一种照明灯具的灯光调节方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:33633898发布日期:2023-03-28 23:53阅读:57来源:国知局
一种照明灯具的灯光调节方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及灯具的技术领域,尤其涉及一种照明灯具的灯光调节方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.照明灯具是用户常用的生活家电之一,许多照明灯具会提供多种照明模式,如强白灯、弱白灯、黄灯等,用户可以根据自身的需求通过开关、遥控器、声控等控制方式手动控制照明灯具切换不同的照明模式,这些控制方式的操作较为繁琐,使得控制的延时较高。


技术实现要素:

3.本发明提供了一种照明灯具的灯光调节方法、装置、设备及存储介质,以解决降低控制照明灯具的延时。
4.根据本发明的一方面,提供了一种照明灯具的灯光调节方法,所述照明灯具安装在卧室中、且配置有微波雷达,所述方法包括:
5.驱动所述微波雷达向所述卧室发射多帧原始电磁波信号,并接收由所述卧室对多帧所述原始电磁波信号反射的多帧目标电磁波信号;
6.针对每帧所述目标电磁波信号,根据所述目标电磁波信号检测用户在所述卧室中活动时呈现的姿态;
7.针对每帧所述目标电磁波信号,根据所述目标电磁波信号检测所述用户与所述照明灯具之间间隔的距离;
8.对所述距离与所述姿态相互修正;
9.根据修正之后的所述姿态识别所述用户在所述卧室中活动的场景;
10.根据修正之后的所述距离与所述场景调节所述照明灯具发出的灯光。
11.可选地,所述针对每帧所述目标电磁波信号,根据所述目标电磁波信号检测用户在所述卧室中活动时呈现的姿态,包括:
12.加载预置的姿态识别网络,所述姿态识别网络具有深度可分离卷积层、双向长短期记忆网络、多个多层感知机;
13.针对每帧所述目标电磁波信号,将所述目标电磁波信号输入所述深度可分离卷积层中提取空间上的第一电磁波特征;
14.将所述第一电磁波特征输入所述双向长短期记忆网络中提取时序上的第二电磁波特征;
15.对所述第一电磁波特征依次执行规范化操作与激活操作,获得第三电磁波特征;
16.将所述第二电磁波特征与所述第三电磁波特征融合为第四电磁波特征;
17.将所述第四电磁波特征分别输入每个所述多层感知机中映射为某种姿态的概率;
18.确定数值最大的所述概率对应的姿态为用户在所述卧室中活动时呈现的姿态。
19.可选地,所述多层感知机包括第一感知机、第二感知机、第三感知机;
20.所述将所述第四电磁波特征分别输入每个所述多层感知机中映射为某种原始姿态的概率,包括:
21.将所述第四电磁波特征输入所述第一感知机中映射为站的概率;
22.将所述第四电磁波特征输入所述第二感知机中映射为坐的概率;
23.将所述第四电磁波特征输入所述第三感知机中映射为卧的概率。
24.可选地,所述对所述距离与所述姿态相互修正,包括:
25.按照时间顺序分别将所述姿态排列为第一序列、对所述距离排列为第二序列;
26.在所述第一序列中添加第一窗口,并滑动所述第一窗口;
27.在所述第二序列中添加第二窗口,并滑动所述第二窗口,其中,所述第一窗口的长度与所述第二窗口的长度相同;
28.在所述第一窗口中按照所述姿态的变化趋势筛选出异常的所述姿态,作为第一异常点;
29.在所述第二窗口中按照所述距离的变化趋势筛选出异常的所述距离,作为第二异常点;
30.若所述第一异常点在所述第一窗口的位置与所述第二异常点在所述第二窗口位置相同,则按照所述第一窗口中所述姿态的变化趋势对所述第一异常点执行插值处理,以修正所述第一异常点,按照所述第二窗口中所述距离的变化趋势对所述第二异常点执行插值处理,以修正所述第二异常点。
31.可选地,所述在所述第一窗口中按照所述姿态的变化趋势筛选出异常的所述姿态,作为第一异常点,包括:
32.将位于所述第一窗口的中点的所述姿态设置为目标态;
33.分别对位于所述第一窗口中位于所述目标态的左侧的所述姿态统计第一参考态、对位于所述第一窗口中位于所述目标态的右侧的所述姿态统计第二参考态,以表征所述姿态的变化趋势,所述第一参考态为占比超过预设的第一阈值的所述姿态,所述第二参考态为占比超过预设的第二阈值的所述姿态;
34.若所述第一参考态与所述第二参考态均不为空,且所述目标态与所述第一参考态、所述第二参考态中的任一者均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点;
35.若所述第一参考态为空、所述第二参考态不为空,且所述目标态与位于所述第一窗口中位于所述目标态的左侧的所述姿态均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点;
36.若所述第一参考态不为空、所述第二参考态为空,且所述目标态与位于所述第一窗口中位于所述目标态的右侧的所述姿态均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点。
37.可选地,包括:
