專(zhuān)利名稱(chēng)：智能燈光控制系統(tǒng)及其控制方法
智能燈光控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能燈光控制領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種基于圖像分析的智能燈光控制系 統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
智能燈光控制一直是人類(lèi)追求的一個(gè)目標(biāo)。在居室內(nèi)，通常有大燈、廊燈、臺(tái)燈、夜 燈等多種照明設(shè)備，為了方便地控制這些照明設(shè)備，人們發(fā)明了雙控開(kāi)關(guān)、聲控開(kāi)關(guān)等多種 控制工具，使得家里的墻面上隨處可見(jiàn)燈的開(kāi)關(guān)。由于不同的應(yīng)用需要，如看書(shū)、看電視等， 從視覺(jué)要求的角度出發(fā)，對(duì)燈光的要求是不同的。有時(shí)候離開(kāi)房間時(shí)忘記了關(guān)燈，可能使得 燈長(zhǎng)時(shí)間處于亮著的狀態(tài)，浪費(fèi)了電能，也減少了燈具的使用壽命。在睡著時(shí)，如果燈還開(kāi) 著，不僅浪費(fèi)電，對(duì)人體的休息也是不利的。如果能夠設(shè)計(jì)一種智能的燈光控制系統(tǒng)，可以 根據(jù)人的需要進(jìn)行開(kāi)燈、關(guān)燈、調(diào)整亮度、切換燈具等功能，不僅能夠節(jié)電，也可大大改善人 的生活品質(zhì)。目前，存在許多通過(guò)改變電源電路、燈光控制電路等實(shí)現(xiàn)智能燈的系統(tǒng)，可是這種 系統(tǒng)多是在燈光的控制上增加人性化，簡(jiǎn)化或優(yōu)化了控制方法，真正的控制還是人為操作 實(shí)現(xiàn)的，并不是真正意義上的智能系統(tǒng)。也有通過(guò)情景模式進(jìn)行燈光控制的，如中國(guó)專(zhuān)利第 03140255. 0號(hào)就揭示了一種通過(guò)情景模式進(jìn)行燈光控制的系統(tǒng)，但是這個(gè)系統(tǒng)需要人工選 擇情景模式，也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的智能化。而中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第200720045338. 4號(hào)提出以模擬 視頻信號(hào)來(lái)調(diào)控?zé)艄?，但是其具體控制策略、智能分析等都是比較粗糙的，并不能依據(jù)更細(xì) 化的具體情景給出具體的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種智能燈光控制系統(tǒng)，其能夠智能控制燈光，實(shí)現(xiàn)智能 照明。本發(fā)明的另一目的在于提供一種智能燈光控制方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的智能控制。為達(dá)成前述目的，本發(fā)明一種智能燈光控制系統(tǒng)，其包括圖像采集單元、人體檢測(cè) 模塊、人體位置分析模塊及照明控制模塊；其中圖像采集單元，用于采集視頻或圖像；人體檢測(cè)模塊，對(duì)前述視頻或圖像進(jìn)行檢測(cè)，判斷該視頻或圖像中是否有人體存 在并輸出信號(hào)，所述照明控制模塊依據(jù)人體檢測(cè)模塊的所述輸出信號(hào)控制照明系統(tǒng)的啟 閉；人體位置分析模塊，對(duì)前述視頻或圖像進(jìn)行分析判斷以獲得人體所處的位置信息 并將該位置信息輸出，所述照明控制模塊根據(jù)該位置信息控制開(kāi)啟對(duì)應(yīng)位置的燈具。進(jìn)一步地，前述圖像采集單元為攝像頭，其可以是廣角的攝像頭、或者可以輪巡的 攝像頭、或者多個(gè)攝像頭聯(lián)合進(jìn)行。進(jìn)一步地，所述攝像頭為紅外/近紅外的攝像頭。
