照明控制技術(shù)的智能化在節(jié)能減排的工作中占有舉足輕重的地位,但目前照明控制系統(tǒng)中常用的紅外傳感、聲音傳感等技術(shù)對(duì)照明場(chǎng)景中人物活動(dòng)的感知準(zhǔn)確度有待提高,傳感器的檢測(cè)距離也比較近。隨著機(jī)器視覺技術(shù)與深度學(xué)習(xí)理論的發(fā)展,圖像識(shí)別技術(shù)有望在照明控制系統(tǒng)中彌補(bǔ)以上不足,但目前的深度學(xué)習(xí)模型對(duì)數(shù)據(jù)量、運(yùn)算力、訓(xùn)練時(shí)間的要求過大,給圖像傳感系統(tǒng)的開發(fā)造成了一定的難度。針對(duì)以上問題,設(shè)計(jì)了一種基于圖像識(shí)別的智能圖像傳感,該圖像傳感主要對(duì)照明場(chǎng)景內(nèi)的圖像進(jìn)行人物活動(dòng)跡象識(shí)別,通過識(shí)別結(jié)果來控制照明系統(tǒng)的響應(yīng)。在智能圖像傳感技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程中,從圖像處理以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型兩個(gè)方面對(duì)深度學(xué)習(xí)流程進(jìn)行優(yōu)化,克服了現(xiàn)有深度學(xué)習(xí)模型數(shù)據(jù)量與計(jì)算力要求高、訓(xùn)練周期長的缺陷,從而使得圖像傳感獲得了較快的響應(yīng)速度。在圖像處理方面,提出了動(dòng)態(tài)模板匹配策略,結(jié)合輪廓提取與圖像分割技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行了非必要信息刪減以及目標(biāo)區(qū)域提取,提升了圖像識(shí)別過程中的針對(duì)性與魯棒性。同時(shí),對(duì)相關(guān)的圖像處理技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化與簡化。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建方面,主要對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)以及模型配置進(jìn)行了輕量化以及參數(shù)優(yōu)化,降低了模型訓(xùn)練的參數(shù)量與計(jì)算量。最后,對(duì)開發(fā)出的圖像傳感系統(tǒng)進(jìn)行了嵌入式微處理器移植,測(cè)試了系統(tǒng)的識(shí)別精度與響應(yīng)速度,并結(jié)合具體的照明控制環(huán)境,對(duì)圖像傳感的使用效果進(jìn)行了驗(yàn)證。研究結(jié)果顯示,智能圖像傳感能夠準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)出照明環(huán)境中的人物活動(dòng)跡象,相較于傳統(tǒng)傳感設(shè)備,圖像傳感可以覆蓋較大的范圍,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同照明區(qū)域的分布式監(jiān)測(cè)。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM923;TP212;TP391.41
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 照明控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機(jī)器視覺技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究內(nèi)容與重點(diǎn)
        1.3.1 論文的主要研究內(nèi)容
        1.3.2 論文的技術(shù)難點(diǎn)
        1.3.3 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 智能圖像傳感關(guān)鍵技術(shù)分析
    2.1 數(shù)字圖像處理技術(shù)
        2.1.1 數(shù)字圖像存儲(chǔ)方式
        2.1.2 離散傅里葉變換
        2.1.3 圖像直方圖均衡化
        2.1.4 圖像金字塔
    2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論
        2.2.1 神經(jīng)元擬合理論
        2.2.2 反向傳播理論
        2.2.3 梯度下降算法
3 智能圖像傳感技術(shù)方案
    3.1 總體技術(shù)流程
    3.2 圖像預(yù)處理方案
        3.2.1 圖像降噪方案
        3.2.2 圖像亮度與色彩調(diào)節(jié)方案
        3.2.3 圖像分離方案
        3.2.4 圖像特征與目標(biāo)提取方案
    3.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        3.3.1 多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.2 激活函數(shù)選取
        3.3.3 模型損失計(jì)算
    3.4 本章小結(jié)
4 智能圖像傳感實(shí)現(xiàn)
    4.1 概述
    4.2 圖像處理實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 圖像噪聲分析與濾波
        4.2.2 圖像色彩與亮度調(diào)節(jié)
        4.2.3 圖像背景剔除
        4.2.4 圖像信息空間縮減
        4.2.5 黏連區(qū)域分離
        4.2.6 變動(dòng)區(qū)域輪廓查找
        4.2.7 感興趣區(qū)提取與動(dòng)態(tài)模板更新
    4.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 訓(xùn)練數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換
        4.3.2 訓(xùn)練數(shù)據(jù)讀取
        4.3.3 多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
        4.3.4 人體識(shí)別模型訓(xùn)練
    4.4 本章小結(jié)
5 圖像傳感的嵌入式部署及效果驗(yàn)證
    5.1 概述
    5.2 硬件選擇及軟件部署
        5.2.1 嵌入式硬件選擇
        5.2.2 嵌入式軟件系統(tǒng)部署
    5.3 圖像傳感系統(tǒng)的效果驗(yàn)證
        5.3.1 圖像傳感的識(shí)別精度驗(yàn)證
        5.3.2 圖像識(shí)別模型對(duì)比評(píng)估
        5.3.3 軟硬件聯(lián)合測(cè)試
        5.3.4 照明場(chǎng)景的區(qū)域分割與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
    5.4 成果分析與展望
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;路創(chuàng)電子推出全新創(chuàng)藝GRAFIK 7000~(TM)照明控制系統(tǒng)[J];智能建筑與城市信息;2004年08期

2 任祥花;李章勇;鄭斌;;基于心率信號(hào)的照明控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2017年02期

3 肖玚;FULL-2WAY照明控制系統(tǒng)[J];智能建筑與城市信息;2005年11期

4 郭佳;;智能建筑照明控制系統(tǒng)實(shí)施與研究[J];建材與裝飾;2018年31期

5 程洪雷;;淺析智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)及其應(yīng)用[J];現(xiàn)代裝飾(理論);2011年04期

6 吳桐;;建筑照明控制系統(tǒng)與節(jié)能[J];現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊);2011年06期

7 張少夫;;一種智能路燈照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];智能建筑與智慧城市;2018年06期

8 許延風(fēng);;銳高照明控制系統(tǒng)winDIM@net[J];電氣應(yīng)用;2007年05期

9 王希娟;;照明控制系統(tǒng)實(shí)踐[J];品牌(理論月刊);2011年06期

10 方東;王捷;吳懿平;;基于云平臺(tái)的LED照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];信息與電腦(理論版);2016年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張軍朝;路燈、景觀燈照明控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究[D];太原理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙登科;照明控制系統(tǒng)中的智能圖像傳感技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2019年

2 楊光;基于GIS的無線照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2019年

3 楊博;智能家居中照明控制系統(tǒng)的研究[D];中國計(jì)量大學(xué);2018年

4 董嬋;智能展柜照明控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2018年

5 陳加懷;基于FPGA的景觀照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];杭州電子科技大學(xué);2012年

6 丁鼎;智能樓宇照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華東理工大學(xué);2017年

7 吉愛清;基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京郵電大學(xué);2016年

8 章潔;ZigBee技術(shù)在室內(nèi)照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

9 丁曉明;隧道照明控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];長安大學(xué);2012年

10 平青;基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市照明控制系統(tǒng)[D];蘇州大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2883810