[发明专利]一种基于图像识别与分类算法的智能水龙头节水方法

说明书

本发明属于人工智能计算机视觉领域，名称是“一种基于图像识别与分类算法的智能水龙头节水方法”。本发明主要解决的问题：目前市面的红外传感水龙头使便利性和智能性较差（1、长时间连续洗手需多次伸手，便利性差；2、用杯子等物体无法触发红外传感器开启信号，智能水平低）。本发明主要的技术方案：安装在本地的AI推理终端和数据采集设备。利用图像识别与分类算法实时识别洗手盆上方一定范围的物体并分类，由AI推理终端依据实时识别结果发送连续出水信号或停水信号，不设定最长持续出水时间，出水更加智能和便利。另外，本地AI推理终端采用边缘计算方式，在本地处理数据，实时性强，不会大量保存用户数据，保证了用户的隐私。

技术领域

本发明属于人工智能计算机视觉领域，尤其涉及一种基于图像识别与分类算法的智能水龙头节水方法。

背景技术

随着计算机技术和人工智能的快速发展，越来越多智能化、自动化、人性化的产品和方案走进我们的视野，极大地便利我们的生活，也为整个人类社会和自然界的可持续发展提供了更多地可能。

水是人类赖以生存的重要资源，水资源的合理利用对每个国家每个城市都是至关重要的。目前，红外传感水龙头在各个城市各大公共区域（商场卫生间洗手池、便池等）得到了大范围地应用。但是红外水龙头有其不可忽视的短板。其单次最长连续出水时间为30秒至1分钟，市民若想长时间使用，必须多次伸手触发红外传感器。尤其在当前防控新冠病毒的关键时期，对流水洗手的时长要求也更高，其最长连续出水时间的设定大大降低了使用的便利性。另外，目前的红外水龙头对杯子等物体不敏感，不利于用户的接水操作。

因此，本发明提出一种基于人工智能图像识别与分类算法的智能水龙头节水方法。通过水龙头附近安装的图像采集设备实时识别洗手盆上方的物体，经由本地AI推理终端，识别物体类别（待清洗类与非清洗类）和位置，发出控水信号，控制连续出水或停水。不设定最长连续出水时间，既保证了节约水资源，又保证了不同场景用水的便利化和智能化。

发明内容

本发明的目的是解决目前城市公共区域的红外水龙头的使用便利性和智能化差的问题，发明了一种基于图像识别和分类算法的智能水龙头节水方法。核心器件为AI推理终端、图像采集设备。其中AI图像推理终端安装在本地，在本地以边缘计算方式处理数据，实时性强。数据定期删除，无需连接云服务器，保证隐私性。

本发明所述的节水方法中，控水信号分为持续出水信号和停水信号。AI推理终端同一时刻仅发送一种信号。当连续的控水信号跳变时，以第二种信号为准。如无信号跳变，则保持原信号。

本发明通过以下技术发明方案来实现的，具体实现流程如下：

（1）图像采集设备以一定的帧频率实时采集洗手盆上方一定范围的场景。

（2）AI推理终端默认处于静息模式，低功耗运行，发出停水信号；

（3）AI推理终端计算当前帧f的图像属性值P(f)与上一帧P(f-1)的绝对差值ΔP=|P(f)-P(f-1)|。

（4）判断ΔP是否大于给定阈值Threshold。若是则进入步骤（5）；否则转回步骤（3），处理下一帧数据，f=f+1。

（5）AI推理终端启动识别模式，实时识别图像中物体位置和类别。同时删除上一帧图片，进一步保证用户隐私。

（6）判断物体类别，若为待清洗类，则转至步骤(7)，否则转至步骤（2），AI推理终端发停水信号。

（7）识别结果为待清洗类（手、水果、水杯、保洁抹布等）物体时，AI推理终端发出连续出水信号。同时转至步骤（8）判断此类物体位置是否合适。

（8）判断待清洗物体是否移出洗手盆区域。若是，则发停水信号，AI推理终端切换至静息模式，转回步骤（2）；否则转至步骤（7）。

附图说明：

图1是实现流程图。