進(jìn)一步地，所述人體檢測(cè)模塊通過(guò)大量人體和非人體圖像訓(xùn)練人體分類(lèi)器，然后 將圖像采集單元獲取的圖像分為多個(gè)不同尺度的窗口，將每個(gè)窗口分別輸入人體分類(lèi)器， 根據(jù)分類(lèi)器的輸出判斷此窗口是否人體，然后將位置接近的人體窗口進(jìn)行合并，得到檢測(cè) 到的人體區(qū)域。進(jìn)一步地，所述人體位置分析模塊先采集幾幀圖像進(jìn)行背景建模；并對(duì)主要區(qū)域 進(jìn)行標(biāo)定，確定人體在不同區(qū)域時(shí)使用的主要燈具；當(dāng)所述人體位置分析模塊獲得當(dāng)前幀 圖像后，將當(dāng)前幀圖像與背景相減得到前景，然后排除前景中非人的區(qū)域得到前景中的人 體區(qū)域，然后將前景中的人體區(qū)域與背景進(jìn)行比較確定人體所在的位置。進(jìn)一步地，確定人體所在區(qū)域時(shí)，是檢測(cè)人體頭部所在的區(qū)域。進(jìn)一步地，所述智能燈光控制系統(tǒng)還包括人體行為分析模塊，所述人體行為分析 模塊對(duì)前述視頻或圖像進(jìn)行分析判斷以獲得人體的行為信息并將該行為信息輸出，所述照 明控制模塊根據(jù)該行為信息對(duì)燈具的亮度進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步地，所述人體行為分析模塊選擇多幅人體圖像，對(duì)圖像中人體的行為進(jìn)行 標(biāo)定，將標(biāo)定后的圖像進(jìn)行特征提取，并訓(xùn)練AdaBoost分類(lèi)器，對(duì)于圖像采集單元獲取的 圖像，將其中的人體區(qū)域圖像輸入AdaBoost分類(lèi)器，根據(jù)分類(lèi)結(jié)果確定人體的行為。進(jìn)一步地，在照明控制模塊內(nèi)預(yù)存根據(jù)眼科的研究結(jié)果建立行為-亮度的對(duì)照 表，確定人體行為后，根據(jù)行為-亮度對(duì)照表確定需要的亮度，所述照明控制模塊根據(jù)此亮 度對(duì)燈具進(jìn)行亮度調(diào)整。進(jìn)一步地，所述智能燈光控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括光敏探測(cè)器，所述照明控制模塊對(duì) 燈具進(jìn)行亮度調(diào)整是將光敏探測(cè)器感應(yīng)的亮度與通過(guò)人體行為分析結(jié)果得到的期望亮度 進(jìn)行比較，若光敏探測(cè)器感應(yīng)的亮度與所述期望亮度的絕對(duì)差值小于預(yù)定閥值則調(diào)整完 成，否則繼續(xù)調(diào)整。為達(dá)成前述另一目的，本發(fā)明一種智能燈光控制方法，其包括利用圖像采集單元采集視頻或圖像；對(duì)所采集的視頻或圖像進(jìn)行人體檢測(cè)，判斷視頻或圖像中是否有人體存在，若檢 測(cè)到人體則啟動(dòng)照明系統(tǒng)；若未檢測(cè)到人體，則關(guān)閉照明系統(tǒng)；當(dāng)視頻或圖像中有人體存在時(shí)，對(duì)所采集的視頻或圖像進(jìn)行人體位置分析，依據(jù) 人體位置分析的結(jié)果開(kāi)啟對(duì)應(yīng)位置的燈具。本發(fā)明的智能燈光控制系統(tǒng)，通過(guò)攝像頭拍攝圖像分析人體的位置，根據(jù)人體位 置開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的燈具。本發(fā)明的智能燈光控制系統(tǒng)及智能燈光控制方法不需要人工干預(yù)，智 能化程度高。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的智能燈光控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的智能燈光控制系統(tǒng)的方法流程圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的根據(jù)人體位置選擇對(duì)應(yīng)燈具的流程圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的燈具亮度確定流程圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的燈具亮度調(diào)整流程圖。
具體實(shí)施方式本發(fā)明的詳細(xì)描述主要通過(guò)程序、步驟、邏輯塊、過(guò)程或其他象征性的描述來(lái)直接 或間接地模擬本發(fā)明技術(shù)方案的運(yùn)作。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來(lái)的描述中陳述了很 多特定細(xì)節(jié)。而在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本發(fā)明則可能仍可實(shí)現(xiàn)。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員 使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。