基于视频检测的自习室智能控制系统

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摘 要：针对高校自习室中广泛存在的灯常亮、风扇常开等不环保现象，采用基于ZigBee的物联网技术进行数据收集与无线传输，结合视频检测与图像处理技术设计实现智能控制系统，以达到充分利用教学资源、节能环保、创造舒适学习环境的目的。系统具有可靠性好、精度高、速度快的优点，有一定推广价值。

关键词：物联网;传感器;视频检测;分区照明

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-1302数据采集部分

系统需要采集的数据包括：红外传感器采集进出自习室的人数。温湿度和光照传感器采集到的教室环境参数，包括温度、湿度、光强。摄像头采集教室的实时图像，传送到PC机进行后续处理。

输出与显示部分

在单片机控制下完成在LCD屏幕上显示当前自习室的人数。图像处理及对比的结果在PC机Matlab环境下显示相应图片。

2 系统实现

智能自习室系统利用了单片机、物联网和数字图像技术来实现所设计的系统功能。以下主要从自习室进出人数记录、自习室分区照明控制、自习室温湿度控制三个部分来介绍实现的原理。

2.1 自习室进出人数统计

软件设计

温湿度控制的软件设计主要包含温湿度传感器数据采集与显示，对继电器模块的控制等，部分流程图如图3所示：当检测到温度大于等于事先设定的温度阈值时，开启协调器上的控制风扇或空调的继电器，启动风扇或空调;当温度小于该设定温度时，返回继续读取温湿度数据，若原风扇处于开启状态则关闭继电器。

2.3 自习室分区照明控制

本项目基于物联网为核心的控制技术进行设计，为物联网在智能校园找到新的应用，解决了学生在自习室中遇到的一些问题。通过视频检测技术等方式提供自习教室准确的实时人数信息，避免使用红外传感器方式时多人同时离开教室造成误判现象的发生，影响对照明及控温的管理的有效性。（4）基于图像处理技术提供自习教室分区照明，可以充分利用学校已有的资源，创造了更加优越的学习环境，具有一定应用和推广价值。

系统实现了设计要求的智能化控制功能，进一步可在以下几方面进一步改进：（1）通过电子标签的方法优化自习室出入人数记录，获取每位进出学生的信息，建立数据库，可供查询。（2）通过数学建模，在保证学生舒适度的情况下减少自习室的开放，进一步节电。（3）改进背景建模的分割方法，以适应教室中光照缓慢变化和摇摆树叶等缓慢变化的背景图像;对于光照突变的帧图像，可以进行二次分割，提高分割方法的鲁棒性和分割精度。

参考文献

. 内蒙古科技与经济，2011（4）：66-67.