現自動化，并且，在實際使用中，光源的亮度多是以 亮度越高越好，亮度高能夠提高照明效率，但是對于某些情況，就缺乏人性化設計，諸如頂 燈，用于從上向下進行照明，隨著空間的大小，人們選擇不同功率的光源，以適應空間的照 明，但是在實際應用中，若有人抬頭時，強烈的光源亮度就會對人的眼睛造成刺激，讓人感 到不適，但是對于這種情況，現有的頂燈卻沒辦法解決，缺乏人性化的自動控制。
【發明內容】
[0006] 針對上述技術問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種針對現有頂燈進行改 進，設計引入智能電控系統，通過各單元間的數據傳遞，能夠實現智能檢測、智能控制的頂 燈照明自適應控制系統。
[0007] 本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種頂燈照明 自適應控制系統，其中，頂燈包括光源和與其相連的接電控制開關，光源為亮度可調光源， 頂燈照明自適應控制系統包括接電控制開關動作觸發單元、接電控制開關動作檢測判斷單 元、圖像捕獲單元、人臉圖像檢測判斷單元、人臉圖像提取單元、眼皮瞳孔比例計算單元、目艮 皮瞳孔比例比較單元、光源工作檢測單元、光源工作指令執行單元、光源亮度檢測單元、光 源亮度指令執行單元和指令發送單元，其中： 接電控制開關動作觸發單元：用于檢測人為操作接電控制開關的動作； 接電控制開關動作檢測判斷單元：用于判斷人為操作接電控制開關的動作是人為操作 接電控制開關控制光源工作，或者是人為操作接電控制開關關閉光源； 圖像捕獲單元：用于由光源位置堅直向下進行圖像捕獲，獲得檢測圖像； 人臉圖像檢測判斷單元：用于檢測判斷檢測圖像中是否存在人臉圖像； 人臉圖像提取單元：用于從檢測圖像中提取人臉圖像； 眼皮瞳孔比例計算單元：用于計算獲得人臉圖像上眼皮覆蓋瞳孔的比例，以及用于計 算多個人臉圖像中眼皮覆蓋瞳孔比例的平均值，即眼皮覆蓋瞳孔平均比例； 眼皮瞳孔比例比較單元：用于將眼皮覆蓋瞳孔平均比例與〇進行比較； 光源工作檢測單元：用于檢測判斷光源是否工作； 光源工作指令執行單元：用于控制光源的開啟或者保持光源開啟狀態，以及控制光源 的關閉或者保持光源關閉狀態； 光源亮度檢測單元：用于針對光源的亮度進行檢測； 光源亮度指令執行單元：用于控制調節光源的亮度或者控制保持光源的亮度； 指令發送單元：用于根據人臉圖像檢測判斷單元的結果、眼皮瞳孔比例比較單元的結 果，決定是否向光源工作指令執行單元、光源亮度指令執行單元發送控制指令。
[0008] 作為本發明的一種優選技術方案：還包括圖像預處理單元，用于針對由圖像捕獲 單元獲得的檢測圖像進行去噪處理。
[0009] 作為本發明的一種優選技術方案：所述去噪處理為圖像小波域濾波法。
[0010] 作為本發明的一種優選技術方案：所述由圖像捕獲單元獲得像素值為300dpi的 檢測圖像。
[0011] 作為本發明的一種優選技術方案：所述圖像捕獲單元為設置在頂燈下表面的微型 攝像裝置。
[0012] 作為本發明的一種優選技術方案：所述微型攝像裝置為KF-007AV微型攝像裝置。 [0013] 本發明所述一種頂燈照明自適應控制系統采用以上技術方案與現有技術相比，具 有以下技術效果： (1) 本發明設計的頂燈照明自適應控制系統，針對現有頂燈進行改進，設計引入智能 電控系統，通過各單元間的數據傳遞，針對頂燈下方人仰面向上和眼皮覆蓋瞳孔的比例，實 現智能檢測，并由此針對光源的工作實現實時智能調節，使得頂燈的照明亮度能夠隨人眼 的感受進行自動調節，整個自適應控制系統在設計過程中充分考慮到了使用者的眼部舒適 感，體現了人性化的設計理念； (2) 本發明設計的頂燈照明自適應控制系統中，針對獲得的檢測圖像，還設計了圖像預 處理單元，實現針對檢測圖像的去噪處理，能夠大大提高后期針對檢測圖像進行處理過程 中的識別率和工作效率；并且設計捕獲像素值為300dpi的檢測圖像，從源頭就保證了檢測 圖像的高清晰度，同樣能夠大大提高后期針對檢測圖像進行處理過程中的識別率和工作效 率； (3) 本發明設計的頂燈照明自適應控制系統中，針對圖像捕獲單元，設計采用設置在頂 燈下表面的微型攝像裝置堅直向下進行圖像捕獲，實現更加方便，并且其中采用微型攝像 裝置的設計，有效控制了設計裝置的體積，在實現智能檢測、智能控制的前提下，有效保持 了原有頂燈的外觀結構。
【具體實施方式】
[0014] 下面針對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0015] 本發明設計的一種頂燈照明自適應控制系統，其中，頂燈包括光源和與其相連的 接電控制開關，光源為亮度可調光源，頂燈照明自適應控制系統包括接電控制開關動作觸 發單元、接電控制開關動作檢測判斷單元、圖像捕獲單元、人臉圖像檢測判斷單元、人臉圖 像提取單元、眼皮瞳孔比例計算單元、眼皮瞳孔比例比較單元、光源工作檢測單元、光源工 作指令執行單元、光源亮度檢測單元、光源亮度指令執行單元和指令發送單元，其中： 接電控制開關動作觸發單元：用于檢測人為操作接電控制開關的動作； 接電控制開關動作檢測判斷單元：用于判斷人為操作接電控制開關的動作是人為操作 接電控制開關控制光源工作，或者是人為操作接電控制開關關閉光源； 圖像捕獲單元：用于由光源位置堅直向下進行圖像捕獲，獲得檢測圖像； 人臉圖像檢測判斷單元：用于檢測判斷檢測圖像中是否存在人臉圖像； 人臉圖像提取單元：用于從檢測圖像中提取人臉圖像； 眼皮瞳孔比例計算單元：用于計算獲得人臉圖像上眼皮覆蓋瞳孔的比例，以及用于計 算多個人臉圖像中眼皮覆蓋瞳孔比例的平均值，即眼皮覆蓋瞳孔平均比例； 眼皮瞳孔比例比較單元：用于將眼皮覆蓋瞳孔平均比例與0進行比較； 光源工作檢測單元：用于檢測判斷光源是否工作； 光源工作指令執行單元：用于控制光源的開啟或者保持光源開啟狀態，以及控制光源 的關閉或者保持光源關閉狀態； 光源亮度檢測單元：用于針對光源的亮度進行檢測； 光源亮度指令執行單元：用于控制調節光源的亮度或者控制保持光源的亮度； 指令發送單元：用于根據人臉圖像檢測判斷單元的結果、眼皮瞳孔比例比較單元的結 果，決定是否向光源工作指令執行單元、光源亮度指令執行單元發送控制指令。
[0016] 上述技術方案設計的頂燈照明自適應控制系統，針對現有頂燈進行改進，設計引 入智能電控系統，通過各單元間的數據傳遞，針對頂燈下方人仰面向上和眼皮覆蓋瞳孔的 比例，實現智能檢測，并由此針對光源的工作實現實時智能調節，使得頂燈的照明亮度能夠 隨人眼的感受進行自動調節，整個自適應控制系統在設計過程中充分考慮到了使用者的眼 部舒適感，體現了人性化的設計理念。
[0017] 基于上述設計頂燈照明自適應控制系統技術方案的基礎上，本發明還進一步設計 了如下優選技術方案：還包括圖像預處理單元，用于針對由圖像捕獲單元獲得的檢測圖像 進行去噪處理，能夠大大提高后期針對檢測圖像進行處理過程中的識別率和工作效率，并 且實際應用中，去噪處理可以設計采用圖像小波域濾波法；并且設計捕獲像素值為300dpi 的檢測圖像，從源頭就保證了檢測圖像的高清晰度，同樣能夠大大提高后期針對檢測圖像 進行處理過程中的識別率和工作效率；不僅如此，針對圖像捕獲單元，設計采用設置在頂燈 下表面的微型攝像裝置堅直向下進行圖像捕獲，實現更加方便，并且其中采用微型攝像裝 置的設計，有效控制了設計裝置的體積，在實現智能檢測、智能控制的前提下，有效保持了 原有頂燈的外觀結構。