38.在所述第二窗口中滤除数值最大的多个所述距离与数值最小的多个所述距离;
39.若完成滤除,则对所述第二窗口中剩余的所述距离计算平均值;
40.针对在所述第二窗口中的各个所述距离,计算所述距离与所述平均值之间的第一差值,将所述第一差值与预设的误差范围进行比较;
41.若所述第一差值在所述误差范围内,则对所述距离标记变化趋势为0;
42.若所述第一差值小于所述误差范围的下限值或者大于所述误差范围的上限值,则将所述差值映射为所述距离的变化趋势,其中,所述变化趋势的符号与所述第一差值的符号相同、且所述变化趋势的数值与所述第一差值的数值正相关;
43.针对当前所述距离,分别计算当前所述距离的变化趋势与相邻的两个所述距离的变化趋势之间的第二差值;
44.若两个所述第二差值均大于1,则确定当前所述距离异常,作为第二异常点。
45.可选地,所述根据修正之后的所述姿态识别所述用户在所述卧室中活动的场景,包括:
46.加载预置的决策树;
47.按照时间顺序将修正之后的所述姿态排列为第三序列;
48.在所述第三序列中添加第三窗口,并滑动所述第三窗口;
49.在所述第三窗口中修正之后的所述姿态作为所述用户的属性,依次输入所述决策树中决策出所述用户在所述卧室中活动的场景为阅读、运动或休息。
50.可选地,所述根据修正之后的所述距离与所述场景调节所述照明灯具发出的灯光,包括:
51.加载与所述场景适配的映射表,所述映射表记录距离映射至亮度和/或色温的关系;
52.在所述映射表中查询修正之后的所述距离映射的亮度和/或色温;
53.调节所述照明灯具,以使所述照明灯具按照所述亮度和/或所述色温发射灯光。
54.根据本发明的另一方面,提供了一种照明灯具的灯光调节装置,所述照明灯具安装在卧室中、且配置有微波雷达,所述装置包括:
55.微波探测模块,用于驱动所述微波雷达向所述卧室发射多帧原始电磁波信号,并接收由所述卧室对多帧所述原始电磁波信号反射的多帧目标电磁波信号;
56.姿态识别模块,用于针对每帧所述目标电磁波信号,根据所述目标电磁波信号检测用户在所述卧室中活动时呈现的姿态;
57.距离检测模块,用于针对每帧所述目标电磁波信号,根据所述目标电磁波信号检测所述用户与所述照明灯具之间间隔的距离;
58.修正模块,用于对所述距离与所述姿态相互修正;
59.场景识别模块,用于根据修正之后的所述姿态识别所述用户在所述卧室中活动的场景;
60.灯光调节模块,用于根据修正之后的所述距离与所述场景调节所述照明灯具发出的灯光。
61.可选地,所述姿态识别模块还用于:
62.加载预置的姿态识别网络,所述姿态识别网络具有深度可分离卷积层、双向长短期记忆网络、多个多层感知机;
63.针对每帧所述目标电磁波信号,将所述目标电磁波信号输入所述深度可分离卷积层中提取空间上的第一电磁波特征;
64.将所述第一电磁波特征输入所述双向长短期记忆网络中提取时序上的第二电磁波特征;
65.对所述第一电磁波特征依次执行规范化操作与激活操作,获得第三电磁波特征;
66.将所述第二电磁波特征与所述第三电磁波特征融合为第四电磁波特征;
67.将所述第四电磁波特征分别输入每个所述多层感知机中映射为某种姿态的概率;
68.确定数值最大的所述概率对应的姿态为用户在所述卧室中活动时呈现的姿态。
69.可选地,所述多层感知机包括第一感知机、第二感知机、第三感知机;所述姿态识别模块还用于:
70.将所述第四电磁波特征输入所述第一感知机中映射为站的概率;
71.将所述第四电磁波特征输入所述第二感知机中映射为坐的概率;
72.将所述第四电磁波特征输入所述第三感知机中映射为卧的概率。
73.可选地,所述修正模块还用于:
74.按照时间顺序分别将所述姿态排列为第一序列、对所述距离排列为第二序列;
75.在所述第一序列中添加第一窗口,并滑动所述第一窗口;
76.在所述第二序列中添加第二窗口,并滑动所述第二窗口,其中,所述第一窗口的长度与所述第二窗口的长度相同;
77.在所述第一窗口中按照所述姿态的变化趋势筛选出异常的所述姿态,作为第一异常点;
78.在所述第二窗口中按照所述距离的变化趋势筛选出异常的所述距离,作为第二异常点;
79.若所述第一异常点在所述第一窗口的位置与所述第二异常点在所述第二窗口位置相同,则按照所述第一窗口中所述姿态的变化趋势对所述第一异常点执行插值处理,以修正所述第一异常点,按照所述第二窗口中所述距离的变化趋势对所述第二异常点执行插值处理,以修正所述第二异常点。
80.可选地,所述修正模块还用于:
81.将位于所述第一窗口的中点的所述姿态设置为目标态;
82.分别对位于所述第一窗口中位于所述目标态的左侧的所述姿态统计第一参考态、对位于所述第一窗口中位于所述目标态的右侧的所述姿态统计第二参考态,以表征所述姿态的变化趋势,所述第一参考态为占比超过预设的第一阈值的所述姿态,所述第二参考态为占比超过预设的第二阈值的所述姿态;
83.若所述第一参考态与所述第二参考态均不为空,且所述目标态与所述第一参考态、所述第二参考态中的任一者均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点;
