书桌防负荷超重系统技术方案

本发明专利技术涉及一种书桌防负荷超重系统，包括：负荷分析设备，设置在书桌的下方，用于对所述书桌的当前负荷进行测量，并在所述当前负荷超过限量时，发出负荷超重信号；图像采集设备，设置在书桌的上方，用于对书桌所在环境进行全景图像数据采集，以获得并输出书桌环境图像；类型辨识设备，用于将特征强化图像作为输入，使用模型创建设备测试完的运动物体识别模型获得所述特征强化图像中的运动物体的类型以确定所述特征强化图像中是否存在人体；所述负荷分析设备还用于在确定所述特征强化图像中存在人体时，启动对所述书桌的当前负荷进行的测量。通过本发明专利技术，能够提高书桌负荷分析的有效性。

Desk overload prevention system

The invention relates to a desk anti-overload system, which includes: a load analysis device, which is set under the desk, for measuring the current load of the desk, and sending out the signal of overload when the current load exceeds the limit; an image acquisition device, which is set on the top of the desk, is used for locating the desk. The environment collects panoramic image data to obtain and output the desk environment image; the type identification device is used to input the feature enhancement image, and the moving object recognition model which is tested by the model creation device is used to obtain the type of the moving object in the feature enhancement image to determine that the feature enhancement image is Whether there is a human body or not; the load analysis device is also used to initiate the measurement of the current load of the desk when determining the presence of the human body in the feature enhancement image. The invention can improve the effectiveness of desk load analysis.

