基于场景自适应的婴幼儿健康照明控制方法及系统与流程

本发明涉及健康照明，尤其涉及一种基于场景自适应的婴幼儿健康照明控制方法及系统。

背景技术：

1、人类进化的过程中不断改进和利用自然光，自然光已经在人类进化历程上中留下了深深烙印，日出日落形成的光学生物钟，日光下的视力范围及朝夕昼夜的光色变化，万物已适应太阳的光照及沐浴。人造光的出现改变了自然光昼夜节律，而过度使用将造成人的视觉疲劳、失眠、光辐射危害及生物节律的紊乱等问题。

2、在针对婴幼儿的看护场景下，由于婴幼儿看护场景的种类具有多样性，例如婴幼儿睡眠场景、就餐场景、哭闹场景和玩耍场景等，然而，在上述的多种场景中，传统的照明控制方法只能提供单一的照明方式，由于婴幼儿年龄较小，身体发育相较于成人来说极其不完全，身体器官不成熟和系统功能不完善的问题使得婴幼儿容易受到外界的不良光照条件的影响，例如，当婴幼儿处于光线过亮或过暗的场景中时，光线太刺眼或太昏暗会影响婴幼儿的眼部，使得婴幼儿容易患上眼部疾病；再比如婴幼儿处于色温不适合的场景中时，冷色调的光线中蓝光也会对婴幼儿的眼部发育产生不良影响；同时，若婴幼儿长期处于光线直射的环境中，其视力也会下降；另一方面，光照不适宜的环境会缓慢影响婴幼儿的精神状态，损害婴幼儿的身心健康。

3、为此，如何在不同看护场景下，对婴幼儿进行健康照明，避免不良的照明条件给婴幼儿造成健康损害是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于场景自适应的婴幼儿健康照明控制方法及系统，用以解决现有技术中无法在不同看护场景下，为婴幼儿提供健康照明条件的问题。

2、本发明采用的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供了一种基于场景自适应的婴幼儿健康照明控制方法，

4、所述方法包括：

5、s1：获取婴幼儿看护场景下实时的环境光照参数、预设的婴幼儿年龄和对应的婴幼儿脸部实时图像；

6、s2：将所述环境光照参数和婴幼儿年龄输入预设的色温调节模型中，对所述环境光照参数中的色温进行调整，得出色温适宜当前环境的第一光照参数；

7、s3：将所述婴幼儿脸部实时图像输入预设的脸部分析模型中，得出在所述环境光照参数的照明条件下婴幼儿的实时生理状态；

8、s4：依据所述婴幼儿的实时生理状态，对所述第一光照参数进行二次调整，得出适宜当前婴幼儿生理状态的第二光照参数作为目标光照参数；

9、s5：依据所述目标光照参数，控制照明设备进行照明，完成当前婴幼儿看护场景下的健康照明。

10、优选地，所述光照参数包括：色温、光照强度、光线投射方向、亮度、色彩饱和度和色彩逼真度。

11、优选地，所述s2之前包括：

12、s201：获取与婴幼儿看护相关的多种目标光照条件下的待处理数据，其中，所述待处理数据包括：在各所述目标光照条件下的样本环境光照参数和匹配各所述目标光照条件的多个样本色温参数；