84.若所述第一参考态为空、所述第二参考态不为空,且所述目标态与位于所述第一窗口中位于所述目标态的左侧的所述姿态均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点;
85.若所述第一参考态不为空、所述第二参考态为空,且所述目标态与位于所述第一窗口中位于所述目标态的右侧的所述姿态均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点。
86.可选地,所述修正模块还用于:
87.在所述第二窗口中滤除数值最大的多个所述距离与数值最小的多个所述距离;
88.若完成滤除,则对所述第二窗口中剩余的所述距离计算平均值;
89.针对在所述第二窗口中的各个所述距离,计算所述距离与所述平均值之间的第一差值,将所述第一差值与预设的误差范围进行比较;
90.若所述第一差值在所述误差范围内,则对所述距离标记变化趋势为0;
91.若所述第一差值小于所述误差范围的下限值或者大于所述误差范围的上限值,则将所述差值映射为所述距离的变化趋势,其中,所述变化趋势的符号与所述第一差值的符号相同、且所述变化趋势的数值与所述第一差值的数值正相关;
92.针对当前所述距离,分别计算当前所述距离的变化趋势与相邻的两个所述距离的变化趋势之间的第二差值;
93.若两个所述第二差值均大于1,则确定当前所述距离异常,作为第二异常点。
94.可选地,所述场景识别模块还用于:
95.加载预置的决策树;
96.按照时间顺序将修正之后的所述姿态排列为第三序列;
97.在所述第三序列中添加第三窗口,并滑动所述第三窗口;
98.在所述第三窗口中修正之后的所述姿态作为所述用户的属性,依次输入所述决策树中决策出所述用户在所述卧室中活动的场景为阅读、运动或休息。
99.可选地,所述灯光调节模块还用于:
100.加载与所述场景适配的映射表,所述映射表记录距离映射至亮度和/或色温的关系;
101.在所述映射表中查询修正之后的所述距离映射的亮度和/或色温;
102.调节所述照明灯具,以使所述照明灯具按照所述亮度和/或所述色温发射灯光。
103.根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
104.至少一个处理器;以及
105.与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
106.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的照明灯具的灯光调节方法。
107.根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的照明灯具的灯光调节方法。
108.在本实施例中,驱动微波雷达向卧室发射多帧原始电磁波信号,并接收由卧室对多帧原始电磁波信号反射的多帧目标电磁波信号;针对每帧目标电磁波信号,根据目标电磁波信号检测用户在卧室中活动时呈现的姿态;针对每帧目标电磁波信号,根据目标电磁波信号检测用户与照明灯具之间间隔的距离;对述距离与姿态相互修正;根据修正之后的姿态识别用户在卧室中活动的场景;根据修正之后的距离与场景调节照明灯具发出的灯光。依据距离和场景自适应调节照明灯具发出的灯光,可以保证照明灯具发出的灯光满足用户的需求,并且,减少用户手动控制照明灯具的频次,提高了控制照明灯具的便捷性,降低控制照明灯具的延时。
109.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
110.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
111.图1是根据本发明实施例一提供的一种照明灯具的灯光调节方法的流程图;
112.图2是根据本发明实施例二提供的一种照明灯具的灯光调节装置的结构示意图;
113.图3是实现本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
114.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
115.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
116.实施例一
117.图1为本发明实施例一提供的一种照明灯具的灯光调节方法的流程图,本实施例可适用于依据微波雷达探测用户在卧室的活动从而相应调节照明灯具的情况,该方法可以由照明灯具的灯光调节装置来执行,该照明灯具的灯光调节装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该照明灯具的灯光调节装置可配置于电子设备中,该电子设备可以继承在照明灯具的开关中,也可以继承在照明灯具中。如图1所示,该方法包括:
118.步骤101、驱动微波雷达向卧室发射多帧原始电磁波信号,并接收由卧室对多帧原始电磁波信号反射的多帧目标电磁波信号。
119.在本实施例中,照明灯具可以为吸顶灯、壁灯等形式,可安装在卧室中,该照明灯具配置有微波雷达,微波雷达用于通过电磁波对一个或多个物体进行非接触式检测、跟踪和定位,微波雷达的工作频率在3mhz~300ghz,波长在100m~1mm之间。
