一种校正方法及空调设备技术领域
本发明涉及电子技术领域,特别涉及一种校正方法及空调设备。
背景技术
随着科学技术的快速发展,消费电子行业正在经历巨大的创新,其中,
空调设备已成为人们日常生活中不可缺少的家居设备,其为用户提供了诸多
服务,越来越受到人们的追捧。
目前,在用户使用空调设备对空气进行调节过程中,为了获得较好的调
节效果,通常需要空调设备获取环境中用户的信息,如用户在环境中所处的
位置、用户的数量、温度等等。在实际应用中,空调设备通常采用红外阵列,
如红外传感器阵列对环境进行扫描,以获得相应的图像,而传感器的采集精
度对图像中像素点对应的参数值,如温度值、灰度值等具有较大影响,甚至
会影响到后期对图像的处理,如对图像的人体识别等。虽然,在传感器出厂
前厂家会会对其进行校正,但由于红外传感器早实际应用中的应用系统(如
红外阵列)与厂家的校正系统可能不一致,因此在用户使用红外传感器阵列
进行数据采集时可能会存在较大误差。
发明内容
本申请提供一种校正方法及空调设备,用于解决空调设备在通过红外阵列
进行数据采集时的误差较大的技术问题。
第一方面,本申请提供一种校正方法,包括以下步骤:
通过空调设备中的红外传感器阵列对第一环境中的恒温物体进行n次扫
描,获得n组采样温度值;其中,在进行所述n次扫描时,所述红外传感器阵
列被不透明遮盖物遮挡,所述n组采样温度值中的每组采样温度值包括与所述
红外传感器阵列中的m个红外传感器对应的m个采样温度值,n、m均为正整
数;
根据所述n组采样温度值及n个参考温度值,确定所述m个红外传感器中
每个红外传感器的误差值;其中,所述n个参考温度值为根据所述n组采样温
度值进行设置的;
按照确定的误差值,对所述红外传感器阵列进行的第n+1次扫描得到的采
样温度值进行校正。
第二方面,本申请还提供一种空调设备,包括:
扫描模块,用于通过空调设备中的红外传感器阵列对第一环境中的恒温物
体进行n次扫描,获得n组采样温度值;其中,在进行所述n次扫描时,所述
红外传感器阵列被不透明遮盖物遮挡,所述n组采样温度值中的每组采样温度
值包括与所述红外传感器阵列中的m个红外传感器对应的m个采样温度值,n、
m均为正整数;
确定模块,用于根据所述n组采样温度值及n个参考温度值,确定所述m
个红外传感器中每个红外传感器的误差值;其中,所述n个参考温度值为根据
所述n组采样温度值进行设置的;
校正模块,用于按照确定的误差值,对所述红外传感器阵列进行的第n+1
次扫描得到的采样温度值进行校正。
本申请中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种技术效
果:
本申请中,通过红外传感器对第一环境中的恒温物体进行n次扫描,获得
n组采样温度值,且n组采样温度值中每组采样温度值中均包括与外传感器阵
列中的m个红外传感器相对应的m个采样温度值,从而根据n组采样温度值
及相应的n个参考温度值,能够确定m个红外传感器中每个红外传感器的误差
值,进而根据确定的误差值,可以对红外传感器阵列在下一次扫描(即n+1次
扫描)时,即可对得到的采样温度值进行校正,从而提高空调设备在使用红外
传感器阵列进行数据采集时的精准度性。
附图说明
图1为本发明实施例中空调设备中的红外传感器阵列的示意图;
图2为本发明实施例中校正方法的流程图;
图3为本发明实施例中预设红外传感器对应的采样温度值示意图;
图4为本发明实施例中参考误差值及误差均值的示意图;
图5为本发明实施例中误差偏差值的示意图;
图6为本发明实施例中确定的与用户相关的像素点的示意图;
图7为本发明实施例中空调设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,
所描述的实施例是本发明一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其
