[发明专利]基于云计算和物联网的智能家居照明灯光系统智能调控方法和云服务器

权利要求书

1.基于云计算和物联网的智能家居照明灯光系统智能调控方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取室内的光照强度、室内的空间体积、各个家具的体积、室内的视频信息和用户的语音信息；

S2：对接收的视频信息进行图像预处理，统计各个视频帧图像的离心率；

S3：统计室内的灯光控制系数，并统计各个视频帧图像的离心率对比值和质心偏移；

S4：根据S3得到的数据，发送灯光开关指令和对应等级的灯光控制指令；

S5：语音执行终端识别用户的语音信息，发送语音控制指令；

S6：灯光执行终端接收不同的指令，执行对应的灯具控制；

上述基于云计算和物联网的智能家居照明灯光系统智能调控方法使用了一种基于云计算和物联网的智能家居照明灯光智能调控系统，包括光照强度检测模块、体积检测模块、视频采集模块、语音采集模块、图像预处理模块、数据库、建模分析服务器、管理服务器、语音执行终端和灯光执行终端；

所述图像预处理模块分别与视频采集模块、建模分析服务器和数据库连接，建模分析服务器分别与光照强度检测模块、体积检测模块、数据库和管理服务器连接，语音执行终端分别与语音采集模块、数据库和灯光执行终端连接，管理服务器分别与灯光执行终端和数据库连接；

所述光照强度检测模块包括亮度传感器，安装在室内，用于实时检测室内所受到的光照强度，将检测到的室内所受到的光照强度发送至建模分析服务器；

所述体积检测模块包括三维立体扫描仪，安装在室内，用于检测室内的空间体积和室内各个家具的体积，其中各个家具的体积构成家具体积集合A(a₁,a₂,...,ai,...,ag)，a_i表示为第i个家具的体积，g表示为室内家具的数量，将检测到的室内空间体积和家具体积集合分别发送至建模分析服务器；

所述视频采集模块包括高清摄像头，安装在室内顶部拐角处，角度对应室内厅门，用于实时采集室内的视频信息，将检测到的视频信息发送至图像预处理模块；

所述语音采集模块包括音频采集器，安装在室内，用于检测用户的语音信息，并将检测到的语音信息发送至语音执行终端；

所述图像预处理模块用于接收视频采集模块发送的室内的视频信息，并根据视频时长具有的视频帧数，将室内的视频信息分解为若干视频帧图像，将分后的各视频帧对象进行图像增加预处理操作，将图像增强后的各视频帧图像按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...,j,...,k，将所述各个视频帧图像根据预设灰度阈值转化为灰度图像，识别出所述灰度图像中的像素点，按照预设的顺序，依次标记为1,2,...,m,...,n,构成视频帧图像像素点集合S_j(s_j1,s_j2,...,s_jm,...,s_jn),s_jm表示为第j个视频帧图像内第m个像素点，并获取各个视频帧图像的厅门区域主轴长度和区域辅轴长度，根据各个视频帧图像的区域主轴长度和区域辅轴长度，以统计各个视频帧图像的离心率，按照预设的顺序，依次标记为1,2,...,p,...,q,构成视频帧图像离心率集合B(b1,b2,...,bj,...,bk)，bj表示为第j个视频帧图像对应的离心率，将视频帧图像像素点集合和视频帧图像离心率集合分别发送至建模分析服务器；

所述数据库存储灰度阈值，存储不同光照强度等级对应的光照影响系数，存储不同灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值，存储视频帧图像的质心偏移阈值，存储视频帧图像的离心率阈值，存储控制灯具的语音控制指令对应的关键字；

所述建模分析服务器接收光照强度检测模块发送的室内光照强度，将室内的光照强度与数据库中存储的各光照强度等级对应的光照强度范围进行对比，若提取该光照强度对应的光照强度等级，并将室内的光照强度等级与数据库中存储的各光照强度等级对应的光照影响系数作对比，得到该室内的光照影响系数；