120.微波雷达的天线以微波的形式发射电磁波信号,电磁波信号以光速移动,当电磁波信号击中物体时,电磁波信号会发生变化并被反射回微波雷达。到达微波雷达的天线的电磁波信号包含有关检测到的物体的信息。
121.在照明灯具运行的过程中,可以持续控制微波雷达向卧室发射多帧电磁波信号,为便于区分,微波雷达发射的电磁波信号记为原始电磁波信号,此后,微波雷达可持续接收由卧室对多帧原始电磁波信号反射的多帧电磁波信号,为便于区分,微波雷达接收的电磁
波信号记为目标电磁波信号。
122.步骤102、针对每帧目标电磁波信号,根据目标电磁波信号检测用户在卧室中活动时呈现的姿态。
123.一般情况下,用户在卧室启动照明灯具,依赖照明灯具发射的灯光进行阅读(可以为纸质文件的阅读行为,也可以为电视、电影等电子数据的阅读行为)、运动(如瑜伽)、休息等活动,那么,用户大概率是处于卧室中,以用户作为目标,对每帧目标电磁波信号进行目标检测,并对用户进行跟踪,可以检测出卧室中的用户,此时,对每帧目标电磁波信号检测用户在卧室中活动时呈现的姿态。
124.在本发明的一个实施例中,步骤102可以包括如下步骤:
125.步骤1021、加载预置的姿态识别网络。
126.在本实施例中,可以预先基于深度学习构建姿态识别网络,并使用人工标注的样本(即电磁波信号及对该电磁波信号标注的用户的姿态)对该姿态识别网络进行训练,使得姿态识别网络可用于对电磁波信号识别用户的姿态。
127.在结构上,姿态识别网络具有深度可分离卷积层( depthwise separable convolution layer)、双向长短期记忆网络(bi-directional long short term memory,bi-lsmt)、多个多层感知机(multilayer perceptron,mlp)。
128.其中,常规卷积操作是将32个3
×3×
16的卷积核作用于16通道的输入,则根据卷积层参数量计算公式,得到所需参数为32*(3*3*16+1)=4640个。
129.若先用16个、大小为3
×
3的卷积核(3*3*1)作用于16个通道的输入,得到了16个特征图,在做融合操作之前,接着用32个大小为1
×
1的卷积核(1*1*16)遍历上述得到的16个特征图,根据卷积层参数计算公式,所需参数为(3*3*1*16+16)+(1*1*16*32+32)=706个。
130.上述即为深度可分离卷积的处理,即,普通卷积层的特征提取与特征组合一次完成并输出,而深度可分离卷积先用厚度为1的3*3的卷积核(分层卷积depthwise),再用1*1的卷积核(点卷积pointwise)调整通道数,将特征提取与特征组合分开进行。
131.双向长短时记忆在长短期记忆网络(directional long short term memory, lsmt)的基础上,结合了输入序列在前向和后向两个方向上的信息。对于t时刻的输出,前向lstm层具有输入序列中t时刻以及之前时刻的信息,而后向lstm层中具有输入序列中t时刻以及之后时刻的信息。前向lstm层t时刻的输出记作 ,后向lstm层t时刻的输出结果记作 ,两个lstm层输出的向量可以使用相加、平均值或连接等方式进行处理。
132.多层感知机至少分成三层。第一层是输入层,最后一层是输出层,中间是隐藏层,根据需要可以建多层,每层都可以有多个节点,相邻层的各个节点都互相连接。所有节点都有输入输出和存储数据的功能,隐藏层和输出层还有计算加权和以及激活函数处理的功能。
133.相邻层间的每条连线,都蕴含着不同的权重,表示前一层相应节点的重要程度,一般是用矩阵形式保存,和单层感知机一样,相邻两层之间也有偏置,一般保存为向量形式。
134.步骤1022、针对每帧目标电磁波信号,将目标电磁波信号输入深度可分离卷积层中提取空间上的第一电磁波特征。
135.将每帧目标电磁波信号依次输入深度可分离卷积层中,深度可分离卷积层对其提取在空间上浅层次的特征,记为第一电磁波特征。
136.步骤1023、将第一电磁波特征输入双向长短期记忆网络中提取时序上的第二电磁波特征。
137.对于每帧第一电磁波特征,可以划分两路进行处理,其中一路处理,将每帧第一电磁波特征输入双向长短期记忆网络中,双向长短期记忆网络对其提取时序上的特征,记为第二电磁波特征。
138.步骤1024、对第一电磁波特征依次执行规范化操作与激活操作,获得第三电磁波特征。
139.另外一路处理,使用bn(batchnormlization,批量归一)等算子对每帧第一电磁波特征执行规范化操作,若完成规范化操作,则使用relu(rectified linear unit,修正线性单元)等算子对每帧第一电磁波特征执行激活操作,获得第三电磁波特征。
140.步骤1025、将第二电磁波特征与第三电磁波特征融合为第四电磁波特征。
141.使用concat(通道数增加)等算法将第二电磁波特征与第三电磁波特征融合为第四电磁波特征,空间上的特征跳跃某些神经元的连接,隔层与时序上的特征相连,弱化层与层之间的强联系,可以增加第四电磁波特征的信息量,提高后续识别姿态的精确度。
