一种基于物联网的数据处理系统及方法.docx

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1、CN 114302543 A说明书3/9页一种基于物联网的数据处理系统及方法技术领域0001本发明涉及物联网设备的数据处理技术领域，具体为一种基于物联网的数据处理系统及方法。背景技术0002物联网作为一种智能化的网络，主要是利用通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，从而实现了人物相连、物物相连，进而提高信息化的远程管理控制，在这样的大环境下，衍生出的物联网设备多种多样，其中智能家居就是其中重要的一种。0003智能家居在人们的日常生活中已经逐渐普遍存在，其中智能灯的应用更是五花八门，在卧室智能灯具中，有一种夜里起床自动照明的灯具，例如在专利CN201811385522

2、.2中,就提供了一种智能灯具拥有助眠、休息、工作和起夜等功能，然而在目前的市场环境下，智能灯具进行亮度调节的方式上一种是根据环境亮度、根据大数据进行调节，这样就无法做到对用户本人的测算，容易发生光照过强、过弱、不及时等现象；还有一种就是根据用户语音或动作进行调节，难以实现光照正好柔和，适应眼部，也十分不方便，缺乏智能化的体验；因此人们需要一种能够根据每个人量身定制的灯具光照调节方式，使得能够在保护眼健康的同时，拥有智能化的体验。发明内容0004本发明的目的在于提供一种基于物联网的数据处理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。0005 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于

3、物联网的数据处理系统，该系统包括红外检测J模块、控制模块、数据采集模块、图像选择模块、数据处理模块、灯光调节模块；所述红外检测模块用于进行在深夜环境下对人体动作进行检测，同时对卧室内环境进行检测；所述控制模块用于进行控制灯光调节装置的启停状态；所述数据采集模块用于对人眼瞳孔数据图像进行采集；所述图像选择模块用于建立三维模拟，根据人体面向方位，选取灯光调节装置的方位截面图；所述数据处理模块用于进行数据图像的相似度处理；所述灯光调节模块用于根据数据处理的结果进一步分析，从而进行灯光调节;所述红外检测模块的输出端与所述控制模块、图像选择模块的输入端相连接；所述控制模块的输出端与所述数据采集模块的输入

4、端相连接；所述数据采集模块的输出端与所述图像选择模块的输入端相连接；所述图像选择模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接；所述数据处理模块的输出端与所述灯光调节模块的输入端相连接；所述红外检测模块包括人体动作检测单元、环境状态检测单元、灯光调节装置；所述人体动作检测单元用于检测人体动作的变化；所述环境状态检测单元用于检测卧室内环境的各种布局和设施状态，并记录下数据；所述灯光调节装置用于根据最终结果进行调节灯光；所述人体动作检测单元的输出端与所述控制模块的输入端相连接；所述环境状态检测单元的输入端与所述图像选择模块的输入端相连接；所述图像选择模块包括数据输入单元、三维模拟单元、分析处理单元；

5、所述数据输入单元用于接收红外检测模块传输的环境状态检测单元的卧室内环境布局和设施状态；所述三维模拟单元用于根据数据输入单元接收的相应的数据进行卧室内环境的三维模拟，从而建立人眼瞳孔坐标，并以人眼瞳孔中点数据作为方向判定依据；所述分析处理单元用于根据三维模拟单元得出的方向判定，选取红外检测模块中的灯光调节装置在该方向上的截面图进行记录；所述数据输入单元的输出端与所述三维模拟单元的输入端相连接；所述三维模拟单元的输出端与所述分析处理单元的输入端相连接；所述分析处理单元的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接。0006根据上述技术方案，所述控制模块包括判定单元、控制单元；所述判定单元用于进行判定人体

