基于表情模型识别的灯光调节装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动化控制技术领域，尤其涉及一种基于表情模型识别的灯光调节装置。
【背景技术】
[0002]传统的照明控制系统主要有手动控制和时间控制等，其优点是简单、有效、直观，但过多依赖控制者，控制相对分散，难以实现集中管理，实时性和智能化程度太低。随着信息技术的飞速发展和社会的不断进步，智能家居开始走进人们的生活。智能灯控是智能家居中用的较多的一项。人们对照明的高效控制和功能多样化的要求也不断提高，为了实现室内照明的自动调节，美化环境、灯光亮度调节、灯光场景模式、节约电能、延长灯具寿命等目的，人们不断开发新型的智能控制系统。如澳大利亚邦奇电子公司开发的Dynalite智能照明控制系统，可对同一场景的多个灯区进行控制，每个灯区可以设置5种场景，可通过智能面板操作选择适宜的照明氛围。美国的LC&D智能控制系统可以按照用户的需求，设定照明时间、区域、方法对每一个回路进行独立控制。
[0003]现有的控制系统基本都是程序式灯光控制，以设备为核心。例如，可以在系统主机上设置控制模式，或使用时钟控制器等，实现不同场景的切换，以及场景切换时的淡入淡出时间、使得灯光柔和变化；也可通过基于时钟的控制器，使灯光呈现按每天的日出日落或有规律的变化；也可控制灯光实现美化环境的效果，利用场景变化增加环境的艺术效果，产生层次感、立体感，使得环境更加舒适，有利于提高人们的身心健康，提高工作效率。使用智能控制系统，还可以使得供电电压更为合理，从而可以延长灯具寿命，节约能源。但是，上述控制系统还不能做到以人为中心，实现以人为中心的灯光智能调节控制系统，可以使得灯光根据使用者的情绪进行变化，从而起到情绪调节作用。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于表情模型识别的灯光调节装置，解决现有自动化控制系统程序式和以设备为中心的问题，能够自动拍摄和识别用户的面部图像，根据人脸五官的变化判断用户的表情并自动发出灯光控制信号，使得灯光颜色和强度能够根据使用者的情绪进行变化，实现高度的人性化和智能化。
[0005]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种基于表情模型识别的灯光调节装置，由装置外壳及其内部电路构成，所述装置外壳由底座及支撑架连接构成，在底座设有电源插孔和USB插孔分别用于连接外部电源和连接表情识别装置，在底座的中部安装有水平旋转电机且输出轴连接支撑架，在支撑架的上端连接有垂直旋转电机且电机输出轴连接色光灯及CCD传感器；内部电路包括电源模块、图像采集模块、单片机、传输模块、灯光驱动模块、多种色光灯、水平旋转电机和垂直旋转电机，电源模块连接到图像采集模块、单片机、传输模块、灯光驱动模块、多种色光灯、水平旋转电机和垂直旋转电机为上述模块供电，所述的图像采集模块与单片机相连接并将采集的人脸图像传输给单片机，单片机通过传输模块与表情识别装置相连接并将单片机收集的人脸图像通过传输模块传输给表情识别装置，单片机通过驱动模块与多种色光灯相连接，单片机根据表情识别装置传送的灯光控制信号通过驱动模块控制不同色光灯工作，单片机通过水平旋转电机、垂直旋转电机分别控制支撑架水平旋转、色光灯及CCD传感器垂直旋转。
[0007]而且，所述图像采集模块包括CXD传感器、CPLD模块和RAM存储器，CPLD模块分别与CCD传感器和RAM存储器相连接实现人脸图像采集及存储功能，CPLD还与单片机相连接实现能够实现人脸图像传输功能。
[0008]而且，所述传输模块为W1-Fi模块或USB模块，单片机通过W1-Fi方式或USB方式与表情识别装置相连接。
[0009]而且，所述驱动模块由多路驱动电路构成，每路驱动电路驱动相应的色光灯工作，每路驱动电路均由三极管连接构成。
