[发明专利]一种基于卷积神经网络的光照度测量及光照度智能控制方法

说明书

一种基于卷积神经网络的光照度测量及光照度智能控制方法，包括如下步骤：步骤1：设备安装；步骤2：样本图像采集；步骤3：建立样本数据；步骤4：设计卷积神经网络；步骤5：实际测量；步骤6：单片机与照明设备通过D/A转换模块连接，实现单片机对照明设备亮度的控制；步骤7：将步骤5所测得的环境光照度数字信号E通过串行口输入单片机，单片机比较环境光照度E与最适光照度A选择性地增大、减少或保持单片机的输出值；步骤8：重复步骤5、步骤6、步骤7，实现对环境光照度的控制。本发明测量精度较高、对测量环境适应性较好，能够实时检测所处环境光照度信息并实时做出智能调整。

技术领域

本发明涉及光照度检测及智能控制技术，尤其是一种基于卷积神经网络的光照度测量及光照度智能控制方法。

背景技术

光照度是光学度量中的一个重要单位，指被摄物体单位面积上所接受可见光的光通量。为了保障人们能在适宜的光照下生活，我国制定了有关室内(包括公共场所)照度的国家标准。在工厂，生产线上的照度要求比较严格，连续工作会引起视觉疲劳，工作效率大打折扣，通常照度要求≥1000Lx。日常生活当中，仓库、学校、办公室、家庭、路灯建设、实验室等等，都与光照度息息相关。

光照度计是测量光照度的常用仪器。国内常用的光照度计存在测量范围窄、精度低、成本高等缺点，而且用户需要手动调节测量范围。此外，传统的光照度测试均采用人工测试，费时费力，效率又低，且测试的误差大，精度达不到要求，随机性大。

为了解决上述问题，李玲玲等人在专利《室内光照度智能测量装置及其运行方法》中通过蓝牙模块、处理器、输入模块、液晶显示屏和电源模块作为控制端，无线通信模块、处理器模块、存储模块、环境照度检测模块、距离测量模块、光电编码器、方向定位模块、驱动模块、报警模块、电源模块和电动小车作为移动终端设计了室内光照度智能测量装置。赵俭等人在专利《一种温室环境数字光照度计监控系统》中通过两个硅光电池组成差动系统采集光照数据，再通过微处理控制部分和通信部分进行监控。刘敬术等人在专利《温室大棚物联网光照度智能监控系统》中通过光敏电阻传感器连接微控制器与通信模块共同作用进行智能监控。郑琪等人在专利《基于CAN总线的环境温湿度及光照度智能监测系统》中通过光敏传感器等模块检测光照度。王涛等人在专利《光照度采集模块》中通过BH1750FVI光照度采集传感器连接无线通信模块进行控制。张倩等人在专利《一种用于光电探测器光照度测量的装置》中直接通过光照度探头外接光照度计进行光照测量。专利《一种基于光学聚焦系统的光照度测量装置》中通过将光源的出射光线聚集到光感应器的感光面上,使待测光源的出射光线的光照度在到达光感应器时得到增强,从而使测得的光照度数据线性提高、噪声降低,从而准确有效的测量到光源的光照度。陈志磊在《基于CMOS图像传感器的照度检测系统设计与实现》中设计了基于CMOS图像传感器的嵌入式照度检测系统。

经文献调研分析，目前已提出的光照度检测方法基本通过光照度传感器、光敏电阻传感器或者光照度计等进行测量。目前市场上出现的自动检测仪器对环境参数检测大都是单点测量，因此光照度等信息传递过程容易产生误差。光照度计连续测量时需长期曝露在光照条件下，会产生温度漂移，严重影响仪器的测量精度。传统的光照传感器由于其固有属性无法满足智能照明精确检测和测量范围的要求。

发明内容

为了解决现有光照度测量仅适用于单点测量、且测量精度低、对测量环境适应性差等缺点，本发明采用卷积神经网络，提出了一种测量精度较高、对测量环境适应性较好的光照度测量及光照度智能控制方法，能够实时检测所处环境光照度信息并实时做出智能调整。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于卷积神经网络的光照度测量及光照度智能控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：设备安装

选取一处固定位置安装摄像头，单片机通过串口通讯与主机相连，同时单片机与照明设备通过D/A转换模块连接；