142.步骤1026、将第四电磁波特征分别输入每个多层感知机中映射为某种姿态的概率。
143.步骤1027、确定数值最大的概率对应的姿态为用户在卧室中活动时呈现的姿态。
144.每个多层感知机负责特定一种姿态的识别,那么,姿态识别网络可识别的姿态的种类与多层感知机的数量是一致的,将第四电磁波特征分别输入每个多层感知机中,多层感知机对第四电磁波特征进行多层映射,从而输出当前帧目标电磁波信号出现其负责的姿态的概率。
145.将各种姿态的概率进行比较,选择数值最大的概率对应的姿态,为用户在卧室中活动时呈现的姿态。
146.示例性地,用户在卧室中可进行的活动是较为有限的,多为阅读、运动、休息等活动,而这些活动的姿态较为集中,如,阅读的姿态多为坐,运动的姿态多为站与卧,休息的姿态多为坐与卧,因此,可以在姿态识别网络中配置三个多层感知机,分别包括第一感知机、第二感知机、第三感知机,第一感知机负责识别站,第二感知机负责识别坐,第三感知机负责识别卧,结构简单,保证了时效性,并且,基本可以覆盖发生在卧室的常见运动,保证了检测的精确度。
147.在本示例中,将第四电磁波特征输入第一感知机中映射为站的概率,将第四电磁波特征输入第二感知机中映射为坐的概率,将第四电磁波特征输入第三感知机中映射为卧的概率。
148.步骤103、针对每帧目标电磁波信号,根据目标电磁波信号检测用户与照明灯具之间间隔的距离。
149.在本实施例中,按照微波雷达的类型不同,如cw(单频微波连续波)雷达、ir-uwb(脉冲超宽带)雷达、fmcw(线性调频连续波)雷达等,针对每帧目标电磁波信号,可根据目标电磁波信号和原始电磁波信号的相位差、时间差、差值等特征量测量用户与微波雷达之间间隔的距离,赋值为用户与照明灯具之间间隔的距离。
150.步骤104、对距离与姿态相互修正。
151.在使用目标电磁波信号检测用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态时,可能会出现算法的精确度等误差,也可能出现目标电磁波信号异常(如微波雷达异常、微波雷达被苍蝇等障碍物阻挡等),用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态是依据相同的目标电磁波信号的序列进行检测的,对于同一帧目标电磁波信号,用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态是存在一定关联性的,因此,可以将用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态进行相互比较,用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态相互修正,排除目标电磁波信号异常的情况。
152.在本发明的一个实施例中,步骤104可以包括如下步骤:
153.步骤1041、按照时间顺序分别将姿态排列为第一序列、对距离排列为第二序列。
154.针对用户的姿态,可以按照时间顺序(如从小到达,即从远到近)对各个姿态进行排列,得到第一序列。
155.针对用户与微波雷达之间间隔的距离,可以按照时间顺序(如从小到达,即从远到近)对各个距离进行排列,得到第二序列。
156.由于目标电磁波信号是具有检测的时间,那么,在使用目标电磁波信号分别检测出用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态时,用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态均携带了目标电磁波信号的时间戳,因此,第一序列与第二序列上位于同一位置的距离、姿态,其是由同一帧目标电磁波信号检测的。
157.步骤1042、在第一序列中添加第一窗口,并滑动第一窗口。
158.在第一序列中自起始点添加预设的第一窗口,并在每个时刻按照预设的步长滑动第一窗口,该步长一般小于第一窗口的长度。
159.步骤1043、在第二序列中添加第二窗口,并滑动第二窗口。
160.在第二序列中自起始点添加预设的第二窗口,并在每个时刻按照预设的步长滑动第二窗口,该步长一般小于第二窗口的长度。
161.其中,第一窗口的长度与第二窗口的长度相同,滑动的步长相同,使得第一窗口在第一序列中所处的位置与第二窗口在第一序列中所处的位置在每个时刻均是相同的,即,在每个时刻,第一窗口中的姿态与第二序列中的距离均是由同一帧目标电磁波信号检测的。
162.步骤1044、在第一窗口中按照姿态的变化趋势筛选出异常的姿态,作为第一异常点。
163.在一个较短的时间内,用户的姿态基本是处于一种连续变化的状态,并不会存在突变的情况,因此,在第一窗口中可按照姿态的变化趋势筛选出异常的姿态,并将该姿态记为第一异常点。
164.在具体实现中,将位于第一窗口的中点的姿态设置为目标态。
165.分别对位于第一窗口中位于目标态的左侧的姿态统计第一参考态、对位于第一窗口中位于目标态的右侧的姿态统计第二参考态,以表征姿态的变化趋势,其中,第一参考态为在位于目标态的左侧的所有姿态中的占比超过预设的第一阈值的姿态,第二参考态为在位于目标态的右侧的所有姿态中的占比超过预设的第二阈值的姿态。