[0010]而且，所述色光灯包括白色灯、浅蓝色灯、柠檬色灯、橘黄色灯和粉红色灯，每种色灯有两个并以摄像头为中心对称布置。
[0011 ] 而且，所述水平旋转电机、垂直旋转电机均为步进电机
[0012]本实用新型的优点和积极效果是:
[0013]1、本实用新型通过图像采集模块能够拍摄用户的人脸图像并与情绪判断装置配合识别用户的面部图像，并根据人脸五官的变化判断用户的表情，自动发出灯光控制信号，使得灯光颜色和强度能够根据使用者的情绪进行变化，实现了更加人性化的灯光智能控制功能，使得灯光依据人的心情进行调节变化，有助于改善用户的生活和工作环境，调节用户心情。
[0014]2、本实用新型在人与机器之间建立了一条互通的途径，使得机器能够读懂人，使得照明系统与人有更强的交互能力，真正做到以人为中心。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的外观结构示意图；
[0016]图2是本实用新型的智能调节系统连接示意图；
[0017]图3是表情识别装置内部的软件处理流程图；
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0019]一种基于表情模型识别的灯光调节装置，由装置外壳及其内部电路构成，如图1所示，所述装置外壳由底座6及支撑架7连接构成，在底座设有电源插孔4和USB插孔5分别用于连接外部电源和连接表情识别装置，电源插孔接受12伏直流电输入，USB插孔可以通过USB连接线连接到表情识别装置上；在底座的中部安装有水平旋转电机3且输出轴连接支撑架，在支撑架的上端连接有垂直旋转电机2且电机输出轴连接色光灯及CCD传感器I，CXD传感器设置在中心位置，色光灯均布设置在CXD传感器周围。色光灯包括白光灯、浅蓝色灯、柠檬色灯、橘黄色灯、粉红色灯等，每种色灯有两个，以摄像头为中心对称布置。垂直旋转电机用于控制色光灯及CXD传感器垂直摆动；水平旋转电机用于控制支撑架水平旋转，两台电机在内部电路的控制下可以自动调整摄像头方位，跟踪人脸位置，使得表情模型坐标系的原点尽可能对齐到图像的中心。
[0020]如图2所示，内部电路包括电源模块、图像采集模块、单片机、传输模块、灯光驱动模块、多种色光灯、水平旋转电机和垂直旋转电机，电源模块连接到图像采集模块、单片机、传输模块、灯光驱动模块、多种色光灯、水平旋转电机和垂直旋转电机为上述模块供电。所述的图像采集模块与单片机相连接并将采集的人脸图像传输给单片机，单片机通过传输模块与表情识别装置相连接并将单片机收集的人脸图像通过传输模块传输给表情识别装置，单片机通过驱动模块与多种色光灯相连接，单片机根据表情识别装置传送的灯光控制信号通过驱动模块控制不同色光灯工作，单片机通过水平旋转电机和垂直旋转电机控制支撑架水平旋转、色光灯及CCD传感器垂直旋转。下面对调节装置的各个部分分别进行说明:[0021 ] 所述图像采集模块包括CXD传感器、CPLD模块和RAM存储器三部分。CXD传感器主要起光电转换作用，CPLD模块能够实时完成高速、高难度大数据量的图像数据采集。CPLD模块主要是采集CCD电荷的作用，通过CCD传感器采集来的人脸图像经CPLD模块暂存到RAM存储器，接收到传送信号后，由CPLD模块经单片机、传输模块传送给表情识别装置，表情识别装置经过一系列处理，最终分析出人脸的面部表情，再给单片机发送灯光控制信号，通过灯光驱动模块驱动色光灯工作。
[0022]所述的单片机是图像采集及灯光控制装置的硬件核心，在本实施例中，单片机采用的HT46F49E单片机，其分别与CPLD模块、传输模块和灯光驱动模块相连接。单片机控制CPLD模块进行采集图像，将采集来的图像传送给表情识别装置，经表情识别装置分析处理后，再将返回的灯光控制信号发送到灯光驱动模块。
[0023]所述的传输模块采用W1-Fi