首页 > 制冷供热 专利正文
一种空调器和空调器红外目标检测结果稳定性增强方法与流程

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种空调器和空调器红外目标检测结果稳定性增强方法与流程

1.本技术涉及空调器技术领域,更具体地,涉及一种空调器和空调器红外目标检测结果稳定性增强方法。


背景技术:

2.目标检测是计算机视觉和数字图像处理的一个热门方向,目标检测即找出图像中所有感兴趣的物体,包含物体定位和物体分类两个子任务,同时确定物体的类别和位置。红外热电堆传感器经常在各种电子设备和家电上使用,从而完成获取温度数据、避免用户隐私且获取相关的人体热源区域、人脸区域以及其他身体部位检测等目标检测领域内的产品应用功能。
3.目前红外热电堆传感器形成的热源点阵图普遍分辨率较低、图像对比度较差,且受热空气以及其他热源干扰因素大,传感器获取点阵图帧率低。基于上述红外热电堆传感器设备的固有缺点和家电设备内部处理器的运算能力普遍不高,导致利用其进行目标检测应用时目标的检出率不高,不能达到摄像头等高清设备端的良好效果,故在连续帧的实时流下展示效果时,会出现目标的标记时有时无、目标标记位置不准确、标记有延迟等现象,严重影响用户视觉体验以及在产品主控端接受处理红外图像的控制器结果不稳定,不利设计软件逻辑而导致产品功能表现差。
4.因此如何提供一种空调器及空调器红外目标检测结果稳定性增强方法,用以提高目标检测结果的稳定性,是目前有待解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本发明提供一种空调器,用以解决现有技术中空调器目标检测结果不稳定、不准确的技术问题。
6.该空调器包括:
7.冷媒循环回路,使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成回路中进行循环;
8.室外热交换器和室内热交换器,其中,一个为冷凝器进行工作,另一个为蒸发器进行工作;
9.红外热电堆传感器,用于获取红外流明值数据,并基于所述流明值数据获取红外图像;
10.检出帧计数器,用于获取第一计数值,所述第一计数值为所述红外图像连续检出帧的累计次数;
11.未检出帧计数器,用于获取第二计数值,所述第二计数值为所述红外图像连续未检出帧的累计次数;
12.控制器,被配置为:
13.当所述红外图像检测为有目标时,基于所述第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标;
14.当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,基于所述第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标。
15.在本技术一些实施例中,所述控制器具体被配置为:
16.当所述红外图像检测为有目标时,判断所述第一计数值是否大于第一阈值;
17.若是,则输出目标检测结果为已检出,并输出目标位置坐标;
18.若否,则输出目标结果为未检出,并将目标位置坐标存入缓存帧中,第一计数值加一,并在当前目标与上一目标为同一目标时,对缓存帧权重进行加权处理,并重新判断第一计数值是否大于第一阈值,直到所述第一计数值大于第一阈值。
19.在本技术一些实施例中,所述控制器具体被配置为:
20.当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,判断所述第二计数值是否大于第二阈值;
21.若是,则输出目标结果为无,且目标位置坐标置0。
22.在本技术一些实施例中,所述控制器具体被配置为:
23.当所述红外图像为初次被检出目标时,将初始权重比存入缓存空间,并将所述第一计数器加一,所述初始权重比为当前帧与缓存帧的比值为1:1;
24.当所述红外图像为非初次被检出目标时,当前帧权重降低,并提高缓存帧权重。
25.在本技术一些实施例中,当前帧的检测结果具体是通过如下公式确定的:
26.当前帧得出的检测结果=当前帧*当前帧权重+缓存帧*缓存帧权重。
27.相应的,本发明还提出了一种空调器红外目标检测结果稳定性增强方法,应用于包括冷媒循环回路、室外热交换器和室内热交换器、红外热电堆传感器、检出帧计数器、未检出帧计数器及控制器的空调器中,所述方法包括:
28.当所述红外图像检测为有目标时,基于第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第一计数值为所述红外图像连续检出帧的累计次数;
29.当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,基于第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第二计数值为所述红外图像连续未检出帧的累计次数。