6、是否需要灯光调节；所述控制单元用于根据判定单元的判定结果进行控制灯光调节装置的启停状态；所述判定单元的输出端与所述控制单元的输入端相连接；所述控制单元的输出端与所述数据采集模块的输入端相连接。0007根据上述技术方案，所述数据采集模块包括聚焦单元、采集单元；所述聚焦单元用于对人眼瞳孔进行聚焦处理；所述采集单元用于采集人眼内形成的图像；所述聚焦单元的输出端与所述采集单元的输入端相连接；所述采集单元的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接。0008根据上述技术方案，所述数据处理模块包括图像分割单元、特征提取单元、相似度比较单元、判断调整单元；所述图像分割单元用于对数据采集模块与图像选择模块中的两组

7、数据进行等区域分割；所述特征提取单元用于对各区域中的特征点清晰程度进行提取；所述相似度比较单元用于进行两组图像的比较，计算得出相似度；所述判断调整单元用于进行判断相似度是否能够达到阈值，并进行调整，使其最终能够满足阈值；所述图像分割单元的输出端与所述特征提取单元的输入端相连接；所述特征提取单元的输出端与所述相似度比较单元的输入端相连接；所述相似度比较单元的输出端与所述判断调整单元的输入端相连接；所述判断调整单元的输出端与所述灯光调节模块的输入端相连接。0009根据上述技术方案，所述灯光调节模块包括接收单元、指令单元;所述接收单元用于接收数据处理模块的数据处理结果；所述指令单元用于发出灯光调节指

8、令，由红外检测模块中的灯光调节装; I一ll进行灯光调节。0010 一种基于物联网的数据处理方法，该方法包括以下步骤：S1、在黑暗状态下，红外检测模块进行卧室内情景检测，包括人体动作检测和卧室内环境扫描，对人体动作进行判断，并决定是否启动灯光调节；S2、在步骤S1中的红外检测模块判断启动灯光调节装置后，灯光调节装置中的采22CN 114302543 A说明书5/9 页集模块发出微弱的光，数值为A勒克斯，使得人眼对灯光调节装置成像，并采集人眼瞳孔上成像，将其传输至数据处理模块；S3、数据处理模块根据步骤S2采集得到的像素情况，同时根据步骤S1内的卧室内环境扫描数据情况建立三维模拟，确定人体面向灯

9、光调节装置的角度，从而得出该角度下的人眼看到的灯光调节装置图像，从历史数据中调取相应的清晰图像；S4、根据步骤S2、S3的两组数据图像进行对比，得出人眼内成像的清晰程度，进而启动灯光调节，直至两组数据图像相似度达到阈值；在步骤S3中，根据人体面向角度进行调取该角度下的灯光调节装置图像包括以下步骤：S6-K根据步骤S1中的卧室内环境扫描数据建立房屋内三维模拟模型，以灯光调节装置的中心点作为原点，建立空间直角坐标系，则可获得人眼瞳孔的坐标数据分别为（打、yi、Zi）、（x2 丫2、Z2）；S6-2、根据步骤S6-1获得点G坐标为：Xl+X2 力+-2 Z + Z2V 2，22）点G为瞳孔连线中心点

10、，采集点G相对于原点的方向，记为方向P；S6-3、根据步骤S6-2的方向P,在三维模拟单元内选取灯光调节装置的三维图在方向P上的截面图，将此截面图传输至数据处理模块进行比对。0011 在该步骤下，由于红外检测模块在实物状态下存在一定的体积，因此在三维模拟的环境下利用其中心点作为原点，而对人体双眼的瞳孔进行坐标定位，以双眼瞳孔的中心与红外检测模块的中心点连线的方向作为人体的面向方向，因为人眼在观测一件物体时，只能观测到物体的一部分，因此对面向方向作出一个判断和调整，保证两张数据图像在同方向上，从而进行对比。0012根据上述技术方案，在步骤S1中，对人体动作检测包括以下步骤：S77、对点G坐标进行