166.若第一参考态与第二参考态均不为空(即位于目标态的左侧的所有姿态、位于目标态的右侧的所有姿态均处于平稳的状态),且目标态与第一参考态、第二参考态中的任一
者均不相同,则确定目标态异常,作为第一异常点。
167.若第一参考态为空、第二参考态不为空(即位于目标态的左侧的所有姿态处于变换的临界状态,姿态识别网络并不能明确区分用户的姿态,位于目标态的右侧的所有姿态均处于平稳的状态)、且目标态与位于第一窗口中位于目标态的左侧的姿态均不相同,则确定目标态异常,作为第一异常点。
168.若第一参考态为不空、第二参考态为空(即位于目标态的左侧的所有姿态处于平稳的状态、位于目标态的右侧的所有姿态均处于变换的临界状态,姿态识别网络并不能明确区分用户的姿态),且目标态与位于第一窗口中位于目标态的右侧的姿态均不相同,则确定目标态异常,作为第一异常点。
169.步骤1045、在第二窗口中按照距离的变化趋势筛选出异常的距离,作为第二异常点。
170.在一个较短的时间内,用户的位置基本是处于一种连续变化的状态,使得用户与照明灯具之间的距离,并不会存在突变的情况,因此,在第二窗口中可按照距离的变化趋势筛选出异常的距离,并将该距离记为第二异常点。
171.在具体实现中,在第二窗口中滤除数值最大的多个距离与数值最小的多个距离,减少测量距离的算法的精度的影响。
172.若完成滤除,则对第二窗口中剩余的距离计算平均值。
173.针对在第二窗口中的各个距离,计算距离与平均值之间的第一差值,将第一差值与预设的误差范围进行比较。
174.若第一差值在误差范围内,则对距离标记变化趋势为0,表示变化趋势稳定。
175.若第一差值小于误差范围的下限值或者大于误差范围的上限值,则将差值映射为距离的变化趋势,表示变化趋势下降的幅度或上升的幅度。
176.其中,变化趋势的符号与第一差值的符号相同,即,第一差值的符号为负,变化趋势的符号为负,第一差值的符号为正,变化趋势的符号为正。
177.并且,变化趋势的数值与第一差值的数值正相关,即,第一差值的数值越大,变化趋势的数值越大,第一差值的数值越小,变化趋势的数值越小。
178.例如,变化趋势为-1表示距离下降了1个档次,变化趋势为-2表示距离下降了2个档次,变化趋势为1表示距离上升了1个档次,变化趋势为2表示距离上升了2个档次。
179.针对当前距离,分别计算当前距离的变化趋势与相邻的两个距离的变化趋势之间的第二差值。
180.若两个第二差值均大于1,表示变化较大,则确定当前距离异常,作为第二异常点。
181.步骤1046、若第一异常点在第一窗口的位置与第二异常点在第二窗口位置相同,则按照第一窗口中姿态的变化趋势对第一异常点执行插值处理,以修正第一异常点,按照第二窗口中距离的变化趋势对第二异常点执行插值处理,以修正第二异常点。
182.如果第一异常点在第一窗口的位置与第二异常点在第二窗口位置相同,表示目标电磁波信号异常的概率较高,此时,针对第一异常点,可以按照第一窗口中姿态的变化趋势对第一异常点执行插值处理,从而修正第一异常点,针对第二异常点,可以按照第二窗口中距离的变化趋势对第二异常点执行插值处理,从而修正第二异常点。
183.步骤105、根据修正之后的姿态识别用户在卧室中活动的场景。
184.如果用户与照明灯具之间的距离、用户的姿态完成相互修正,则可以基于深度学习、机械学习、规则等方式使用修正之后的姿态识别用户在卧室中活动的场景。
185.在本发明的一个实施例中,可以预先基于机器学习构建并使用人工标注的样本(即修正后的姿态及对该这些姿态标注的场景)训练决策树,使得决策树可用于根据用户的姿态识别用户活动的场景。
186.在本实施例中,可加载预置的决策树,按照时间顺序将修正之后的姿态(即坐、站、卧)排列为第三序列,在第三序列中添加第三窗口,并按照预设的步长滑动第三窗口,该步长一般小于第三窗口的长度。
187.在第三窗口中修正之后的姿态作为用户的属性,依次输入决策树中决策出用户在卧室中活动的场景为阅读、运动或休息,由于用户的姿态并没有明确的区分,姿态识别网络在识别姿态时,存在一定的误差,决策树对一系列的姿态进行决策,可以降低姿态的偶尔性带来的影响,提高识别场景的精确度。
188.步骤106、根据修正之后的距离与场景调节照明灯具发出的灯光。
189.在不同活动的场景中,用户需求的灯光会存在一定的差异,并且,照明灯具发出的灯光会随着用户与照明灯具之间的距离的增大而衰减,因此,在本实施例中,可以在修正之后的距离的约束下,调节照明灯具发出的灯光,使得照明灯具发出的灯光与场景适配。
190.在具体实现中,可以加载与场景适配的映射表,映射表记录距离映射至亮度和/或色温的关系,该映射表可以由技术人员在实验的环境中模拟各种活动的场景,并测试生成,在照明灯具出厂之前预置在照明灯具中,在照明灯具出厂之后,可由云端进行更新、维护。
191.以修正之后的距离作为索引的关键词,在映射表中查询修正之后的距离映射的亮度和/或色温,一般情况下,在映射表中是以范围的形式记录距离,在映射表中将修正之后的距离与各个范围进行比较,如果修正之后的距离在某个范围内,则可以提取该范围映射的亮度和/或色温。
