[发明专利]云计算系统

摘要

本发明涉及一种云计算系统，包括以云基站为支持的平台，所述平台包括超声波探测设备、CCD传感设备、目标识别设备、弹簧设备和MSP430单片机，MSP430单片机分别与超声波探测设备、CCD传感设备、目标识别设备和弹簧设备连接，目标识别设备与CCD传感设备连接，用于基于CCD传感设备拍摄的高清侧面图像判断病床侧面是否存在人体，MSP430单片机用于基于目标识别设备和超声波探测设备的检测结果控制弹簧设备。通过本发明，能够提供更多方便。

主权项

一种云计算系统，包括以云基站为支持的平台，所述平台包括超声波探测设备、CCD传感设备、目标识别设备、弹簧设备和MSP430单片机，MSP430单片机分别与超声波探测设备、CCD传感设备、目标识别设备和弹簧设备连接，目标识别设备与CCD传感设备连接，用于基于CCD传感设备拍摄的高清侧面图像判断病床侧面是否存在人体，MSP430单片机用于基于目标识别设备和超声波探测设备的检测结果控制弹簧设备；其特征在于，所述平台还包括：超声波探测设备，位于病床床板的一侧，用于探测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在探测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号；无线通信设备，与MSP430单片机连接，包括无线接收子设备和无线发送子设备，用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时通过无线通信链路将坠落触发信号或坠落预警信号发送到远端的云基站进行数据处理；显示设备，与MSP430单片机连接，用于显示与坠落触发信号或坠落预警信号相应的文字信息；太阳能检测设备，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件太阳能供电器件包括太阳能光伏板；无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；CCD传感设备，位于病床床板的一侧，背向病床侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；灰度化处理设备，与CCD传感设备连接，用于接收高清侧面图像，并对高清侧面图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；对比度增强设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行对比度增强处理，以获得第一增强图像；尺度变换增强设备，与对比度增强设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像进行尺度变换增强处理，以获得第二增强图像；边缘增强设备，与尺度变换增强设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像进行边缘增强处理，以获得第三增强图像；图像比较设备，分别与边缘增强设备、Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备连接，当从边缘增强设备接收到第三增强图像时，先启动Haar小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第一滤波图像，确定第一滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第一均方误差，当第一均方误差小于等于预设均方误差值时，将第一滤波图像作为目标滤波图像输出，当第一均方误差大于预设均方误差值时，启动Daubechies小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第二滤波图像，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，当第二均方误差小于等于预设均方误差值时，将第二滤波图像作为目标滤波图像输出，当第二均方误差大于预设均方误差值时，继续启动自适应递归滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第三滤波图像，确定第三滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第三均方误差，当第三均方误差小于等于预设均方误差值时，将第三滤波图像作为目标滤波图像输出，当第三均方误差大于预设均方误差值时，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，选择第一均方误差、第二均方误差和第三均方误差中数值最小的均方误差所对应的滤波图像作为目标滤波图像输出，随后关闭Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备；Haar小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以获得第一滤波图像；Daubechies小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以获得第二滤波图像；自适应递归滤波设备，用于对第三增强图像执行自适应滤波处理，以获得第三滤波图像；二值化处理设备，分别与图像比较设备和静态存储设备连接，将目标滤波图像的每一个像素的灰度值与黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化图像；目标检测设备，分别与二值化处理设备和静态存储设备连接，用于对二值化图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的列记为边缘列，还用于对二值化图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的行记为边缘行，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从二值化图像中分割出目标存在区域以作为目标子图像输出；目标识别设备，分别与静态存储设备和目标检测设备连接，将目标子图像与各个基准人体图像进行匹配，匹配成功则发出存在人体信号，匹配失败则发出无人体信号；弹簧设备，与MSP430单片机连接并设置在气垫上，用于在接收到坠落触发信号时，将气垫从病床下方位置水平弹出到病床的一侧，并在气垫水平弹出后发出弹簧操作完成信号；充气泵，分别与弹簧设备、MSP430单片机和气垫连接，用于在接收到坠落触发信号且接收到弹簧操作完成信号时，按照预设充气容量对气垫进行充气；气垫，在弹簧设备未接收到坠落触发信号之前，保持位于病床下方且处于收缩状态，用于在充气完毕后对病床坠落人体进行保护；重量变化率检测设备，位于病床床板下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测病床床板上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定病床床板上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号；MSP430单片机，分别与CCD传感设备、弹簧设备、重量变化率检测设备、目标识别设备和超声波检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动CCD传感设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号；静态存储设备，用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像，还用于预先存储预设均方误差值、黑白阈值、像素数阈值和预设变化率。