基于表情模型識別的燈光調節(jié)裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動化控制技術領域，尤其涉及一種基于表情模型識別的燈光調節(jié)裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)主要有手動控制和時間控制等，其優(yōu)點是簡單、有效、直觀，但過多依賴控制者，控制相對分散，難以實現(xiàn)集中管理，實時性和智能化程度太低。隨著信息技術的飛速發(fā)展和社會的不斷進步，智能家居開始走進人們的生活。智能燈控是智能家居中用的較多的一項。人們對照明的高效控制和功能多樣化的要求也不斷提高，為了實現(xiàn)室內照明的自動調節(jié)，美化環(huán)境、燈光亮度調節(jié)、燈光場景模式、節(jié)約電能、延長燈具壽命等目的，人們不斷開發(fā)新型的智能控制系統(tǒng)。如澳大利亞邦奇電子公司開發(fā)的Dynalite智能照明控制系統(tǒng)，可對同一場景的多個燈區(qū)進行控制，每個燈區(qū)可以設置5種場景，可通過智能面板操作選擇適宜的照明氛圍。美國的LC&D智能控制系統(tǒng)可以按照用戶的需求，設定照明時間、區(qū)域、方法對每一個回路進行獨立控制。
[0003]現(xiàn)有的控制系統(tǒng)基本都是程序式燈光控制，以設備為核心。例如，可以在系統(tǒng)主機上設置控制模式，或使用時鐘控制器等，實現(xiàn)不同場景的切換，以及場景切換時的淡入淡出時間、使得燈光柔和變化；也可通過基于時鐘的控制器，使燈光呈現(xiàn)按每天的日出日落或有規(guī)律的變化；也可控制燈光實現(xiàn)美化環(huán)境的效果，利用場景變化增加環(huán)境的藝術效果，產生層次感、立體感，使得環(huán)境更加舒適，有利于提高人們的身心健康，提高工作效率。使用智能控制系統(tǒng)，還可以使得供電電壓更為合理，從而可以延長燈具壽命，節(jié)約能源。但是，上述控制系統(tǒng)還不能做到以人為中心，實現(xiàn)以人為中心的燈光智能調節(jié)控制系統(tǒng)，可以使得燈光根據使用者的情緒進行變化，從而起到情緒調節(jié)作用。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于表情模型識別的燈光調節(jié)裝置，解決現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)程序式和以設備為中心的問題，能夠自動拍攝和識別用戶的面部圖像，根據人臉五官的變化判斷用戶的表情并自動發(fā)出燈光控制信號，使得燈光顏色和強度能夠根據使用者的情緒進行變化，實現(xiàn)高度的人性化和智能化。
[0005]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]一種基于表情模型識別的燈光調節(jié)裝置，由裝置外殼及其內部電路構成，所述裝置外殼由底座及支撐架連接構成，在底座設有電源插孔和USB插孔分別用于連接外部電源和連接表情識別裝置，在底座的中部安裝有水平旋轉電機且輸出軸連接支撐架，在支撐架的上端連接有垂直旋轉電機且電機輸出軸連接色光燈及CCD傳感器；內部電路包括電源模塊、圖像采集模塊、單片機、傳輸模塊、燈光驅動模塊、多種色光燈、水平旋轉電機和垂直旋轉電機，電源模塊連接到圖像采集模塊、單片機、傳輸模塊、燈光驅動模塊、多種色光燈、水平旋轉電機和垂直旋轉電機為上述模塊供電，所述的圖像采集模塊與單片機相連接并將采集的人臉圖像傳輸給單片機，單片機通過傳輸模塊與表情識別裝置相連接并將單片機收集的人臉圖像通過傳輸模塊傳輸給表情識別裝置，單片機通過驅動模塊與多種色光燈相連接，單片機根據表情識別裝置傳送的燈光控制信號通過驅動模塊控制不同色光燈工作，單片機通過水平旋轉電機、垂直旋轉電機分別控制支撐架水平旋轉、色光燈及CCD傳感器垂直旋轉。
[0007]而且，所述圖像采集模塊包括CXD傳感器、CPLD模塊和RAM存儲器，CPLD模塊分別與CCD傳感器和RAM存儲器相連接實現(xiàn)人臉圖像采集及存儲功能，CPLD還與單片機相連接實現(xiàn)能夠實現(xiàn)人臉圖像傳輸功能。