換 句話(huà)說(shuō)，為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的方法和程序已經(jīng)容易理解，因此它們并未被 詳細(xì)描述。此處所稱(chēng)的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中 的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一 個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。此外，表示一個(gè)或多 個(gè)實(shí)施例的方法、流程圖或功能框圖中的單元順序并非固定的指代任何特定順序，也不構(gòu) 成對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的智能燈光控制系統(tǒng)可以是家庭的燈光控制系統(tǒng)，也可以是辦公場(chǎng)所的燈 光控制系統(tǒng)，或者其它場(chǎng)所的燈光控制系統(tǒng)，下面以家庭中一個(gè)常見(jiàn)的房間為例對(duì)本發(fā)明 的燈光控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在該實(shí)施例中假設(shè)房間內(nèi)有位于屋頂中央的大燈、 位于床頭兩側(cè)的床頭燈、位于書(shū)桌上的臺(tái)燈以及位于墻角的夜燈，除夜燈外的其它燈都具 有亮度可調(diào)的功能。在其它實(shí)施例中，燈的個(gè)數(shù)、位置以及具體作用都可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn) 行設(shè)置。請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的智能燈光控制系統(tǒng)1包括采集圖像的 圖像采集單元10、對(duì)圖像進(jìn)行分析的圖像分析單元20以及對(duì)照明燈具(未圖示)進(jìn)行控制 的照明控制模塊30，其中圖像分析單元20又包括人體檢測(cè)模塊201、人體位置分析模塊202 以及人體行為分析模塊203。圖像采集單元10采集的圖像信息傳輸給圖像分析單元20，由 圖像分析單元20對(duì)所述圖像進(jìn)行分析并將分析結(jié)果輸出給照明控制模塊30。前述圖像采集單元10為攝像頭，通過(guò)攝像頭進(jìn)行室內(nèi)圖像的采集。無(wú)論人位于 室內(nèi)的哪個(gè)位置(柜子內(nèi)等可以被完全遮擋的位置除外)，都應(yīng)該能從圖像中檢測(cè)出來(lái)，為 此，應(yīng)保證攝像頭的拍攝范圍能夠覆蓋室內(nèi)的所有區(qū)域。這樣的要求可以通過(guò)利用廣角的 攝像頭、或者可以輪巡的攝像頭、或者多個(gè)攝像頭聯(lián)合進(jìn)行。對(duì)于輪巡攝像頭或者多個(gè)攝像 頭聯(lián)合進(jìn)行拍攝，需要進(jìn)行圖像的拼接，以保證室內(nèi)的區(qū)域不重復(fù)。拼接的方法可以采用圖 像的小波域處理、矩陣切換燈方法，關(guān)于圖像拼接的具體原理及方法是熟悉該領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道的內(nèi)容，此處不再贅述。另外，為了在黑暗的環(huán)境中也能拍攝到需要的圖 像，可以采用紅外/近紅外的攝像頭進(jìn)行拍攝。請(qǐng)參閱圖2所示，其顯示智能燈光控制系統(tǒng)1的一種控制方法的流程圖，該控制方 法包括如下步驟步驟21 首先圖像采集單元10對(duì)室內(nèi)的圖像進(jìn)行視頻或圖像采集，并將采集到的 視頻或圖像信息傳輸給圖像分析單元20。步驟22 圖像分析單元20的人體檢測(cè)模塊201對(duì)當(dāng)前幀的視頻或圖像的進(jìn)行人 體檢測(cè)。其中在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，人體檢測(cè)采用基于Adaboost的方法，首先通過(guò)大 量人體和非人體圖像訓(xùn)練人體分類(lèi)器，然后將獲取的當(dāng)前幀圖像分為多個(gè)不同尺度的窗 口，將每個(gè)窗口分別輸入所述經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的人體分類(lèi)器，根據(jù)分類(lèi)器的輸出判斷此窗口是否有人體，然后將位置接近的人體窗口進(jìn)行合并，得到檢測(cè)到的人體區(qū)域。