它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的技术方案可以用于但不仅限于空调设备,该空调设备
可以是指智能家居中的智能空调,在实际应用中,空调设备可以设置在某环境
中,如可以处于该环境中的任意位置。例如,该环境可以是客厅、卧室、办公
室等,本发明实施例对此不作具体限定。
可选的,空调设备中可以设置有用于进行数据采集的红外传感器阵列,该
红外传感器阵列与空调设备中的电机(如步进电机)相连,从而在电机驱动程
序控制电机运转时,电机可带动红外传感器阵列进行转动,以便通过红外传感
器阵列对环境中的不同区域进行扫描。
通常来说,红外传感器阵列可以是16*4、24*32或1*32等的红外传感器
阵列,本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置,本发明实施例
不作具体限制。本发明实施例中,以红外传感器阵列为16*4的阵列为例进行
说明。
如图1所示,为本发明实施例中空调设备中的一种可能的红外传感器阵列。
当然,空调设备中还可以包括其它工作部件,如处理器、存储器、通信模
块等,本发明实施例不作具体限制。
下面结合附图介绍本发明提供的方法。
如图2所示,本发明实施例提供一种校正方法,该方法的过程描述如下。
S11:通过空调设备中的红外传感器阵列对第一环境中的恒温物体进行n
次扫描,获得n组采样温度值;其中,n组采样温度值中的每组采样温度值包
括与红外传感器阵列中的m个红外传感器对应的m个采样温度值,n、m均为
正整数;
S12:根据n组采样温度值及n个参考温度值,确定m个红外传感器中每
个红外传感器的误差值;其中,n个参考温度值为根据n组采样温度值进行设
置的;
S13:按照确定的误差值,对红外传感器阵列进行的第n+1次扫描得到的
采样温度值进行校正。
通常来说,一个红外传感器的扫描范围较为有限,其在横向上的扫描角度
约为4°,在纵向上的扫描角度约为3.75°,而16*4的红外传感器阵列的每行
包括4个红外传感器,故16*4的红外传感器阵列的扫描角度即为16°。那么,
在使用16*4的红外传感器阵列对第一环境中第一区域进行扫描时,若第一区
域的两条边缘线相对于空调设备的夹角为112°,则红外传感器阵列至少需要
扫描7个周期才能完成对第一区域的数据采集。
本发明实施例中,可以使用不透明的遮盖物将红外传感器阵列全部进行遮
盖,并通过红外传感器阵列对第一环境中的恒温物体进行n次扫描,该恒温物
体可以较大,红外传感器可以按照某一固定角度对恒温物体进行扫描,或者,
若恒伟物体较大,如,其两侧相对应冰箱的角度大于16°,则此时,红外传感
器阵列可以通过转动相应的角度进行扫描,如可以依次按照1°、1°、1°、
13°等的扫描角度对恒温物体进行扫描。
例如,若空调设备中的被遮挡的红外传感器阵列在电机的带动下对第一环
境的恒温物体进行周期性扫描,其中,红外传感器阵列被不透明的遮盖物遮挡,
且第一环境可以为恒温环境。那么,在一个周期内,红外传感器阵列在电机的
带动下可以按扫描角度1°、1°、1°、13°逐个进行转动和扫描,并获得每
个扫描角度对应的一组采样温度值,故在一个周期内可以获得4组采样温度值。
当然,在实际应用中,第一环境也可以为恒温环境,此时,则可使用被遮
挡的红外传感器阵列按照任意角度扫描。
本发明实施例中,在获得n组采样温度值之后,可以根据n组采样温度值
确定每组采样温度值对应的参考温度值,该过程可以包括:
i依次取1至n的正整数,执行以下步骤:
确定n组采样温度值的第i组采样温度值中与至少两个预设红外传感器对
应的采样温度值;其中,至少两个预设红外传感器为处于红外传感器阵列的中
心区域的红外传感器;
将确定的至少两个采样温度值的平均值确定为与第i组采样温度值对应的
参考温度值,依次类推,在i=n时,即可确定n组采样温度值对应的n个参考
温度值了。
可选的,至少两个预设红外传感器可以是位于红外传感器阵列中心区域的