建模分析服务器接收体积检测模块发送的室内的空间体积和家具体积集合，提取出家具体积集合中各个家具的体积，根据室内的空间体积和各个家具的体积计算室内的空旷体积，建模分析服务器根据光照影响系数和室内的空旷体积，以统计灯光控制系数，并将灯光控制系数发送至管理服务器；

建模分析服务器接收图像预处理模块发送的视频帧图像像素点集合，提取视频帧图像像素点集合中各个视频帧图像的各个像素点，根据各个视频帧图像的各个像素点，以统计各个视频帧图像的质心，构成视频帧图像质心集合C(c₁,c₂,...,cj,...,ck),cj表示为第j个视频帧图像的质心，将视频帧图像质心集合中下一视频帧图像的质心位置与上一视频帧图像的质心位置进行对比，得到下一视频帧图像的质心偏移，构成视频帧图像质心偏移集合C′(c′₁,c′₂,...,c′j,...,c′k)，c′j表示为第j个视频帧图像质心位置与第j-1个视频帧图像质心位置的差值，将视频帧图像质心偏移集合发送至管理服务器；

建模分析服务器接收图像预处理模块发送的视频帧图像离心率集合，从视频帧图像离心率集合中提取出各个视频帧图像的离心率，将各个视频帧图像的离心率与数据库中存储的视频帧图像离心率阈值做对比，构成视频帧图像离心率对比集合B′(b′1,b′2,...,b′j,...,b′k)，b′j表示为第j个视频帧图像的离心率与设定的视频帧图像离心率阈值之间的对比值，将视频帧图像离心率对比集合发送至管理服务器；

所述管理服务器接收建模分析服务器发送的视频帧图像对比集合，从视频帧图像对比集合中提取出各个视频帧图像对应的离心率对比值，若b′j0，则表示为厅门为正常状态，管理服务器不发送灯光开关指令至灯光执行终端，若b′j＝0，则表示厅门为异常状态，管理服务器发送灯光开关指令至灯光执行终端；

管理服务器接收建模分析服务器发送的视频帧图像质心偏移集合，从视频帧图像质心偏移集合中提取出各个视频帧图像对应的质心偏移，并将各个视频帧图像对应的质心偏移与数据库中存储的质心偏移阈值作对比，若某个视频帧图像对应的质心偏移大于质心偏移阈值，则表示室内有移动物体，管理服务器发送灯光开关指令至灯光执行终端，若某个视频帧图像对应的质心偏移小于质心偏移阈值，则表示室内处于静止状态，管理服务器不发送灯光开关指令至灯光执行终端；

管理服务器接收建模分析服务器发送的灯光控制系数，并从数据库中提取出各灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值，将灯光控制系数与各灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值进行对比，若灯光控制系数大于一级灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值小于二级灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值，则管理服务器发送一级灯光控制指令发送至灯光执行终端，若灯光控制系数大于二级灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值小于三级灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值，则管理服务器发送二级灯光控制指令发送至灯光执行终端，若灯光控制系数大于三级灯光控制等级对应的灯光控制系数阈值，则管理服务器发送三级灯光控制指令发送至灯光执行终端；

所述语音控制终端接收语音采集模块发送的用户的语音信息，对接收的用户的语音信息转换成文字,对转换的文字进行关键字提取，并将提取的关键字与数据库中存储的控制灯具的语音控制指令对应的关键字进行对比,若对比成功,则发送语音控制指令至灯光执行终端,反之,则不发送语音控制指令至灯光执行终端；

所述灯光执行终端当室内处于静止状态时，控制对应灯具关闭，当接收管理服务器发送的灯光开关指令和对应等级的灯光控制指令时，灯光执行终端控制对应灯具打开，并进行对应等级的亮度调节，接收语言控制终端发送的语音控制指令，并进行对应语音控制指令的灯光调节。