進(jìn)一步地，在人體 檢測(cè)的基礎(chǔ)上，人體檢測(cè)模塊201還可以對(duì)當(dāng)前視頻或圖像進(jìn)行人體跟蹤。而人體跟蹤有 基于Mean Shift的方法、基于統(tǒng)計(jì)模型的方法、基于塊匹配的方法等。關(guān)于如何進(jìn)行人體 跟蹤的各種方法，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道的技術(shù)，本說(shuō)明書(shū)不再對(duì)各種方法的具體 過(guò)程一一詳細(xì)解釋說(shuō)明。人體跟蹤的目的是減少計(jì)算量，提高人體檢測(cè)的準(zhǔn)確度。通過(guò)人 體檢測(cè)和人體跟蹤可以確定圖像中是否存在人體，存在多少個(gè)人體，人體位于圖像中哪個(gè) 地方等信息，利用這些信息可以進(jìn)行后續(xù)的人體位置分析和人體行為分析等操作。步驟23 如果人體檢測(cè)模塊201的檢測(cè)結(jié)果顯示拍攝的圖像中不存在人體，則認(rèn) 為該房間中沒(méi)有人，此時(shí)人體檢測(cè)模塊201輸出未檢測(cè)到人體的檢測(cè)結(jié)果給照明控制模塊 30，則照明控制模塊30關(guān)閉所有燈具。步驟24:如果人體檢測(cè)模塊201檢測(cè)到拍攝的圖像中存在人體，則啟動(dòng)照明系統(tǒng)。前述步驟24中，一旦檢測(cè)到室內(nèi)有人就會(huì)啟動(dòng)室內(nèi)的照明系統(tǒng)，而為了進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的精確控制節(jié)省電能，在前述步驟23檢測(cè)到室內(nèi)有人的時(shí)候還可以進(jìn)一步 對(duì)圖像中的人體進(jìn)行人體所處位置的分析(步驟25)或者人體行為的分析(步驟26)，然后 根據(jù)人體所處的位置或者人體的行為來(lái)精確調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)(步驟27)。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2所示，步驟25確定人體位置的目的是確定應(yīng)用的燈具。根據(jù)人體 位置確定需要調(diào)整哪個(gè)位置的燈具，可以根據(jù)事先確定的區(qū)域?qū)?yīng)關(guān)系確定對(duì)應(yīng)的燈具， 這樣可以精確控制啟動(dòng)的具體照明燈具，例如在書(shū)桌附近就利用書(shū)桌上的臺(tái)燈，如果在床 上就用床頭的臺(tái)燈等。也可以利用就近的原則，人體離哪個(gè)燈具最近就利用哪個(gè)燈具，這樣 不需要事先確定區(qū)域和燈具的對(duì)應(yīng)關(guān)系，適應(yīng)性更強(qiáng)一些。室內(nèi)可能有不只一個(gè)人，此時(shí)可 能需要應(yīng)用一個(gè)也可能需要應(yīng)用多個(gè)燈具。關(guān)于具體如何確定人體位于房間的哪個(gè)位置的方法，請(qǐng)參閱圖3所示。對(duì)于家庭 居室，布置好房間后，通常不會(huì)經(jīng)常進(jìn)行大的調(diào)整，因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中采用相對(duì) 于人體為前景、室內(nèi)為背景的分析方法。其包括如下步驟步驟251 通過(guò)背景建模的方法，先采集幾幀室內(nèi)圖像進(jìn)行背景建模。這里，可以 認(rèn)為室內(nèi)不止有一種背景，進(jìn)行常見(jiàn)的一兩種背景建模。步驟252 背景建模后可以進(jìn)行室內(nèi)主要區(qū)域的標(biāo)定，如書(shū)桌區(qū)域、床區(qū)域等，確 定人體在不同區(qū)域時(shí)使用的主要燈具。步驟253 人體位置分析模塊202獲得當(dāng)前幀圖像。步驟254 將當(dāng)前幀圖像與背景相減得到前景，然后排除前景中非人的區(qū)域(例如 前景中出現(xiàn)的非背景的動(dòng)物、玩具或者推車(chē)等)得到前景中的人體區(qū)域，步驟255 將前景中的人體區(qū)域與背景進(jìn)行比較，確定人體所在的區(qū)域位置并確 定對(duì)應(yīng)的燈具。由于視覺(jué)是受燈光影響最大的，因此，燈具的選擇應(yīng)該根據(jù)眼睛所在的區(qū)域也就 是人頭所在的區(qū)域進(jìn)行選擇，因此，在確定人體位置后可以進(jìn)一步地檢測(cè)人頭，根據(jù)人頭位 置確定選擇的燈具。