【技术实现步骤摘要】
书桌防负荷超重系统
本专利技术涉及智能化家居用品领域，尤其涉及一种书桌防负荷超重系统。
技术介绍
书桌的大小选择要适中，一般是以人站起来能够得着，眼睛不疲劳为度；座椅的选择可考虑以转椅或藤椅作为首选：转椅移动方便，藤椅轻巧，都可以为你寻找书籍或作其他活动带来方便。此外，学习、工作疲劳时，转动一下方位，可在变换视野中得到放松。在书桌、柜内的空间适当配置一些绿色的植物，既消除了书房的枯燥无味，又增加了情趣。
技术实现思路
为了解决当前书桌智能化水平不高的技术问题，本专利技术提供了一种书桌防负荷超重系统，引入负荷分析设备以在周围存在人体时才启动对书桌负荷的实时分析，从而提高了负荷分析的有效性，为实现于此，在对图像进行目标轮廓的粗略检测的基础上，获取对图像的区域划分策略，在此基础上，对剥离背景后的目标图像进行高精度获取；基于像素点的红色分量值与所述像素点周围像素点的红色分量值判断所述像素点是否为边缘点，并基于图像的边缘点的总数确定是否启动相应的特征强化处理，以避免出现边缘弱化的待处理图像；采用超声波检测方式确定图像采集设备的当前位置，为了提高位置检测精度，引入了温度速度对照表以保存各个温度范围分别对应的超声波传播速度，同时采用垂直控制电机对图像采集设备的当前位置进行实时校正，保证了采集的图像质量。根据本专利技术的一方面，提供了一种书桌防负荷超重系统，所述系统包括：负荷分析设备，设置在书桌的下方，用于对所述书桌的当前负荷进行测量，并在所述当前负荷超过限量时，发出负荷超重信号；图像采集设备，设置在书桌的上方，用于对书桌所在环境进行全景图像数据采集，以获得并输出书桌环境图像；超声波发射设备，设置在所述图像采集设备上，用于面向地面发出超声波信号，并记录发出超声波信号的时间；超声波接收设备，设置在所述图像采集设备上，位于所述超声波发射设备的附近，用于面向地面以接收地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号，并记录接收所述地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号的时间；气温检测设备，设置在所述图像采集设备上，用于检测所述图像采集设备所在环境的气温以作为当前气温输出；嵌入式处理设备，设置在所述图像采集设备上，分别与所述气温检测设备、所述超声波发射设备和所述超声波接收设备连接，用于基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度，以作为当前高度输出；FLASH存储设备，与所述嵌入式处理设备连接，用于存储温度速度对照表，所述温度速度对照表保存了各个温度范围分别对应的超声波传播速度，所述温度速度对照表以温度范围为索引值，所述FLASH存储设备还用于存储预设高度，所述预设高度为所述图像采集设备被设定的拍摄高度；垂直控制电机，与所述嵌入式处理设备和所述图像采集设备连接，用于接收所述当前高度和所述预设高度，并控制所述图像采集设备以将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度，所述垂直控制电机还用于在将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度后，发出调整完毕信号；区域处理设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述书桌环境图像，对所述书桌环境图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述书桌环境图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述书桌环境图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述书桌环境图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述书桌环境图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；边缘点提取设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，获取所述目标图像中的每一个像素点的红色分量值，针对每一个像素点执行以下操作：基于所述像素点的红色分量值与所述像素点周围像素点的红色分量值判断所述像素点是否为边缘点；其中，在所述边缘点提取设备中，基于所述像素点的红色分量值与所述像素点周围像素点的红色分量值判断所述像素点是否为边缘点包括：计算所述像素点周围像素点的红色分量值的均值，确定所述均值与所述像素点的红色分量值的差值，并在所述差值的绝对值超限时，判断所述像素点为边缘点；边缘点分析设备，与所述边缘点提取设备连接，用于确定所述目标图像中的边缘点的数量，并确定所述目标图像中的像素点的数量，当所述目标图像中的边缘点的数量与所述目标图像中的像素点的数量的比值小于等于预设比例阈值时，发出需要特征强化信号；信号强化设备，与所述边缘点分析设备连接，用于在接收到所述需要特征强化信号时，对所述目标图像执行特征强化处理，以获得对应的特征强化图像；非线形映射设备，使用多个训练图像创建运动物体识别模型，使用多个测试图像测试运动物体识别模型，运动物体识别模型包括一个输入层、多个特征提取隐含层和一个输出层，输入层输入多个训练图像，输出层输出运动物体类型，所述多个特征提取隐含层用于建立从输入图像到运动物体类型的非线形映射；类型辨识设备，分别与所述信号强化设备和所述非线形映射设备连接，用于接收特征强化图像，将所述特征强化图像作为输入，使用所述模型创建设备测试完的运动物体识别模型获得所述特征强化图像中的运动物体的类型以确定所述特征强化图像中是否存在人体；其中，所述负荷分析设备与所述类型辨识设备连接，用于在确定所述特征强化图像中存在人体时，启动对所述书桌的当前负荷进行的测量。更具体地，在所述书桌防负荷超重系统中：在所述负荷分析设备中，还用于在所述当前负荷未超过限量时，发出负荷正常信号。更具体地，在所述书桌防负荷超重系统中：所述图像采集设备还用于在接收到所述垂直控制电机发出的调整完毕信号时，才启动所述书桌环境图像的采集操作。更具体地，在所述书桌防负荷超重系统中：所述嵌入式处理设备基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度包括：从所述FLASH存储设备中获取所述温度速度对照表，确定所述当前气温所在的温度范围以从所述温度速度对照表中获取对应的超声波传播速度以作为当前传播速度。更具体地，在所述书桌防负荷超重系统中：所述嵌入式处理设备基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度还包括：基于所述当前传播速度、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度。更具体地，在所述书桌防负荷超重系统中：所述区域处理设备和所述目标图像提取设备采用不同型号的FPGA芯片来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种书桌防负荷超重系统，所述系统包括：负荷分析设备，设置在书桌的下方，用于对所述书桌的当前负荷进行测量，并在所述当前负荷超过限量时，发出负荷超重信号；图像采集设备，设置在书桌的上方，用于对书桌所在环境进行全景图像数据采集，以获得并输出书桌环境图像；超声波发射设备，设置在所述图像采集设备上，用于面向地面发出超声波信号，并记录发出超声波信号的时间；超声波接收设备，设置在所述图像采集设备上，位于所述超声波发射设备的附近，用于面向地面以接收地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号，并记录接收所述地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号的时间；气温检测设备，设置在所述图像采集设备上，用于检测所述图像采集设备所在环境的气温以作为当前气温输出；嵌入式处理设备，设置在所述图像采集设备上，分别与所述气温检测设备、所述超声波发射设备和所述超声波接收设备连接，用于基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度，以作为当前高度输出；FLASH存储设备，与所述嵌入式处理设备连接，用于存储温度速度对照表，所述温度速度对照表保存了各个温度范围分别对应的超声波传播速度，所述温度速度对照表以温度范围为索引值，所述FLASH存储设备还用于存储预设高度，所述预设高度为所述图像采集设备被设定的拍摄高度；垂直控制电机，与所述嵌入式处理设备和所述图像采集设备连接，用于接收所述当前高度和所述预设高度，并控制所述图像采集设备以将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度，所述垂直控制电机还用于在将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度后，发出调整完毕信号；区域处理设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述书桌环境图像，对所述书桌环境图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述书桌环境图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述书桌环境图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述书桌环境图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述书桌环境图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；边缘点提取设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，获取所述目标图像中的每一个像素点的红色分量值，针对每一个像素点执行以下操作：基于所述像素点的红色分量值与所述像素点周围像素点的红色分量值判断所述像素点是否为边缘点；其中，在所述边缘点提取设备中，基于所述像素点的红色分量值与所述像素点周围像素点的红色分量值判断所述像素点是否为边缘点包括：计算所述像素点周围像素点的红色分量值的均值，确定所述均值与所述像素点的红色分量值的差值，并在所述差值的绝对值超限时，判断所述像素点为边缘点；边缘点分析设备，与所述边缘点提取设备连接，用于确定所述目标图像中的边缘点的数量，并确定所述目标图像中的像素点的数量，当所述目标图像中的边缘点的数量与所述目标图像中的像素点的数量的比值小于等于预设比例阈值时，发出需要特征强化信号；信号强化设备，与所述边缘点分析设备连接，用于在接收到所述需要特征强化信号时，对所述目标图像执行特征强化处理，以获得对应的特征强化图像；非线形映射设备，使用多个训练图像创建运动物体识别模型，使用多个测试图像测试运动物体识别模型，运动物体识别模型包括一个输入层、多个特征提取隐含层和一个输出层，输入层输入多个训练图像，输出层输出运动物体类型，所述多个特征提取隐含层用于建立从输入图像到运动物体类型的非线形映射；类型辨识设备，分别与所述信号强化设备和所述非线形映射设备连接，用于接收特征强化图像，将所述特征强化图像作为输入，使用所述模型创建设备测试完的运动物体识别模型获得所述特征强化图像中的运动物体的类型以确定所述特征强化图像中是否存在人体；其中，所述负荷分析设备与所述类型辨识设备连接，用于在确定所述特征强化图像中存在人体时，启动对所述书桌的当前负荷进行的测量。...

