一種基于圖像識別的自習(xí)室空位查詢裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于自習(xí)室空位監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于圖像識別的自習(xí)室空位查詢裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著高等教育的普及和擴(kuò)招，讓廣大學(xué)生有機(jī)會上學(xué)。為此，在一定程度上導(dǎo)致了高校教學(xué)資源緊張，例如自習(xí)室，自習(xí)室是給學(xué)生自學(xué)提供一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。然而，學(xué)生為了在自習(xí)室尋找一個空位，常常需要逐個對自習(xí)室進(jìn)行查看，這種查看方法不但浪費時間，甚至挫敗學(xué)生上自習(xí)的積極性。
[0003]目前，通過設(shè)置在桌面上或椅子上的壓力傳感器，來判斷座位上是否有人，從而將信息傳輸給微處理器，微處理器將接收到的信息傳輸給顯示單元，由此，學(xué)生通過顯示單元觀察自習(xí)室座位的使用情況。由于桌面和椅子的使用次數(shù)過于頻繁，其壓力傳感器容易損壞，從而導(dǎo)致顯示器無法正確顯示自習(xí)室的使用情況。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于圖像識別的自習(xí)室空位查詢裝置，本自習(xí)室空位查詢裝置為自習(xí)室空位查詢創(chuàng)建一個良好的硬件平臺，本裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單，不易被損壞，易維護(hù)等優(yōu)點。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]一種基于圖像識別的自習(xí)室空位查詢裝置，包括攝像頭，圖像采集處理器，微處理器，驅(qū)動電路，LED顯示電路；所述微處理器與所述圖像采集處理器之間進(jìn)行雙向通信連接，該圖像采集處理器的信號輸入端與所述攝像頭的信號輸出端相連；所述微處理器的信號輸出端與驅(qū)動電路的信號輸入端相連，所述驅(qū)動電路的信號輸出端與所述LED顯示電路的信號輸入端相連。
[0007]本實用新型還可以通過以下步驟進(jìn)一步實現(xiàn)。
[0008]優(yōu)選的，所述攝像頭和/或圖像采集處理器構(gòu)成一個圖像采集單元，所述圖像采集單元中的攝像頭和/或圖像采集處理器分別與微處理器相連；一個驅(qū)動電路與若干個LED顯示電路構(gòu)成一個顯示單元，多個顯示單元中后一個驅(qū)動電路的信號輸入端與前一個驅(qū)動電路的信號輸出端相連，多個顯示單元中第一個驅(qū)動電路的信號輸入端與所述微處理器的信號輸出端相連。
[0009]優(yōu)選的，所述自習(xí)室內(nèi)劃分為多個互不交叉的設(shè)定區(qū)域，每個設(shè)定區(qū)域安裝有一個圖像采集單元，且每個設(shè)定區(qū)域安排有多個自習(xí)單元；所述自習(xí)單元包括一個桌子以及該桌子周圍布置的座位；所述顯示單元用于顯示若干個自習(xí)單元的座位使用情況，所述自習(xí)單元與LED顯示電路成--對應(yīng)關(guān)系。
[0010]優(yōu)選的，所述微處理器還通過網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)和/或移動設(shè)備進(jìn)行雙向通訊連接，所述計算機(jī)和/或移動設(shè)備通過安裝在該計算機(jī)和/或移動設(shè)備上的自習(xí)室空位查詢系統(tǒng)來顯示當(dāng)前自習(xí)室座位的使用情況。
[0011]進(jìn)一步，所述驅(qū)動電路包括驅(qū)動芯片MAX7219，所述驅(qū)動芯片MAX7219的信號輸入端與所述微處理器或驅(qū)動芯片MAX7219的信號輸出端相連。
[0012]進(jìn)一步，LED顯示電路包括布置在桌子相對兩側(cè)的座位指示燈，同一側(cè)座位指示燈的正極與所述驅(qū)動芯片MAX7219的同一個片選端相連；相對的兩個座位指示燈的負(fù)極與所述驅(qū)動芯片MAX7219的同一個信號輸出端相連。
[0013]本實用新型的有益效果在于:
[0014]I)本自習(xí)室空位查詢裝置是由攝像頭、圖像處理器、微處理器、驅(qū)動電路和LED顯示電路等構(gòu)成的硬件設(shè)備，其中，攝像頭、圖像處理器、微處理器、驅(qū)動電路和LED顯示電路等是由線路及物理部件構(gòu)成，本裝置為自習(xí)室空位查詢提供一個良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，本裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單，不易被損壞，易維護(hù)等優(yōu)點。
[0015]2)本自習(xí)室空位查詢裝置中的圖像采集單元可以是由攝像頭和圖像采集處理器構(gòu)成，也可以是攝像頭構(gòu)成；在設(shè)定區(qū)域較多的情況下，可以采用由攝像頭和圖像采集處理器構(gòu)成的圖像采集單元，使得采集到的圖片得到有序處理，保證了查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性；在設(shè)定區(qū)域比較單一的情況下，可以采用由攝像頭構(gòu)成的圖像采集單元，簡化了本裝置的結(jié)構(gòu)。