關(guān)于人頭的檢測(cè)同樣可以采用基于Adaboost的方法，具體可以參考前 述人體檢測(cè)的方法，此處不再詳細(xì)說(shuō)明。人體位置分析模塊202分析出人體的具體位置之后將分析結(jié)果輸出給照明控制 模塊30，由照明控制模塊30選中相應(yīng)的燈具并點(diǎn)亮該燈具。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2所示，步驟26進(jìn)行人體行為分析的目的是確定燈具的亮度。居室 內(nèi)常見(jiàn)的人體行為有讀書(shū)寫(xiě)字、打掃、睡覺(jué)、發(fā)呆等，對(duì)于不同的行為，對(duì)于燈光強(qiáng)度的要求 是不同的。關(guān)于如何確定人體行為并相應(yīng)進(jìn)行燈光強(qiáng)度調(diào)整的方法請(qǐng)參閱圖4所示，其包括 如下步驟步驟261 人體行為分析模塊接收人體檢測(cè)模塊分析出的人體區(qū)域圖像信息。步驟262 由于不同的行為具有不同的特點(diǎn)，可以訓(xùn)練人體行為分類(lèi)器進(jìn)行人體 行為的分類(lèi)。具體做法是，選擇多幅人體圖像，對(duì)其行為進(jìn)行標(biāo)定，將標(biāo)定后的圖像進(jìn)行特 征提取，并訓(xùn)練AdaBoost分類(lèi)器。對(duì)于輸入圖像，將其中的人體圖像輸入AdaBoost分類(lèi)器， 根據(jù)分類(lèi)結(jié)果確定人體的行為。步驟263 因?yàn)槊糠N行為對(duì)應(yīng)的最佳亮度是有研究結(jié)果的，可以根據(jù)眼科的研究 結(jié)果建立行為-亮度的對(duì)照表。步驟264 確定人體行為后，人體行為分析模塊203的分析結(jié)果輸出給照明控制模 塊30，由照明控制模塊30根據(jù)行為-亮度對(duì)照表確定需要的亮度，根據(jù)此亮度對(duì)燈具進(jìn)行調(diào)整。照明控制模塊30的主要目標(biāo)是根據(jù)選擇的燈具和確定的亮度進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行亮 度調(diào)整的前提是需要知道當(dāng)前亮度，常用的檢測(cè)亮度的方法是利用光敏檢測(cè)器，為此，在室 內(nèi)每個(gè)功能區(qū)設(shè)置一個(gè)光敏探測(cè)器，由于人眼智能感應(yīng)可見(jiàn)光范圍的光，為了保證亮度調(diào) 整的準(zhǔn)確性，要求光敏探測(cè)器只能感應(yīng)可見(jiàn)光范圍的光。圖5為燈具亮度調(diào)整的流程圖，其中Ic為光敏檢測(cè)器檢測(cè)到的當(dāng)前亮度，It是由 行為-亮度對(duì)照表得到的目標(biāo)亮度。如果滿(mǎn)足下式，說(shuō)明當(dāng)前亮度與期望亮度非常接近，亮 度調(diào)整完成，否則，亮度調(diào)整還沒(méi)有完成，其中Eth為預(yù)設(shè)的閾值。|lc-It| < Eth (1)如果上式不滿(mǎn)足，且I。< It，說(shuō)明檢測(cè)到的亮度小于期望亮度，需要增加亮度，然 后再進(jìn)行比較；如果I。> It，說(shuō)明檢測(cè)到的亮度小于期望亮度，需要減小亮度，再進(jìn)行比較。 重復(fù)上面的循環(huán)，直到(1)式滿(mǎn)足，停止亮度調(diào)整。燈具亮度的改變屬于已有的技術(shù)，可以通過(guò)分壓電阻、分流等方式改變燈具亮度， 這里不再詳細(xì)說(shuō)明。在亮度的調(diào)整中，為了提高調(diào)整速度，并且不使眼睛因?yàn)榱炼茸兓^(guò)快 產(chǎn)生不適的感覺(jué)，可以采用分級(jí)調(diào)整的方法。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以單獨(dú)進(jìn)行人體位置分析，選擇對(duì)應(yīng)的燈具，由控制照明 模塊點(diǎn)亮相應(yīng)燈具。也可以單獨(dú)進(jìn)行人體行為分析，由控制照明模塊調(diào)整整個(gè)照明系統(tǒng)的 亮度。也可以是先進(jìn)行人體位置分析確定對(duì)應(yīng)的燈具，然后進(jìn)行人體行為分析，在室內(nèi)每個(gè) 功能區(qū)設(shè)置一個(gè)光敏探測(cè)器，確定人體所在位置后，只啟動(dòng)該區(qū)域的光敏探測(cè)器，然后根據(jù) 人體行為通過(guò)比較具體位置的光敏探測(cè)器的亮度與期望亮度，由控制照明模塊調(diào)整相應(yīng)燈 具的亮度。因此，當(dāng)只需要對(duì)人體所處的位置進(jìn)行燈光控制時(shí)，圖像分析單元20可以包括人 體檢測(cè)模塊201及人體位置分析模塊202，但不包括人體行為分析模塊203 ；當(dāng)只需要根據(jù) 人體行為進(jìn)行燈光控制時(shí)，圖像分析單元20可以包括人體檢測(cè)模塊201及人體行為分析模 塊203，但不包括人體位置分析模塊202。