30.在本技术一些实施例中,基于第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,具体为:
31.当所述红外图像检测为有目标时,判断所述第一计数值是否大于第一阈值;
32.若是,则输出目标检测结果为已检出,并输出目标位置坐标;
33.若否,则输出目标结果为未检出,并将目标位置坐标存入缓存帧中,第一计数值加一,并在当前目标与上一目标为同一目标时,对缓存帧权重进行加权处理,并重新判断第一计数值是否大于第一阈值,直到所述第一计数值大于第一阈值。
34.在本技术一些实施例中,基于所述第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标,具体为:
35.当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,判断所述第二计数值是否大于第二阈值;
36.若是,则输出目标结果为无,且目标位置坐标置0。
37.在本技术一些实施例中,对缓存帧权重进行加权处理,具体为:
38.当所述红外图像为初次被检出目标时,将初始权重比存入缓存空间,并将所述第一计数器加一,所述初始权重比为当前帧与缓存帧的比值为1:1;
39.当所述红外图像为非初次被检出目标时,当前帧权重降低,并提高缓存帧权重。
40.在本技术一些实施例中,当前帧的检测结果具体是通过如下公式确定的:
41.当前帧得出的检测结果=当前帧*当前帧权重+缓存帧*缓存帧权重。
42.通过应用以上技术方案,在包括冷媒循环回路、室外热交换器和室内热交换器、红外热电堆传感器、检出帧计数器、未检出帧计数器及控制器的空调器中,控制器被配置为:当所述红外图像检测为有目标时,基于第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第一计数值为所述红外图像连续检出帧的累计次数;当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,基于第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第二计数值为所述红外图像连续未检出帧的累计次数,实现根据缓存帧权重对检测目标进行补正,提高了检测目标结果的准确稳定性,提高了用户体验。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1示出了本发明实施例提出的一种空调器的结构示意图;
45.图2示出了本发明实施例提出的一种第一计数值的作用示意图;
46.图3示出了本发明实施例提出的一种第二计数值的作用示意图;
47.图4示出了本发明实施例提出的一种空调器红外目标检测结果稳定性增强方法的流程示意图。
具体实施方式
48.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
49.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
50.本技术中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行制冷循环。制冷循环包括一系列过程,涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发,并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
51.压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体,所排出
的制冷剂气体流入冷凝器,冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相,并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
52.膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂,并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中,空调器可以调节室内空间的温度。
53.空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分,空调器的室内单元包括室内热交换器,并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。
54.室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时,空调器用作制热模式的加热器,当室内热交换器用作蒸发器时,空调器用作制冷模式的冷却器。
55.本技术实施例提供一种空调器,如图1,包括:
56.冷媒循环回路100,使冷媒在压缩机130、冷凝器120、膨胀阀110和蒸发器140组成的回路中进行循环;