红外传感器。例如,对应4*16(4行16列)的红外传感器阵列,预设红外传
感器可以是位于该阵列中心区域的四个红外传感器,即分别排列在第2行和第
3行中的第8个和第9个红外传感器。由于处于阵列中心的红外传感器相较于
处于阵列边缘的红外传感器其受外界环境的影响较小,故其采集的数值较接近
真实值,以提高参考温度值的精准度,从而提高后期基于参考温度值的算法的
准确性。
根据红外传感器阵列与采样温度值的排列方式的对应关系,可以确定每个
采样温度值组中与至少两个红外传感器对应的至少两个采样温度值,并将至少
两个平均温度值确定为与相应的采样温度值组对应的参考温度值。
如图3所示,其为红外传感器阵列单次扫描获得的一组采样温度值,该组
采样温度值的排列方式与红外传感器阵列的排列方式相同,图中虚线框所圈的
4个采样温度值即为处于红外传感器阵列中心区域的预设红外传感器对应的采
样温度值,通过计算可知,4个采样温度值的平均值为27.26,则27.26即为该
组采样温度值对应的参考温度值。
在按照上述方法确定n组采样温度值中每组对应的参考温度值后,则可将
每组采样温度值中的每个采样温度值与参考温度值进行求差,从而获得m个差
值。
可选的,S12可以包括:分别确定n组采样温度值中每组采样温度值包括
的m个采样温度值中的每个采样温度值与该组采样温度值对应的参考温度值
的差值,获得n组采样温度值中每组采样温度值对应的参考误差值,共获得n
组参考误差值,进而,确定n组参考误差值中与m个红外传感器中的第j个红
外传感器对应的n个参考误差值的误差均值,将得到的误差均值确定为第j个
红外传感器点的误差值,其中,第n组参考误差值中的每组参考误差值包括与
m个红外传感器中的每个红外传感器对应的参考误差值,j取1至m的正整数。
由于红外传感器阵列在被遮挡的情况下对恒温物体进行的多次扫描,故每
个红外传感器对应有多个采样温度值,因此,在获得n组采样温度值中每组对
应的m个差值后,即可确定与红外传感器阵列中每个红外传感器对应的n个差
值,则该n个差值的均值即为相应红外传感器对应的误差值。
例如,以4*16的红外传感器阵列采集的4组采样温度值为例,如图4所
示,其为确定的与4组采样温度值对应的4组参考误差值,进而通过每个红外
传感器在每组参考误差值中对应的参考误差值,即可确定4个参考误差值(如
图中每组第一个参考温度值即对应同一红外传感器)的误差均值,则该误差均
值即为相应红外传感器对应的误差值,从而确定红外传感器阵列中每个红外传
感器的误差值,如图3中最后一个表格所示。
当然,在实际应用中,为了判断确定的误差值的可靠性,在确定n组采样
温度值对应的m个误差均值后,还可以将每组参考误差值中的每个参考误差值
与相应的误差均值求差,获得每个参考误差值对应的误差偏差,则共可以获得
n组误差偏差,如图5所示,其为根据图4所示的4组参考误差值及误差均值
所得到的4组误差偏差。
在实际应用中,在得到n组采样温度值对应的n组误差偏差后,可以统计
n组误差偏差包括的全部误差偏差值中绝对值小于0.1°的第一概率及误差偏
差值对应的最大绝对值,若确定第一概率大于93°,且最大绝对值小于0.5°,
则表明该次测试所得的误差均值较为准确,可以作为红外传感器对应的误差
值,否则重新进行测试并计算误差均值,直到满足该条件,才将误差均值确定
为相应的红外传感器的误差值。
可选的,在确定红外传感器阵列中每个红外传感器对应的误差值之后,可
通过红外传感器对第二环境进行数据采集,进而根据相应的数据确定第二环境
中的用户的相关信息。该过程可以包括:通过红外传感器阵列对第二环境进行
第n+1次扫描,获得第n+1组采样温度值,按照确定的误差值,对第n+1组采
样温度值中包含的m个采样温度值进行校正,获得m个校正温度值,将m个
校正温度值确定为与第n+1次扫描对应的第一图像中包含的m个像素点对应
的m个初始温度值。
当然,在实际应用中,在确定红外传感器阵列中每个红外传感器对应的误