[0018] 本發明設計頂燈照明自適應控制系統在實際應用過程中，頂燈包括光源和與其相 連的接電控制開關，光源為亮度可調光源，頂燈照明自適應控制系統包括接電控制開關動 作觸發單元、接電控制開關動作檢測判斷單元、圖像捕獲單元、人臉圖像檢測判斷單元、人 臉圖像提取單元、眼皮瞳孔比例計算單元、眼皮瞳孔比例比較單元、光源工作檢測單元、光 源工作指令執行單元、光源亮度檢測單元、光源亮度指令執行單元和指令發送單元，并且設 計的頂燈照明自適應控制系統在實際應用中，可以參照如下步驟進行執行： 當接電控制開關動作觸發單元檢測到人為操作接電控制開關的動作，則觸發以下執行 操作，即每次當接電控制開關動作觸發單元檢測到人為操作接電控制開關的動作，都會觸 發以下執行操作： 步驟001.通過接電控制開關動作檢測判斷單元針對人為操作接電控制開關的動作進 行判斷，若人為操作接電控制開關控制光源工作，則進入步驟002,若人為操作接電控制開 關關閉光源，則結束； 步驟002.通過設置在頂燈下表面的圖像捕獲單元，由光源位置堅直向下進行圖像捕 獲，獲得像素值為300dpi的檢測圖像，先通過圖像預處理單元采用圖像小波域濾波法對檢 測圖像進行圖像去噪處理，然后進入所述步驟003 ; 步驟003.通過人臉圖像檢測判斷單元檢測判斷檢測圖像中是否存在人臉圖像，是則 進入步驟004,否則進入步驟011 ; 步驟004.通過人臉圖像提取單元提取該檢測圖像中各個人臉圖像，并通過眼皮瞳孔 比例計算單元分別計算獲得各個人臉圖像上眼皮覆蓋瞳孔的比例，進入步驟005 ; 步驟005.根據各個人臉圖像上眼皮覆蓋瞳孔的比例，通過眼皮瞳孔比例計算單元計 算獲得該檢測圖像中眼皮覆蓋瞳孔平均比例〃，進入步驟006 ; 步驟006.通過眼皮瞳孔比例比較單元判斷該檢測圖像中眼皮覆蓋瞳孔平均比例《是 否等于〇,是則進入步驟011，否則進入步驟007 ; 步驟007.通過眼皮瞳孔比例比較單元判斷該檢測圖像中眼皮覆蓋瞳孔平均比例是 否等于100%，是則進入步驟008 ;否則進入步驟009 ; 步驟008.通過光源工作檢測單元檢測判斷光源是否工作，是則指令發送單元向光源 工作指令執行單元發送控制命令，控制關閉光源，并返回步驟002,否則指令發送單元向光 源工作指令執行單元發送控制命令，保持光源關閉狀態，并返回步驟002 ; 步驟009.通過光源工作檢測單元檢測判斷光源是否工作，是則指令發送單元向光源 工作指令執行單元發送控制命令，保持光源工作，并進入步驟〇1〇,否則指令發送單元向光 源工作指令執行單元發送控制命令，控制光源工作，并進入步驟〇1〇 ; 步驟010.通過光源亮度檢測單元檢測判斷光源的亮度是否等于該檢測圖像中眼皮 覆蓋瞳孔平均比例《，是則指令發送單元向光源亮度指令執行單元發送控制命令，控制光 源保持該亮度，并返回步驟002,否則指令發送單元根據該檢測圖像中眼皮覆蓋瞳孔平均比 例《，向光源亮度指令執行單元發送控制命令，調節光源的亮度等于相同比例，并返回步驟 002 ； 步驟011.通過光源工作檢測單元檢測判斷光源是否工作，是則指令發送單元向光源 工作指令執行單元發送控制命令，保持光源工作，并進入步驟012,否則指令發送單元向光 源工作指令執行單元發送控制命令，控制光源工作，并進入步驟012 ; 步驟012.通過光源亮度檢測單元檢測判斷光源的亮度是否等于100%，是則指令發送 單元向光源亮度指令執行單元發送控制命令，保持光源的亮度等于100%，并返回步驟002， 否則指令發送單元向光源亮度指令執行單元發送控制命令，調節光源的亮度等于100%，并 返回步驟002。