57.室外热交换器和室内热交换器,其中,一个为冷凝器120进行工作,另一个为蒸发器140进行工作;
58.红外热电堆传感器200,用于获取红外流明值数据,并基于所述流明值数据获取红外图像;
59.检出帧计数器300,用于获取第一计数值,所述第一计数值为所述红外图像连续检出帧的累计次数;
60.未检出帧计数器400,用于获取第二计数值,所述第二计数值为所述红外图像连续未检出帧的累计次数;
61.控制器500,被配置为:
62.当所述红外图像检测为有目标时,基于所述第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标;
63.当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,基于所述第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标。
64.本实施例中,如背景技术所述,目前基于红外热电堆传感进行的目标检测算法多采用单帧图像处理,没有利用视频的上下文信息,另外,目标检测算法也存在不能100%检出率的问题,以及上述红外热电堆传感器设备的固有缺点和家电设备内部处理器的运算能力普遍不高,当输入帧画面质量不佳时会直接影响输出结果的准确性、稳定性,导致检测结果时有时无,对后续以及其他模块处理造成不利影响,最终表现产品功能体验差。
65.而本方案中,由于红外热电堆受热空气和家具中热源干扰物较多,为了保证检测出来的目标是真正的待检测目标,设定有检出帧计数器和未检出帧计数器,通过检出帧计数器和未检出帧计数器获取到的第一计数值和第二计数值判断检测目标是否真正的被检出来,从而提高检测的准确性,其次,在红外图像检测为有目标时,根据第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,当所述红外图像检测此次为无目标并且所述红外图像之前为有目标时,则通过所述第二计数器进行技术,并输出目标检测结果及目标位置坐标。
66.为了实现通过所述第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,在本技术一些实施例中,所述控制器具体被配置为:
67.当所述红外图像检测为有目标时,判断所述第一计数值是否大于第一阈值;
68.若是,则输出目标检测结果为已检出,并输出目标位置坐标;
69.若否,则输出目标结果为未检出,并将目标位置坐标存入缓存帧中,第一计数值加一,并在当前目标与上一目标为同一目标时,对缓存帧权重进行加权处理,并重新判断第一计数值是否大于第一阈值,直到所述第一计数值大于第一阈值。
70.本实施例中,由于红外热电堆受热空气和家具中热源干扰物较多,为了保证检测出来的目标是真正的待检测目标,当目标连续被检测出来的叠加帧数大于第一计数值时,认为检测的目标是真正的待检测目标,并对外输出该目标已被检出。如图2所示,帧处理中左边未检出阶段表示此时帧流中没有出现目标或者目标没有被检测出来,中间连续检出阶段表示此时待检测目标被成功检测出来,但被检测的累加帧数未达到第一计数值时,最终的输出表示中仍对外输出目标未被检测到。直到右边阶段时,此时目标被检测的累加帧数达到了第一计数值,认为目标被成功检出并对外输出表示为目标被检出状态。
71.控制器从红外热电堆传感器端获取红外流明值数据,经过生成图像程序得到红外图像,输入到目标检测程序中,若帧图像检测为有目标,判断连续检出帧是否大于第一计数值,若不满足,则对外输出为未检出,但目标的位置坐标存放在缓存帧的结果中。继续取下一帧红外图像,再进行相应处理,若该帧还检出目标,则目标连续检出帧计数器加1,同时根据位置坐标判断与上一帧位置的关系是否满足为同一个目标的条件,其中,目标位置区域变化很小且当前帧检测结果位置与上一帧结果坐标满足设定的坐标阈值时,认为两帧检测的目标为同一个目标,若为同一个目标,则根据缓存帧权重关系表进行加权并放入缓存帧。以此规则,直到连续检出帧大于第一计数值,则系统对外输出为目标被检出,同时输出加权整合之后的位置区域。
72.为了准确判断目标图像是否消失,在本技术一些实施例中,所述控制器具体被配置为:
73.当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,判断所述第二计数值是否大于第二阈值;
74.若是,则输出目标结果为无,且目标位置坐标置0。
75.本实施例中,设定未检出的固定缓存时长帧第二计数值,当目标连续没有检测出来的叠加帧数大于第二计数值时,认为目标已真正消失,并对外输出该目标检测结果为无。如图3所示,帧处理中左边目标检出阶段表示此时帧流中目标被成功检测出来,中间连续未检出阶段表示此时帧处理中目标检测结果显示为无,但目标未检出的累加帧数未达到第二计数值时,最终的输出表示中仍对外输出目标被检测到。直到右边阶段时,此时目标未检出的累加帧数达到了第二计数值,认为目标已真正消失并对外输出表示为目标的检出状态为无,当目标消失时,则当未检出帧计数器达到了第二计数值后,系统输出目标检测结果为无,目标位置坐标全部置为0。