【技术特征摘要】
1.一种书桌防负荷超重系统，所述系统包括：负荷分析设备，设置在书桌的下方，用于对所述书桌的当前负荷进行测量，并在所述当前负荷超过限量时，发出负荷超重信号；图像采集设备，设置在书桌的上方，用于对书桌所在环境进行全景图像数据采集，以获得并输出书桌环境图像；超声波发射设备，设置在所述图像采集设备上，用于面向地面发出超声波信号，并记录发出超声波信号的时间；超声波接收设备，设置在所述图像采集设备上，位于所述超声波发射设备的附近，用于面向地面以接收地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号，并记录接收所述地面反射回来的、所述超声波发射设备发出的超声波信号的时间；气温检测设备，设置在所述图像采集设备上，用于检测所述图像采集设备所在环境的气温以作为当前气温输出；嵌入式处理设备，设置在所述图像采集设备上，分别与所述气温检测设备、所述超声波发射设备和所述超声波接收设备连接，用于基于所述当前气温、所述发出超声波信号的时间以及所述接收超声波信号的时间计算所述图像采集设备到地面的垂直高度，以作为当前高度输出；FLASH存储设备，与所述嵌入式处理设备连接，用于存储温度速度对照表，所述温度速度对照表保存了各个温度范围分别对应的超声波传播速度，所述温度速度对照表以温度范围为索引值，所述FLASH存储设备还用于存储预设高度，所述预设高度为所述图像采集设备被设定的拍摄高度；垂直控制电机，与所述嵌入式处理设备和所述图像采集设备连接，用于接收所述当前高度和所述预设高度，并控制所述图像采集设备以将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度，所述垂直控制电机还用于在将所述图像采集设备的位置从所述当前高度调节到所述预设高度后，发出调整完毕信号；区域处理设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述书桌环境图像，对所述书桌环境图像中的各个目标进行轮廓提取，以获得各个目标在所述书桌环境图像中的各个分布区域，所述区域处理设备还用于对所述书桌环境图像进行分块，以获得各个子图像；在所述区域处理设备中，针对所述书桌环境图像，对每一个分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸小于对未分布区域进行均匀式分割而获得的子图像的尺寸，以及对每一个分布区域进行均匀式分割包括：分布区域的面积越大，分割而获得的子图像的尺寸越大；目标图像提取设备，与所述区域处理设备连接，用于接收所述书桌环境图像的各个子图像，并检测每一个子图像的动态范围，针对每一个子图像，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小，还用于针对每一个子图像执行以下处理：采用调整后的阈值对所述子图像进行背景剥离，以获得对应的目标区域；所述目标图像提取设备还用于将各个子图像对应的各个目标区域进行整合以获得目标图像，并输出所述目标图像；在目标图像提取设备中，基于其动态范围的宽度大小调整对应子图像的用于剥离背景的阈值大小包括：其动态范围的宽度越窄，调整的对应子图像的用于剥离背景的阈值越小；边缘点提取设备，与所述目标图像提取设备连接，用于接收所述目标图像，获取所述目标图像中的每一个像素点的红色分量值，针对每一个像素点执行以下操作：基于所述像素点的红色分量值与所述像素点周围像素点的红色分量值判断所述像素点是否为边缘点；其中，在所述边缘点提取设备中，基于所述像素点的红色分量值与所述像素点周围像素点的红色分量值判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：任峰，
申请(专利权)人：任峰，
类型：发明
国别省市：江苏,32