[发明专利]基于注意力因素的照明控制装置

摘要

本发明公开了基于注意力因素的照明控制装置与方法，装置包括光色传感单元、图像采集单元、心率采集单元、调光映射单元、控制单元等，以工作面照度、色温及持续学习时间等参数作为输入量，以学习者的眼睛开度、视线专注度、心率等体征参数及其各自对应的注意力因素值作为输出量，建立光照条件到注意力的映射模型，经训练的神经网络在现场光环境中用来对注意力参数进行预测，进而基于多目标优化算法对光色参数进行寻优，寻优结果基于多项式等模型被映射为灯组的驱动电流值，灯组调光后能实现不同现场环境下有助于学习者提高或保持注意力的照明。本发明还通过对评分标准的在线调节，使优化出的光照更符合个体的照明偏好。

主权项

1.基于注意力因素的照明控制装置，其包括：光色传感单元、图像采集单元、心率采集单元、控制单元、用户接口单元、用户身份识别单元和调光映射单元，所述光色传感单元采集工作面光照的照度、色温等光色参数，所述图像采集单元采集学习者的面部及工作面区域的图像，所述心率采集单元采集学习者的心率，所述调光映射单元将工作面照度、色温等光色参数映射为灯组驱动电流，所述用户接口单元用来进行参数输入和按键操作，所述用户身份识别单元用来识别用户身份，所述控制单元中有一个输出模块用来进行信号显示并将注意力因素值、调光信号输出；所述控制单元还包括处理模块、迭代学习模块、神经网络模块、连接切换器和存储模块，并且其被配置为：处理模块对光色传感单元采集的信号进行处理获取工作面照度、色温等光色参数，对图像采集单元采集的信号进行处理获取学习者的眼睛开度值、视线专注度值、视线移动速率，并通过读取心率采集单元的信号获取学习者的心率，其中视线专注度为视线偏移距离即当前视线与工作面交点到所预设工作面区块的最短距离，神经网络模块以工作面照度、色温及持续学习时间共3个参数作为输入量，以学习者眼睛开度、视线专注度、心率3个体征参数，及其各自对应的注意力因素值共6个用来表征注意力因素的参数作为输出量，建立RBF神经网络，处理模块中的调光处理部通过输出模块向灯组发出调光信号，对变化后的光环境基于光色传感单元、图像采集单元和心率采集单元获取RBF神经网络的训练样本，迭代学习模块通过连接切换器分别从处理模块获取训练样本对应的6个输出量实际值，从神经网络获取该训练样本对应3个输入量经神经网络处理后的6个映射值，根据该6个输出量实际值及6个映射值来调整神经网络结构参数以对神经网络进行训练，并重复训练直至完成，在现场环境中，处理模块中的照明优化处理部基于注意力因素参数建立光环境评价函数，对不同用户分别以所述用户对应的经训练的RBF神经网络对不同光色参数条件下的6个注意力因素参数进行预测，通过多目标优化算法，在现场灯组光色参数可取值的空间范围内，对工作面照度、色温进行寻优，并将寻优结果传输给调光映射单元；调光映射单元将寻优结果映射为灯组各驱动电流通道的驱动电流值，并通过输出模块的通信接口输出。