76.为了实现对缓存帧权重进行加权处理,在本技术一些实施例中,所述控制器具体被配置为:
77.当所述红外图像为初次被检出目标时,将初始权重比存入缓存空间,并将所述第
一计数器加一,所述初始权重比为当前帧与缓存帧的比值为1:1;
78.当所述红外图像为非初次被检出目标时,当前帧权重降低,并提高缓存帧权重。
79.本实施例中,设定的第一计数值和第二计数值两个参数可以解决目标从无到有和从有到无过程中的不稳定现象,同时也会解决某些疑似目标的干扰物的检测闪现、时有时无现象。但上述的固定缓存时长帧方法针对的目标仅仅是检测结果的有无,所以对目标的检出位置没有修正作用,故本发明同时又提出另外一种对检测目标的位置起到补正作用的方法,本文中称为缓存帧权重加权。
80.缓存帧不是表示某一帧,而是表示一定的缓存空间,连续的n帧。当前后两帧均表示目标被检出,目标位置区域变化很小且当前帧检测结果位置与上一帧结果坐标满足设定的坐标阈值时,认为两帧检测的目标为同一个目标。为了检测目标位置的准确平滑显示,设定前面n帧为缓存帧并赋予一定的权重,最终输出表示目标位置时的结果是缓存帧的结果乘以权重b加上当前帧检测结果乘以权重a的综合结果。
81.其中,当前帧和缓存帧的权重的确定采用一种自动调整的方式,根据目标被检测到的次数来设定不同的权重。若某一目标在缓存帧中连续被检测到,则缓存帧空间权重b升高,否则当前帧权重a升高。举例如下:当某一目标首次被检测到时不直接输出结果,而是将检测结果位置暂存到缓存帧中,同时将计数器+1;当下一帧图像中目标也被检测出并且符合同一个目标的条件下,将其结果与缓存帧中(即上一帧)的结果按照初始权重a=0.5,b=0.5调整输出结果并保存到缓冲区,同时计数器+1,若下一帧依然可以检测成功,两帧的权重调整为a=0.4,b=0.6,同时计数器+1。按此规则进行接下来的下一帧处理,若成功,权重继续调整为a=0.3,b=0.7,若一直被检测为同一个目标,则最终的权重为a=0.1,b=0.9。可见随着计数值的变化权重也相应变化,其关系如表1示。
82.累计检测次数12345》5权重a0.50.40.30.20.10.1权重b0.50.60.70.80.90.9
83.表1
84.为了获取当前帧的检测结果,在本技术一些实施例中,当前帧的检测结果具体是通过如下公式确定的:
85.当前帧得出的检测结果=当前帧*当前帧权重+缓存帧*缓存帧权重
86.通过应用以上技术方案,在包括冷媒循环回路、室外热交换器和室内热交换器、红外热电堆传感器、检出帧计数器、未检出帧计数器及控制器的空调器中,控制器被配置为:当所述红外图像检测为有目标时,基于第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第一计数值为所述红外图像连续检出帧的累计次数;当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,基于第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第二计数值为所述红外图像连续未检出帧的累计次数,实现根据缓存帧权重对检测目标进行补正,提高了检测目标结果的准确稳定性,提高了用户体验。
87.为了进一步阐述本发明的技术思想,现结合具体的应用场景,对本发明的技术方案进行说明。
88.本技术实施例提供一种空调器红外目标检测结果稳定性增强方法,应用于包括冷
媒循环回路、室外热交换器和室内热交换器、红外热电堆传感器、检出帧计数器、未检出帧计数器及控制器的空调器中,如图4所示,所述方法包括:
89.步骤s401,当所述红外图像检测为有目标时,基于第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第一计数值为所述红外图像连续检出帧的累计次数。
90.由于红外热电堆受热空气和家具中热源干扰物较多,为了保证检测出来的目标是真正的待检测目标,设定有检出帧计数器和未检出帧计数器,通过检出帧计数器和未检出帧计数器获取到的第一计数值和第二计数值判断检测目标是否真正的被检出来,从而提高检测的准确性,其次,在红外图像检测为有目标时,根据第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标。
91.为了实现通过所述第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,在本技术一些实施例中,基于第一计数值对缓存帧权重进行加权处理,并输出目标检测结果及目标位置坐标,具体为:
92.当所述红外图像检测为有目标时,判断所述第一计数值是否大于第一阈值;
93.若是,则输出目标检测结果为已检出,并输出目标位置坐标;