[0019] 上述執行步驟中，當該檢測圖像中眼皮覆蓋瞳孔平均比例《等于0,表示仰面向上 的人的眼皮沒有覆蓋瞳孔，對于此時頂燈光源的亮度能夠接受，則不需要調低光源亮度，也 不需要關閉光源；當該檢測圖像中眼皮覆蓋瞳孔平均比例《等于100%，表示仰面向上的人 都將眼睛閉住了，對于此時頂燈光源的亮度完全不能接受，則需要關閉光源；當該檢測圖像 中眼皮覆蓋瞳孔平均比例a大于0、且小于100%時，表示仰面向上的人存在輕微閉眼的情 況，對于此時頂燈光源的亮度輕微感到不適，則需要針對光源的亮度進行調節，用以適應人 眼的感受。
[0020] 上面針對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式， 在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各 種變化。
【權利要求】
1. 一種頂燈照明自適應控制系統，其中，頂燈包括光源和與其相連的接電控制開關， 其特征在于，光源為亮度可調光源，頂燈照明自適應控制系統包括接電控制開關動作觸發 單元、接電控制開關動作檢測判斷單元、圖像捕獲單元、人臉圖像檢測判斷單元、人臉圖像 提取單元、眼皮瞳孔比例計算單元、眼皮瞳孔比例比較單元、光源工作檢測單元、光源工作 指令執行單元、光源亮度檢測單元、光源亮度指令執行單元和指令發送單元，其中： 接電控制開關動作觸發單元：用于檢測人為操作接電控制開關的動作； 接電控制開關動作檢測判斷單元：用于判斷人為操作接電控制開關的動作是人為操作 接電控制開關控制光源工作，或者是人為操作接電控制開關關閉光源； 圖像捕獲單元：用于由光源位置豎直向下進行圖像捕獲，獲得檢測圖像； 人臉圖像檢測判斷單元；用于檢測判斷檢測圖像中是否存在人臉圖像； 人臉圖像提取單元；用于從檢測圖像中提取人臉圖像； 眼皮瞳孔比例計算單元；用于計算獲得人臉圖像上眼皮覆蓋瞳孔的比例，W及用于計 算多個人臉圖像中眼皮覆蓋瞳孔比例的平均值，即眼皮覆蓋瞳孔平均比例； 眼皮瞳孔比例比較單元；用于將眼皮覆蓋瞳孔平均比例與0進行比較； 光源工作檢測單元：用于檢測判斷光源是否工作； 光源工作指令執行單元：用于控制光源的開啟或者保持光源開啟狀態，W及控制光源 的關閉或者保持光源關閉狀態； 光源亮度檢測單元：用于針對光源的亮度進行檢測； 光源亮度指令執行單元：用于控制調節光源的亮度或者控制保持光源的亮度； 指令發送單元；用于根據人臉圖像檢測判斷單元的結果、眼皮瞳孔比例比較單元的結 果，決定是否向光源工作指令執行單元、光源亮度指令執行單元發送控制指令。
2. 根據權利要求1所述一種頂燈照明自適應控制系統，其特征在于：還包括圖像預處 理單元，用于針對由圖像捕獲單元獲得的檢測圖像進行去噪處理。
3. 根據權利要求2所述一種頂燈照明自適應控制系統，其特征在于：所述去噪處理為 圖像小波域濾波法。
4. 根據權利要求1所述一種頂燈照明自適應控制系統，其特征在于：所述由圖像捕獲 單元獲得像素值為300化1的檢測圖像。
5. 根據權利要求1所述一種頂燈照明自適應控制系統，其特征在于：所述圖像捕獲單 元為設置在頂燈下表面的微型攝像裝置。
6. 根據權利要求5所述一種頂燈照明自適應控制系統，其特征在于：所述微型攝像裝 置為KF-007AV微型攝像裝置。
【文檔編號】H05B37/02GK104470067SQ201410639683
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】朱杰 申請人:無錫科思電子科技有限公司