[发明专利]基于等高线及HOG人体检测的空调能源管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源管理技术领域，特别涉及基于等高线及HOG人体检测的空调能源管理系统及方法。

背景技术

空调是当前居民生活当中室内制冷效率最高的方法，特别对于家庭环境、办公环境房间制冷效率尤其突出，但由于人为因素等各种原因造成的电力能源浪费问题也日益严重。目前市场当中智能空调大多使用红外技术判断室内环境是否存在人体及人体数量，从而控制空调调整运行参数，达到节能目的。而人体检测是目前人工智能领域的重要技术，人体检测技术以图像特征提取为基础，以分类器训练为核心，实现对图像中人体的自动检测。在图像识别的过程中，识别系统必须排除图像中多余的输入信息，抽取出有用的关键信息，形成图像特征。在众多图像特征提取方法中，方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient，HOG)是表现较为出众的一种。HOG特征通过计算和统计图像局部区域的梯度方向直方图来构成特征，使用该特征可以在图像中较为直观的展示出人体的特征。等高线是指地形图上高程相等的相邻各点连成的闭合曲线，用于展示不同的海拔高度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于等高线及HOG人体检测的空调能源管理系统及方法，提高室内环境人体检测准确率，进而提高空调能源自动化管理效率。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

基于等高线及HOG人体检测的空调能源管理系统，包括图像采集模块、人体检测模块以及空调控制模块；

图像采集模块用于采集室内图像；

人体检测模块用于通过HOG算法提取图像特征对图像中的人体进行初检，使用等高线检测方法进行二次人体检测并对人体位置进行定位；

空调控制模块用于根据检测到的人体个数及位置，对空调进行控制。

进一步的，图像采集模块依附于空调室内挂机之上。

进一步的，人体检测模块包括图像预处理模块、HOG人体检测模块、等高线人体检测定位模块；

图像预处理模块用于对采集的图像进行预处理；

HOG人体检测模块用于通过HOG算法提取图像特征对图像中的人体进行初检；

等高线人体检测定位模块用于使用等高线检测方法进行二次人体检测并对人体位置进行定位。

进一步的，等高线人体检测定位模块使用等高线检测方法进行二次人体检测并对人体位置进行定位的具体步骤包括：

A.将图像的深度信息形成等高线，并利用距离判断将等高线图像三维化，使不同高度的等高线分出不同的层次；

B.对于HOG人体检测模块初检出的人体，标记每一个处在第一层的封闭等高线及其中心点；

C.将标记出的等高线轮廓与内置的人体头部深度图像进行轮廓对比，排除非人体头部的标记。

进一步的，步骤A形成等高线的方法为：将深度图像的像素值从小到大，以K为间隔形成深度图像等高线图，其中K为预设的深度阈值。

进一步的，步骤B还包括：

标记每一个处在次高层的封闭等高曲线的中心点，若次高层的等高线中包含第一层检测出及其人体标记，则排除；若次高层的等高线中不包含第一层人体标记，则保留。

进一步的，封闭等高线的中心点计算方法为：

其中，n为该轮廓坐标点的总数，px_i，py_i为第i个点的x，y坐标，cx，cy为轮廓中心点的x，y坐标。

基于等高线及HOG人体检测的空调能源管理方法，其特征在于，包括步骤：

S1.采集室内图像；

S2.通过HOG算法提取图像特征，并将提取的图像特征供分类器进行人体初检；

S3.将图像的深度信息形成等高线，并利用距离判断将等高线图像三维化，使不同高度的等高线分出不同的层次；

S4.对于初检出的人体，标记每一个处在第一层的封闭等高线及其中心点；

S5.将标记出的等高线轮廓与内置的人体头部深度图像进行轮廓对比，排除非人体头部的标记；

S6.根据检测到的人体个数及位置，对空调进行控制。

本发明的有益效果是：本发明将等高线方法与HOG人体检测方法相结合，提高了室内环境人体检测准确率并应用于空调能源管理系统当中，可实现空调能源自动化精准管理。

附图说明

图1为HOG特征提取流程图。

图2为实施例基于等高线及HOG人体检测的空调能源管理系统中各模块之间的工作流程图。

具体实施方式