94.若否,则输出目标结果为未检出,并将目标位置坐标存入缓存帧中,第一计数值加一,并在当前目标与上一目标为同一目标时,对缓存帧权重进行加权处理,并重新判断第一计数值是否大于第一阈值,直到所述第一计数值大于第一阈值。
95.本实施例中,由于红外热电堆受热空气和家具中热源干扰物较多,为了保证检测出来的目标是真正的待检测目标,当目标连续被检测出来的叠加帧数大于第一计数值时,认为检测的目标是真正的待检测目标,并对外输出该目标已被检出。如图2所示,帧处理中左边未检出阶段表示此时帧流中没有出现目标或者目标没有被检测出来,中间连续检出阶段表示此时待检测目标被成功检测出来,但被检测的累加帧数未达到第一计数值时,最终的输出表示中仍对外输出目标未被检测到。直到右边阶段时,此时目标被检测的累加帧数达到了第一计数值,认为目标被成功检出并对外输出表示为目标被检出状态。
96.控制器从红外热电堆传感器端获取红外流明值数据,经过生成图像程序得到红外图像,输入到目标检测程序中,若帧图像检测为有目标,判断连续检出帧是否大于第一计数值,若不满足,则对外输出为未检出,但目标的位置坐标存放在缓存帧的结果中。继续取下一帧红外图像,再进行相应处理,若该帧还检出目标,则目标连续检出帧计数器加1,同时根据位置坐标判断与上一帧位置的关系是否满足为同一个目标的条件,其中,目标位置区域变化很小且当前帧检测结果位置与上一帧结果坐标满足设定的坐标阈值时,认为两帧检测的目标为同一个目标,若为同一个目标,则根据缓存帧权重关系表进行加权并放入缓存帧。以此规则,直到连续检出帧大于第一计数值,则系统对外输出为目标被检出,同时输出加权整合之后的位置区域。
97.为了实现对缓存帧权重进行加权处理,在本技术一些实施例中,对缓存帧权重进行加权处理,具体为:
98.当所述红外图像为初次被检出目标时,将初始权重比存入缓存空间,并将所述第一计数器加一,所述初始权重比为当前帧与缓存帧的比值为1:1;
99.当所述红外图像为非初次被检出目标时,当前帧权重降低,并提高缓存帧权重。
100.本实施例中,设定的第一计数值和第二计数值两个参数可以解决目标从无到有和从有到无过程中的不稳定现象,同时也会解决某些疑似目标的干扰物的检测闪现、时有时无现象。但上述的固定缓存时长帧方法针对的目标仅仅是检测结果的有无,所以对目标的检出位置没有修正作用,故本发明同时又提出另外一种对检测目标的位置起到补正作用的方法,本文中称为缓存帧权重加权。
101.缓存帧不是表示某一帧,而是表示一定的缓存空间,连续的n帧。当前后两帧均表示目标被检出,目标位置区域变化很小且当前帧检测结果位置与上一帧结果坐标满足设定的坐标阈值时,认为两帧检测的目标为同一个目标。为了检测目标位置的准确平滑显示,设定前面n帧为缓存帧并赋予一定的权重,最终输出表示目标位置时的结果是缓存帧的结果乘以权重b加上当前帧检测结果乘以权重a的综合结果。
102.其中,当前帧和缓存帧的权重的确定采用一种自动调整的方式,根据目标被检测到的次数来设定不同的权重。若某一目标在缓存帧中连续被检测到,则缓存帧空间权重b升高,否则当前帧权重a升高。
103.为了获取当前帧的检测结果,在本技术一些实施例中,当前帧的检测结果具体是通过如下公式确定的:
104.当前帧得出的检测结果=当前帧*当前帧权重+缓存帧*缓存帧权重。
105.步骤s402,当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,基于第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标,所述第二计数值为所述红外图像连续未检出帧的累计次数。
106.当所述红外图像检测此次为无目标并且所述红外图像之前为有目标时,则通过所述第二计数器进行技术,并输出目标检测结果及目标位置坐标。
107.为了准确判断目标图像是否消失,在本技术一些实施例中,基于所述第二计数器输出目标检测结果及目标位置坐标,具体为:
108.当所述红外图像检测为无目标且所述红外图像先前为有目标时,判断所述第二计数值是否大于第二阈值;
109.若是,则输出目标结果为无,且目标位置坐标置0。
110.本实施例中,设定未检出的固定缓存时长帧第二计数值,当目标连续没有检测出来的叠加帧数大于第二计数值时,认为目标已真正消失,并对外输出该目标检测结果为无。如图3所示,帧处理中左边目标检出阶段表示此时帧流中目标被成功检测出来,中间连续未检出阶段表示此时帧处理中目标检测结果显示为无,但目标未检出的累加帧数未达到第二计数值时,最终的输出表示中仍对外输出目标被检测到。直到右边阶段时,此时目标未检出的累加帧数达到了第二计数值,认为目标已真正消失并对外输出表示为目标的检出状态为无,当目标消失时,则当未检出帧计数器达到了第二计数值后,系统输出目标检测结果为无,目标位置坐标全部置为0。
111.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。