差之后,可以对所以使用该红外传感器阵列扫描获得的采样温度值组进行校
正,而不仅限于对第n+1组采样温度值进行校正。
可选的,在空调设备通过红外传感器阵列对第二环境进行扫描时,可以是
按照周期性的扫描。例如,在一个周期内,红外传感器阵列可以转动4次,如
沿第一方向(如顺时针方向或逆时针方向)按照扫描角度1°、1°、1°、13°
进行转动,则转动的角度之和(即16°)也就是一个周期的扫描角度。通常来
说,用户的活动区域的两条边缘线相对于空调设备的夹角为112°,若需要对
该区域进行扫描,则需要红外传感器阵列扫描7个周期才能完成对第一区域的
数据采集。则在每个周期内,红外传感器阵列在电机的带动下按扫描角度逐个
转动及扫描,可在该周期内获得4组采样温度值。
可选的,在获得与第n+1次扫描对应的第n+1组采样温度值后,可以按照
确定的误差值对每个采样温度值进行校正,即将第n+1组采样温度值中包括的
m个采样温度值中的每个采样温度值与相应的红外传感器的误差值进行求差,
获得校正温度值。
从而可将m个校正温度值确定为与第n+1次扫描对应的第一图像中包括
的m个像素点对应的初始温度值。
可选的,在获得第一图像后,还可以包括:对第一图像进行傅里叶变换,
获得第二图像,第二图像中包括与m个初始温度值对应的m个处理温度值,
并根据m个初始温度值和m个处理温度值确定位于第二环境中的用户的相关
信息。
其中,傅里叶变换处理的过程可以包括:首先,对第一图像对应的原函数
进行离散的傅里叶变换,获得相应的像函数;其次,选择相应的滤波表对像函
数(对应于第一图像)进行滤波,以去除第一图像中的噪声点,例如滤波表可
以取F=[0,0,0.2,0.5,1,…,1],其中,省略部分的数值均为1,滤波表
中包括的元素的数量与第一图像中横向上的像素点的数量相同;最后,通过对
滤波后的像函数进行逆变换即可获得第二图像对应的函数。
其中,在进行处理时,原函数即为第一图像中每个像素点对应的初始温度
值,第二图像的函数即为第二图像中包括的像素点对应的处理温度值。
需要说明的是,在实际应用中,上述滤波表中可以包含有相位偏移信息,
此时,则滤波表中的数均为复数。
此外,本发明实施例中,因第一图像中的像素点在纵向上相对较少,对其
处理所产生的效果不够明显,故本发明中可以按照横向方式对数据进行一维的
傅里叶变换,即每次只变换图像的一行数据,把每一行变换完毕后,就得到了
整幅图像的傅里叶变换后的像函数,以提高空调设备的处理效率,同理,在进
行傅里叶逆变换时也是逐行变换,变换后就得到第二图像。
进一步,确定第二环境中的用户的相关信息,可以包括以下过程:
分别获得m个初始温度值中的每个初始温度值与m个处理温度值中对应
的处理温度值的差值,确定得到的m个差值中大于等于预设阈值的r个差值,
r为小于等于m的正整数;
根据r个差值对应的r个像素点在第一图像或第二图像中的位置确定处于
第二环境中的用户的数量及用户之间的距离,和/或,根据温度与距离之间的对
应关系及r个像素点对应的r个初始温度值,确定处于第二环境中的用户与空
调设备之间的距离。
由于用户的人体温度通常要高于环境温度,故第一图像中m个初始温度值
中包括与人体对应的温度值及与环境对应的温度值,而通过傅里叶变换处理得
到的第二图像中的像素点对应的处理温度值较为近似,故根据每个像素点在傅
里叶变换处理前后的温度值,即可确定每个像素点对应的差值。例如,对于某
像素点来说,其在第一图像中(即傅里叶变换处理前)对应的初始温度值为
28.26,在第二图像中(即傅里叶变换处理后)对应的初始温度为28.37,那么,
其对应的差值即为28.26-28.37=-0.11,从而根据确定的r个差值对应的r个像
素点在图像中的分布情况,即可确定第二环境中的用户的相关信息。
如图6所示,其为m个像素点在与第二环境对应的图像中的分布情况,图
中的“”代表中差值小于预设阈值的像素点,“-”代表差值大于预设阈值的