13、s202：对所述待处理数据进行预处理，标准化后将所述待处理数据分类为训练集数据和测试集数据；

14、s203：将所述训练集数据输入循环神经网络中进行深度学习和训练，得出色温调节初始模型；

15、s204：利用所述测试集数据对所述色温调节初始模型进行评估，并依据评估结果，对所述初始模型进行调整，得出所述色温调节模型。

16、优选地，所述s2包括：

17、s21：将所述实时的环境光照参数输入所述色温调节模型中，在各所述样本色温参数中匹配得出与实时的环境光照条件符合的初步色温参数；

18、s22：获取预设的多个婴幼儿年龄区间，并在各所述年龄区间中得出与所述婴幼儿年龄对应的目标年龄区间；

19、s23：依据所述目标年龄区间，对所述初步色温参数进行二次校正，得出所述第一光照参数。

20、优选地，所述s3之前包括：

21、s301：分别获取在多种光照条件下的多帧婴幼儿脸部图像作为训练图像；

22、s302：将各所述训练图像输入预设的婴幼儿脸部分类模型中，得出各训练图像对应的表情信息；

23、s303：依据各所述目表情信息，赋予各所述训练图像与表情信息对应的标签；

24、s304：将具有所述标签的各所述训练图像输入基于mobilenet结构的分类网络中进行训练，得出所述脸部分析模型。

25、优选地，所述s3包括：

26、s31：将所述婴幼儿脸部实时图像输入所述脸部分析模型中，对所述婴幼儿脸部实时图像与各帧所述样本图像进行匹配；

27、s32：当所述婴幼儿脸部实时图像与各所述样本图像中一目标图像匹配上时，将所述目标图像上的目标标签赋予所述实时图像；

28、s33：依据所述目标标签，得出所述婴幼儿的实时生理状态。

29、优选地，所述s4包括：

30、s41：依据所述实时生理状态，对所述光照强度、光线投射方向、亮度、色彩饱和度和色彩逼真度中的一种或多种参数进行调整；

31、s42：当调整至所述婴幼儿的实时生理状态为舒适时，将此时的所述第二光照参数作为所述目标光照参数。

32、优选地，所述s1包括：

33、s11：获取所述婴幼儿看护场景下的实时视频流，将所述实时视频流分解为多帧图像；

34、s12：将所述多帧图像输入预设的目标检测模型中，提取出各帧所述图像中具有被标注的婴幼儿脸部的图像，记作婴幼儿脸部实时图像，其中，所述目标检测模型是一种基于yolov6s结构的深度学习模型。

35、第二方面，本发明提供了一种基于场景自适应的婴幼儿健康照明控制系统，用于实现上述的基于场景自适应的婴幼儿健康照明控制方法，所述系统包括：

36、环境光传感器，用于检测环境光照条件，将所述实时环境光照信息和婴幼儿年龄信息输入预设的色温调节模型中；

37、摄像头，用于实时采集婴幼儿脸部图像，并将所述婴幼儿脸部图像输入脸部分析模型中；

38、智能分析子系统，用于利用训练好的分类模型判断婴幼儿对光照条件的适应情况；

39、光照调节子系统，用于根据智能分析模块的结果调整光源的投射亮度。

40、优选地，所述系统应用场景包括：婴幼儿睡眠、哭泣和玩闹场景中至少之一。

41、综上所述，本发明的有益效果如下：

42、本发明提供的基于场景自适应的婴幼儿健康照明控制方法及系统，所述方法包括：获取婴幼儿看护场景下实时的环境光照参数、预设的婴幼儿年龄和对应的婴幼儿脸部实时图像；将所述环境光照参数和婴幼儿年龄输入预设的色温调节模型中，对所述环境光照参数中的色温进行调整，得出色温适宜当前环境的第一光照参数；将所述婴幼儿脸部实时图像输入预设的脸部分析模型中，得出在所述环境光照参数的照明条件下婴幼儿的实时生理状态；依据所述婴幼儿的实时生理状态，对所述第一光照参数进行二次调整，得出适宜当前婴幼儿生理状态的第二光照参数作为目标光照参数；依据所述目标光照参数，控制照明设备进行照明，完成当前婴幼儿看护场景下的健康照明。本发明通过色温调节模型得出实时的适宜色温参数，并进一步结合婴幼儿在环境光照条件下实时的生理状态对光照参数进一步调整，得出准确的适宜婴幼儿的目标光照参数，从而依据所述目标光照参数控制照明设备能够避免婴幼儿因为不良的照明条件身心健康受到损害，提升了婴幼儿的舒适度和用户对老人的看护体验。