所述的智能燈光控制系統(tǒng)，通過(guò)攝像頭拍攝圖像分析人體的位置和/或人體行 為，確定需要的開(kāi)啟的燈具和/或該燈具的目標(biāo)亮度，并控制該燈具的啟閉，還可以進(jìn)一步 通過(guò)光敏探測(cè)器確定當(dāng)前可見(jiàn)光亮度，并將該燈具的亮度調(diào)整到目標(biāo)亮度。本發(fā)明不需要 人工干預(yù)，智能化程度高。上述說(shuō)明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的 技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的范圍。 相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
一種智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于其包括圖像采集單元、人體檢測(cè)模塊、人體位置分析模塊及照明控制模塊；其中圖像采集單元，用于采集視頻或圖像；人體檢測(cè)模塊，對(duì)前述視頻或圖像進(jìn)行檢測(cè)，判斷該視頻或圖像中是否有人體存在并輸出信號(hào)，所述照明控制模塊依據(jù)人體檢測(cè)模塊的所述輸出信號(hào)控制照明系統(tǒng)的啟閉；人體位置分析模塊，對(duì)前述視頻或圖像進(jìn)行分析判斷以獲得人體所處的位置信息并將該位置信息輸出，所述照明控制模塊根據(jù)該位置信息控制開(kāi)啟對(duì)應(yīng)位置的燈具。
2.如權(quán)利要求1所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于前述圖像采集單元為攝像頭， 其可以是廣角的攝像頭、或者可以輪巡的攝像頭、或者多個(gè)攝像頭聯(lián)合進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求2所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述攝像頭為紅外/近紅外 的攝像頭。
4.如權(quán)利要求1所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述人體檢測(cè)模塊通過(guò)大量 人體和非人體圖像訓(xùn)練人體分類(lèi)器，然后將圖像采集單元獲取的圖像分為多個(gè)不同尺度的 窗口，將每個(gè)窗口分別輸入人體分類(lèi)器，根據(jù)分類(lèi)器的輸出判斷此窗口是否人體，然后將位 置接近的人體窗口進(jìn)行合并，得到檢測(cè)到的人體區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述人體位置分析模塊先采 集幾幀圖像進(jìn)行背景建模；并對(duì)主要區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定，確定人體在不同區(qū)域時(shí)使用的主要燈 具；當(dāng)所述人體位置分析模塊獲得當(dāng)前幀圖像后，將當(dāng)前幀圖像與背景相減得到前景，然后 排除前景中非人的區(qū)域得到前景中的人體區(qū)域，然后將前景中的人體區(qū)域與背景進(jìn)行比較 確定人體所在的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于確定人體所在區(qū)域時(shí)，是檢測(cè) 人體頭部所在的區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述智能燈光控制系統(tǒng)還包 括人體行為分析模塊，所述人體行為分析模塊對(duì)前述視頻或圖像進(jìn)行分析判斷以獲得人體 的行為信息并將該行為信息輸出，所述照明控制模塊根據(jù)該行為信息對(duì)燈具的亮度進(jìn)行調(diào)iF. ο
8.如權(quán)利要求7所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述人體行為分析模塊選 擇多幅人體圖像，對(duì)圖像中人體的行為進(jìn)行標(biāo)定，將標(biāo)定后的圖像進(jìn)行特征提取，并訓(xùn)練 AdaBoost分類(lèi)器，對(duì)于圖像采集單元獲取的圖像，將其中的人體區(qū)域圖像輸入AdaBoost分 類(lèi)器，根據(jù)分類(lèi)結(jié)果確定人體的行為。