192.将亮度和/或色温下发至照明灯具的驱动电路,从而调节照明灯具的亮度和/或色温,以使照明灯具按照亮度和/或色温发射灯光,适配用户在(修正之后的)距离下进行的活动的场景。
193.在本实施例中,驱动微波雷达向卧室发射多帧原始电磁波信号,并接收由卧室对多帧原始电磁波信号反射的多帧目标电磁波信号;针对每帧目标电磁波信号,根据目标电磁波信号检测用户在卧室中活动时呈现的姿态;针对每帧目标电磁波信号,根据目标电磁波信号检测用户与照明灯具之间间隔的距离;对述距离与姿态相互修正;根据修正之后的姿态识别用户在卧室中活动的场景;根据修正之后的距离与场景调节照明灯具发出的灯光。依据距离和场景自适应调节照明灯具发出的灯光,可以保证照明灯具发出的灯光满足用户的需求,并且,减少用户手动控制照明灯具的频次,提高了控制照明灯具的便捷性,降低控制照明灯具的延时。
194.实施例二
195.图2为本发明实施例二提供的一种照明灯具的灯光调节装置的结构示意图。所述照明灯具安装在卧室中、且配置有微波雷达,如图2所示,该装置包括:
196.微波探测模块201,用于驱动所述微波雷达向所述卧室发射多帧原始电磁波信号,并接收由所述卧室对多帧所述原始电磁波信号反射的多帧目标电磁波信号;
197.姿态识别模块202,用于针对每帧所述目标电磁波信号,根据所述目标电磁波信号检测用户在所述卧室中活动时呈现的姿态;
198.距离检测模块203,用于针对每帧所述目标电磁波信号,根据所述目标电磁波信号检测所述用户与所述照明灯具之间间隔的距离;
199.修正模块204,用于对所述距离与所述姿态相互修正;
200.场景识别模块205,用于根据修正之后的所述姿态识别所述用户在所述卧室中活动的场景;
201.灯光调节模块206,用于根据修正之后的所述距离与所述场景调节所述照明灯具发出的灯光。
202.在本发明的一个实施例中,所述姿态识别模块202还用于:
203.加载预置的姿态识别网络,所述姿态识别网络具有深度可分离卷积层、双向长短期记忆网络、多个多层感知机;
204.针对每帧所述目标电磁波信号,将所述目标电磁波信号输入所述深度可分离卷积层中提取空间上的第一电磁波特征;
205.将所述第一电磁波特征输入所述双向长短期记忆网络中提取时序上的第二电磁波特征;
206.对所述第一电磁波特征依次执行规范化操作与激活操作,获得第三电磁波特征;
207.将所述第二电磁波特征与所述第三电磁波特征融合为第四电磁波特征;
208.将所述第四电磁波特征分别输入每个所述多层感知机中映射为某种姿态的概率;
209.确定数值最大的所述概率对应的姿态为用户在所述卧室中活动时呈现的姿态。
210.在本发明的一个实施例中,所述多层感知机包括第一感知机、第二感知机、第三感知机;所述姿态识别模块202还用于:
211.将所述第四电磁波特征输入所述第一感知机中映射为站的概率;
212.将所述第四电磁波特征输入所述第二感知机中映射为坐的概率;
213.将所述第四电磁波特征输入所述第三感知机中映射为卧的概率。
214.在本发明的一个实施例中,所述修正模块204还用于:
215.按照时间顺序分别将所述姿态排列为第一序列、对所述距离排列为第二序列;
216.在所述第一序列中添加第一窗口,并滑动所述第一窗口;
217.在所述第二序列中添加第二窗口,并滑动所述第二窗口,其中,所述第一窗口的长度与所述第二窗口的长度相同;
218.在所述第一窗口中按照所述姿态的变化趋势筛选出异常的所述姿态,作为第一异常点;
219.在所述第二窗口中按照所述距离的变化趋势筛选出异常的所述距离,作为第二异常点;
220.若所述第一异常点在所述第一窗口的位置与所述第二异常点在所述第二窗口位置相同,则按照所述第一窗口中所述姿态的变化趋势对所述第一异常点执行插值处理,以修正所述第一异常点,按照所述第二窗口中所述距离的变化趋势对所述第二异常点执行插值处理,以修正所述第二异常点。
221.在本发明的一个实施例中,所述修正模块204还用于:
222.将位于所述第一窗口的中点的所述姿态设置为目标态;
223.分别对位于所述第一窗口中位于所述目标态的左侧的所述姿态统计第一参考态、对位于所述第一窗口中位于所述目标态的右侧的所述姿态统计第二参考态,以表征所述姿态的变化趋势,所述第一参考态为占比超过预设的第一阈值的所述姿态,所述第二参考态为占比超过预设的第二阈值的所述姿态;
224.若所述第一参考态与所述第二参考态均不为空,且所述目标态与所述第一参考态、所述第二参考态中的任一者均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点;
225.若所述第一参考态为空、所述第二参考态不为空,且所述目标态与位于所述第一窗口中位于所述目标态的左侧的所述姿态均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点;
226.若所述第一参考态不为空、所述第二参考态为空,且所述目标态与位于所述第一窗口中位于所述目标态的右侧的所述姿态均不相同,则确定所述目标态异常,作为第一异常点。