[0008]而且，所述傳輸模塊為W1-Fi模塊或USB模塊，單片機通過W1-Fi方式或USB方式與表情識別裝置相連接。
[0009]而且，所述驅動模塊由多路驅動電路構成，每路驅動電路驅動相應的色光燈工作，每路驅動電路均由三極管連接構成。
[0010]而且，所述色光燈包括白色燈、淺藍色燈、檸檬色燈、橘黃色燈和粉紅色燈，每種色燈有兩個并以攝像頭為中心對稱布置。
[0011 ] 而且，所述水平旋轉電機、垂直旋轉電機均為步進電機
[0012]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0013]1、本實用新型通過圖像采集模塊能夠拍攝用戶的人臉圖像并與情緒判斷裝置配合識別用戶的面部圖像，并根據人臉五官的變化判斷用戶的表情，自動發(fā)出燈光控制信號，使得燈光顏色和強度能夠根據使用者的情緒進行變化，實現(xiàn)了更加人性化的燈光智能控制功能，使得燈光依據人的心情進行調節(jié)變化，有助于改善用戶的生活和工作環(huán)境，調節(jié)用戶心情。
[0014]2、本實用新型在人與機器之間建立了一條互通的途徑，使得機器能夠讀懂人，使得照明系統(tǒng)與人有更強的交互能力，真正做到以人為中心。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的外觀結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型的智能調節(jié)系統(tǒng)連接示意圖；
[0017]圖3是表情識別裝置內部的軟件處理流程圖；
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述:
[0019]一種基于表情模型識別的燈光調節(jié)裝置，由裝置外殼及其內部電路構成，如圖1所示，所述裝置外殼由底座6及支撐架7連接構成，在底座設有電源插孔4和USB插孔5分別用于連接外部電源和連接表情識別裝置，電源插孔接受12伏直流電輸入，USB插孔可以通過USB連接線連接到表情識別裝置上；在底座的中部安裝有水平旋轉電機3且輸出軸連接支撐架，在支撐架的上端連接有垂直旋轉電機2且電機輸出軸連接色光燈及CCD傳感器I，CXD傳感器設置在中心位置，色光燈均布設置在CXD傳感器周圍。色光燈包括白光燈、淺藍色燈、檸檬色燈、橘黃色燈、粉紅色燈等，每種色燈有兩個，以攝像頭為中心對稱布置。垂直旋轉電機用于控制色光燈及CXD傳感器垂直擺動；水平旋轉電機用于控制支撐架水平旋轉，兩臺電機在內部電路的控制下可以自動調整攝像頭方位，跟蹤人臉位置，使得表情模型坐標系的原點盡可能對齊到圖像的中心。
[0020]如圖2所示，內部電路包括電源模塊、圖像采集模塊、單片機、傳輸模塊、燈光驅動模塊、多種色光燈、水平旋轉電機和垂直旋轉電機，電源模塊連接到圖像采集模塊、單片機、傳輸模塊、燈光驅動模塊、多種色光燈、水平旋轉電機和垂直旋轉電機為上述模塊供電。所述的圖像采集模塊與單片機相連接并將采集的人臉圖像傳輸給單片機，單片機通過傳輸模塊與表情識別裝置相連接并將單片機收集的人臉圖像通過傳輸模塊傳輸給表情識別裝置，單片機通過驅動模塊與多種色光燈相連接，單片機根據表情識別裝置傳送的燈光控制信號通過驅動模塊控制不同色光燈工作，單片機通過水平旋轉電機和垂直旋轉電機控制支撐架水平旋轉、色光燈及CCD傳感器垂直旋轉。下面對調節(jié)裝置的各個部分分別進行說明:[0021 ] 所述圖像采集模塊包括CXD傳感器、CPLD模塊和RAM存儲器三部分。CXD傳感器主要起光電轉換作用，CPLD模塊能夠實時完成高速、高難度大數據量的圖像數據采集。CPLD模塊主要是采集CCD電荷的作用，通過CCD傳感器采集來的人臉圖像經CPLD模塊暫存到RAM存儲器，接收到傳送信號后，由CPLD模塊經單片機、傳輸模塊傳送給表情識別裝置，表情識別裝置經過一系列處理，最終分析出人臉的面部表情，再給單片機發(fā)送燈光控制信號，通過燈光驅動模塊驅動色光燈工作。
[0022]所述的單片機是圖像采集及燈光控制裝置的硬件核心，在本實施例中，單片機采用的HT46F49E單片機，其分別與CPLD模塊、傳輸模塊和燈光驅動模塊相連接。單片機控制CPLD模塊進行采集圖像，將采集來的圖像傳送給表情識別裝置，經表情識別裝置分析處理后，再將返回的燈光控制信號發(fā)送到燈光驅動模塊。
[0023]所述的傳輸模塊采用W1-Fi