像素点。则“-”所在区域即为用户在第一环境中所处的区域,由图中“-”的
分布可知,图6中表明第二环境中包括3个用户,则根据像素点还可以确定3
个用户之间的相对距离。
进一步,根据温度与距离之间的对应关系,及r个像素点对应的初始温度
值即可计算出用户与空调设备之间的距离,具体计算方式与现有方式相同,此
处不在赘述。
如图7所示,本发明实施例还公开一种空调设备,包括获取模块301、第
一确定模块302和校正模块303。
获取模块301用于通过空调设备中的红外传感器阵列对第一环境中的恒温
物体进行n次扫描,获得n组采样温度值;其中,在进行所述n次扫描时,所
述红外传感器阵列被不透明遮盖物遮挡,所述n组采样温度值中的每组采样温
度值包括与所述红外传感器阵列中的m个红外传感器对应的m个采样温度值,
n、m均为正整数;
第一确定模块302,用于根据所述n组采样温度值及n个参考温度值,确
定所述m个红外传感器中每个红外传感器的误差值;其中,所述n个参考温度
值为根据所述n组采样温度值进行设置的;
校正模块303,用于用于按照确定的误差值,对所述红外传感器阵列进行
的第n+1次扫描得到的采样温度值进行校正。
可选的,所述空调设备还包括:
第二确定模块,用于在确定所述m个红外传感器中每个红外传感器的误差
值之前,按i依次取1至n的正整数,执行以下步骤:
确定所述n组采样温度值的第i组采样温度值中与至少两个预设红外传感
器对应的采样温度值;其中,所述至少两个预设红外传感器为处于所述红外传
感器阵列的中心区域的红外传感器;
将确定的至少两个采样温度值的平均值确定为与所述第i组采样温度值对
应的参考温度值。
可选的,所述第一确定模块302可以用于:
分别确定所述n组采样温度值中每组采样温度值包括的m个采样温度值中
的每个采样温度值与该组采样温度值对应的参考温度值的差值,获得所述n组
采样温度值中每组采样温度值对应的参考误差值,共获得n组参考误差值;其
中,所述第n组参考误差值中的每组参考误差值包括与所述m个红外传感器中
的每个红外传感器对应的参考误差值;
确定所述n组参考误差值中与所述m个红外传感器中的第j个红外传感器
对应的n个参考误差值的误差均值,j取1至m的正整数;
将所述误差均值确定为所述第j个红外传感器的误差值。
本发明实施例中,所述获取模块301还用于:通过所述红外传感器阵列对
第二环境进行第n+1次扫描,获得第n+1组采样温度值;
所述校正模块用于:按照确定的误差值,对所述第n+1组采样温度值中包
含的m个采样温度值进行校正,获得m个校正温度值;
第三确定模块,用于将所述m个校正温度值确定为与所述第n+1次扫描
对应的第一图像中包含的m个像素点对应的m个初始温度值。
可选的,所述空调设备还包括:处理模块,用于对所述第一图像进行傅里
叶变换,获得第二图像,所述第二图像中包括与所述m个初始温度值对应的m
个处理温度值,及第三确定模块,用于根据所述m个初始温度值和所述m个
处理温度值确定位于所述第二环境中的用户的相关信息。
可选的,所述第三确定模块用于:
分别获得所述m个初始温度值中的每个初始温度值与所述m个处理温度
值中对应的处理温度值的差值;
确定得到的m个差值中大于等于预设阈值的r个差值,r为小于等于m的
正整数;
根据所述r个差值对应的r个像素点在所述第一图像或所述第二图像中的
位置确定处于所述第二环境中的用户的数量及用户之间的距离,和/或,根据温
度与距离之间的对应关系及所述r个像素点对应的r个初始温度值,确定处于
所述第二环境中的用户与所述空调设备之间的距离。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发
明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及
其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。