227.在本发明的一个实施例中,所述修正模块204还用于:
228.在所述第二窗口中滤除数值最大的多个所述距离与数值最小的多个所述距离;
229.若完成滤除,则对所述第二窗口中剩余的所述距离计算平均值;
230.针对在所述第二窗口中的各个所述距离,计算所述距离与所述平均值之间的第一差值,将所述第一差值与预设的误差范围进行比较;
231.若所述第一差值在所述误差范围内,则对所述距离标记变化趋势为0;
232.若所述第一差值小于所述误差范围的下限值或者大于所述误差范围的上限值,则将所述差值映射为所述距离的变化趋势,其中,所述变化趋势的符号与所述第一差值的符号相同、且所述变化趋势的数值与所述第一差值的数值正相关;
233.针对当前所述距离,分别计算当前所述距离的变化趋势与相邻的两个所述距离的变化趋势之间的第二差值;
234.若两个所述第二差值均大于1,则确定当前所述距离异常,作为第二异常点。
235.在本发明的一个实施例中,所述场景识别模块205还用于:
236.加载预置的决策树;
237.按照时间顺序将修正之后的所述姿态排列为第三序列;
238.在所述第三序列中添加第三窗口,并滑动所述第三窗口;
239.在所述第三窗口中修正之后的所述姿态作为所述用户的属性,依次输入所述决策树中决策出所述用户在所述卧室中活动的场景为阅读、运动或休息。
240.在本发明的一个实施例中,所述灯光调节模块206还用于:
241.加载与所述场景适配的映射表,所述映射表记录距离映射至亮度和/或色温的关系;
242.在所述映射表中查询修正之后的所述距离映射的亮度和/或色温;
243.调节所述照明灯具,以使所述照明灯具按照所述亮度和/或所述色温发射灯光。
244.本发明实施例所提供的照明灯具的灯光调节装置可执行本发明任意实施例所提供的照明灯具的灯光调节方法,具备执行照明灯具的灯光调节方法相应的功能模块和有益效果。
245.实施例三
246.图3示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
247.如图3所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
248.电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
249.处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,如照明灯具的灯光调节方法。
250.在一些实施例中,照明灯具的灯光调节方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的照明灯具的灯光调节方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行照明灯具的灯光调节方法。
251.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
252.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被
实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
253.在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
254.为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
255.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
256.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与vps服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
257.实施例四
258.本发明实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序在被处理器执行时实现如本发明任一实施例所提供的照明灯具的灯光调节方法。
259.计算机程序产品在实现的过程中,可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如java、smalltalk、c++,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算
机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
260.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
261.上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
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