11、监测，设置高度阈，在不断监测的过程中，若半 ho，则进入步骤S7-2；若 半 v h。，则继续监测；S7-2、设置时间保持阈t0 ,三善 %保持时间超出时间保持阈t。，则启动灯光调节装置，包詈 ho保持时间未超出时间保持阈J，则进入步骤S7-3；S7-3、若存彳呆持+磕%1.5飞，则启动灯光调节装置 &持为第i次保持时间，4嘉为第i+1保持时间。0013人体在床上处于躺卧状态时，其双眼瞳孔中心点的高度与床板之间的高度处于一个相对平衡的情况，但在人体有了一定的动作后，通过检测其瞳孔中心点高度的变化，就可以确定其是否进行起身动作，并以此进一步判断其是否需要下床，是否需要灯光，然而在这CN 1143

12、02543 A说明书4/9 页样的判断中存在误判的现象，为了将误判的概率降低，设置了保持时间这一概念，又由于会出现人体的突然性动作，导致误判的情况发生，例如在抬头后又突然低头去拾取眼镜，就会发生未达到保持时间的状况，但其实际是需要进行灯光调节的，因此基于这样的情况，设置了保持时间,如果存在连续的保持时间，在前一个保持时间未达到时间保持阈值但超出了高度阈值，在这样的情况下，只需要保持时间超出了 1 5，也会启动灯光调节装置，即可以节省系统的反馈时间，使得用户减少等待时间。0014 根据上述技术方案，在步骤S4中，进行灯光调节包括以下步骤：S8-1、将步马整2、S3的两组数据图像进行同等区域分割，

13、共计分成n区域，其中步骤S 2的数据图像中各区域特征记为集C1 = 1。3、斯，其中Q1、。2、。分别代表步骤S2的数据图像中各区域特征；步骤S3的数据图像中各区域特征记为集合C2 =抄1、b2. b3.、bn，其中 d2坛、与分别代表步骤S3的数据图像中各区域特征；S8-2根据公式：nU*)其中，D为两组数据图像的相似度；S8-3、利用步骤S8-2中的相似度对灯光进行调节，直至相似度满足阈值，根据公式：%=(%值a值5其中,w为调节的光照度,单位为勒克斯为相似度阈值ko为调节系数值；将调节的光照度大小发送至灯光调节模块，发出指令按照光照度大小进行调节。0015对两组图像进行分割区域，对每个区

14、域内部的特征进行提取，因为在光照不足的情况下，人眼内形成的图像会具备大量的阴影情况，因此会与实际的清晰图像存在较大不同，利用相似度距离进行判断，在其阴影状态过多的情况下，相似度会很低，此时系统就会判定需要一定的光照强度的改变来改善相似度，一旦其达到了相似度的阈值，就说明此时人眼内已经可以看到清晰的图像了，也就不需要继续增加光照的强度，可以有效防止光照对眼睛的刺激，提升用户的体验。0016与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1、本发明利用三维仿真环境对卧室内的情况进行三维仿真，以灯光调节装置的中心点为原点建立空间直角坐标系，以人体双眼瞳孔的中心与原点的连线确认人体的面朝方向，进而在三维仿真

15、环境下提取出灯光采集装置面向人体的截面图，利用这样的方法能够精准判断出人眼在此状态下能够看到的灯光调节装置的截面图，因此更加利于图像的后续比对,提升调节的智能化和精准程度，更适用于用户；2、本发明从人眼中形成的图像采集，进而判断人眼对当前环境的感知状态，相比于目前市场上根据周围环境光照度来进行光照调节的智能灯具具有更高的适用性，能够更加满足用户的个人体验，能够进一步提升物联网设备的智能化程度；3、本发明相比于目前的智能灯具更能够提高对人眼的适配能力，对于目前的以大数据为核心根据周围环境进行调节关照的灯具，难以从个人出发，由于每个人对于光照感知的情况也不同，因此本发明更能够在光照的调节上实现智能化，能够更进一步保护人眼，防止人眼在黑暗中醒来时被光照刺伤眼睛，同时也防止出现光照不足的情况，导致用户下床跌倒；4、本发明中还设置有持续保持时间，能够在高度超出阈值但未超出持续时间阈