9.如權(quán)利要求8所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于在照明控制模塊內(nèi)預(yù)存根據(jù) 眼科的研究結(jié)果建立行為-亮度的對(duì)照表，確定人體行為后，根據(jù)行為-亮度對(duì)照表確定需 要的亮度，所述照明控制模塊根據(jù)此亮度對(duì)燈具進(jìn)行亮度調(diào)整。
10.如權(quán)利要求9所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述智能燈光控制系統(tǒng)進(jìn)一 步包括光敏探測(cè)器，所述照明控制模塊對(duì)燈具進(jìn)行亮度調(diào)整是將光敏探測(cè)器感應(yīng)的亮度與 通過(guò)人體行為分析結(jié)果得到的期望亮度進(jìn)行比較，若光敏探測(cè)器感應(yīng)的亮度與所述期望亮 度的絕對(duì)差值小于預(yù)定閥值則調(diào)整完成，否則繼續(xù)調(diào)整。
11.一種智能燈光控制方法，其特征在于其包括利用圖像采集單元采集視頻或圖像；2對(duì)所采集的視頻或圖像進(jìn)行人體檢測(cè)，判斷視頻或圖像中是否有人體存在，若檢測(cè)到 人體則啟動(dòng)照明系統(tǒng)；若未檢測(cè)到人體，則關(guān)閉照明系統(tǒng)；當(dāng)視頻或圖像中存在人體時(shí)，對(duì)所采集的視頻或圖像進(jìn)行人體位置分析，依據(jù)人體位 置分析的結(jié)果開(kāi)啟對(duì)應(yīng)位置的燈具。
12.如權(quán)利要求11所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述圖像采集單元為攝像 頭，其可以是廣角的攝像頭、或者可以輪巡的攝像頭、或者多個(gè)攝像頭聯(lián)合進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求12所述的智能燈光控制系統(tǒng)，其特征在于所述攝像頭為紅外/近紅 外的攝像頭。
14.如權(quán)利要求11所述的智能燈光控制方法，其特征在于所述人體檢測(cè)跟蹤是首先 通過(guò)大量人體和非人體圖像訓(xùn)練人體分類(lèi)器，然后將輸入圖像分為多個(gè)不同尺度的窗口， 將每個(gè)窗口分別輸入人體分類(lèi)器，根據(jù)分類(lèi)器的輸出判斷此窗口是否人體，然后將位置接 近的人體窗口進(jìn)行合并，得到檢測(cè)到的人體區(qū)域。
15.如權(quán)利要求11所述的智能燈光控制方法，其特征在于所述人體位置分析進(jìn)一步 包括先采集幾幀圖像進(jìn)行背景建模；背景建模后進(jìn)行主要物體的標(biāo)定，確定人體在不同 區(qū)域時(shí)使用的主要燈具；獲得當(dāng)前幀圖像后，將當(dāng)前幀圖像與背景相減得到前景，然后排除 前景中非人的區(qū)域得到前景中的人體區(qū)域，然后將前景中的人體區(qū)域與背景進(jìn)行比較確定 人體所在的位置。
16.如權(quán)利要求15所述的智能燈光控制方法，其特征在于確定人體所在區(qū)域時(shí)，是檢 測(cè)人體頭部所在的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于攝像頭的智能燈光控制系統(tǒng)及其方法，通過(guò)利用攝像頭拍攝屋內(nèi)的圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行分析，根據(jù)分析的結(jié)果確定屋內(nèi)需要的燈光信息，利用此信息對(duì)燈光控制系統(tǒng)進(jìn)行配置，調(diào)整屋內(nèi)的燈光，達(dá)到智能控制燈光的目的。本系統(tǒng)不需要人工干預(yù)，通過(guò)圖像采集、視頻/圖像內(nèi)容分析確定需要的照明狀況，無(wú)需人工選擇情景模式等，實(shí)現(xiàn)真正的智能化。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101969718SQ201010275058
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者王俊艷 申請(qǐng)人:無(wú)錫中星微電子有限公司