[0016]3)本自習(xí)室空位查詢裝置中的顯示單元中的一個驅(qū)動電路可以與8個以內(nèi)的LED顯示電路相連，一個LED顯示電路可以顯示8個以內(nèi)的座位使用情況，也即一個顯示單元可顯示64個以內(nèi)座位的使用情況；此外，還可以設(shè)置為多個顯示單元，其中后一個驅(qū)動電路的輸入端DIN與前一個驅(qū)動電路的輸出端DOUT相連，第一個驅(qū)動電路的輸入端DIN與所述微處理器的輸出端相連，因而多個顯示單元可以集中顯示各個自習(xí)室的座位使用情況，大大方便了同學(xué)們查看。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的框圖連接示意圖；
[0018]圖2為本實用新型中LED顯示電路圖；
[0019]圖3為本實用新型中一個驅(qū)動電路圖；
[0020]圖4為本實用新型中另一個驅(qū)動電路圖；
[0021]圖5為本實用新型中方法的流程示意圖；
[0022]圖6為本實用新型中人頭檢測的流程示意圖；
[0023]圖7為本實用新型中設(shè)定區(qū)域攝像頭、桌子及座位的布置示意圖。
[0024]圖中標(biāo)注符號的含義如下:
[0025]10—微處理器20—圖像采集處理器21 —攝像頭
[0026]30一驅(qū)動電路31—LED顯不電路40—計算機(jī)和/移動設(shè)備
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0028]下面對本實用新型中出現(xiàn)的一些名稱作出解釋:
[0029]原始圖像，是指在非使用狀態(tài)下，即自習(xí)室處于關(guān)閉狀態(tài)，無人使用座位，攝像頭對自習(xí)室內(nèi)設(shè)定區(qū)域拍攝的一張圖像；
[0030]狀態(tài)圖像，是指在使用狀態(tài)下，即自習(xí)室處于開放狀態(tài)，可能部分座位被人使用，可能沒有座位被人使用，還有可能全部座位被人使用，攝像頭按照采集時間T對自習(xí)室內(nèi)設(shè)定區(qū)域拍攝的每一張圖像；
[0031]狀態(tài)頭像輪廓圖，是指在狀態(tài)圖像中根據(jù)分水嶺算法得到的頭像輪廓圖；
[0032]原始頭像輪廓圖，是指在原始圖像中裁剪出與所述狀態(tài)頭像輪廓圖形狀、大小相吻合的空頭像輪廓圖，該原始頭像輪廓圖為空圖。
[0033]如圖1所示，一種基于圖像識別的自習(xí)室空位查詢裝置，包括攝像頭21，圖像采集處理器20，微處理器10，驅(qū)動電路30，LED顯示電路31 ;所述微處理器10與所述圖像采集處理器20之間進(jìn)行雙向通信連接，該圖像采集處理器20的信號輸入端與所述攝像頭21的信號輸出端相連；所述微處理器10的信號輸出端與驅(qū)動電路30的信號輸入端相連，所述驅(qū)動電路30的信號輸出端與所述LED顯示電路31的信號輸入端相連。
[0034]所述圖像處理器20和微處理器10均為Raspberry Pi，所述Raspberry Pi即樹莓派是英國一個小型的慈善組織發(fā)表的一款基于ARM的袖珍計算機(jī)，所述Raspberry Pi體積小、功耗低；所述Raspberry Pi至少包括用于插入存儲卡的內(nèi)置卡槽、用于網(wǎng)絡(luò)連接的內(nèi)置網(wǎng)卡、及給顯示單元供電的電源；所述內(nèi)置網(wǎng)卡包括有線網(wǎng)卡，其無線網(wǎng)卡作為選配功能使用。
[0035]所述攝像頭21和圖像采集處理器20構(gòu)成一個圖像采集單元，多個圖像采集單元中的圖像采集處理器20分別與微處理器10之間進(jìn)行雙向通信連接；或者所述攝像頭21構(gòu)成一個圖像采集單元，圖像采集單元中的攝像頭21的輸出端與所述微處理器10的輸入端相連；所述驅(qū)動電路30和8個以內(nèi)的LED顯示電路31構(gòu)成一個顯示單元，所述顯示單元中驅(qū)動電路31的信號輸出端與所述微處理器10的信號輸出端相連。
[0036]如圖7所示，所述自習(xí)室內(nèi)劃分為多個互不交叉的設(shè)定區(qū)域，每個設(shè)定區(qū)域安裝有一個圖像采集單元，且每個設(shè)定區(qū)域安排有多個自習(xí)單元；所述圖像采集單元中的攝像頭拍攝的區(qū)域大于設(shè)定區(qū)域，甚至和相鄰的攝像頭拍攝的區(qū)域出現(xiàn)交叉區(qū)域，但是所述微處理器只對攝像頭拍攝的區(qū)域中的設(shè)定區(qū)域進(jìn)行分割、建立坐標(biāo)、位置信息等處理；所述自習(xí)單元包括一個桌子以及該桌子周圍布置的8個以內(nèi)的座位；所述顯示單元用于顯示自習(xí)單元的座位使用情況，所述自習(xí)單元與所述LED顯示電路31成一一對應(yīng)關(guān)系。
[0037]所述驅(qū)動電路30包括驅(qū)動芯片MAX7219，所述驅(qū)動芯片MAX7219的信號輸入端DIN、CLK、LOAD分別與所述Raspberry Pi的信號輸出端相連。
[0038]如圖2、圖3所示，所述LED顯示電路31包括一直處于點亮狀態(tài)的桌子指示燈和根據(jù)座位使用情況亮滅的座位指示燈，所述座位指示燈在桌子指示燈相對兩側(cè)設(shè)置為兩行；所述桌子指示燈和座位指示燈均為發(fā)光二極管，所述桌子指示燈的正極與電源相連，該桌子指示燈的負(fù)極接地；每列的兩個座位指示燈的負(fù)極與所述驅(qū)動芯片MAX7219的同一個信號輸出端DIG相連；每行的多個座位指示燈的正極均與所述驅(qū)動芯片MAX7219的同一個片選端SEG相連；不同列的座位指示燈的負(fù)極與所述驅(qū)動芯片MAX7219的不同信號輸出端相連；不同行的座位指示燈的正極與所述驅(qū)動芯片MAX7219的不同片選端相連。
[0039]所述微處理器10還通過網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)和/或移動設(shè)