一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量方法和裝置以及一種控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是通風(fēng)柜技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種通風(fēng)柜開窗 面積測(cè)量方法和裝置以及一種控制器。
【背景技術(shù)】
[0002] 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)是實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中不可缺少的一個(gè)組成部分。為了使實(shí)驗(yàn)室工作人員不 吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學(xué)物質(zhì)和有機(jī)體、實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)有良好的 通風(fēng)。為阻止一些蒸氣、氣體和微粒（煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體）的吸收，污染物質(zhì)須用通 風(fēng)柜、通風(fēng)罩或局部通風(fēng)的方法除去。通風(fēng)柜是實(shí)驗(yàn)室中最常用的一種局部排風(fēng)設(shè)備，種類 繁多，由于其結(jié)構(gòu)不同，使用的條件不同，其排風(fēng)效果也不相同。通風(fēng)柜的性能好環(huán)，主要取 決于通過通風(fēng)柜空氣移動(dòng)的速度。使用通風(fēng)柜的最大目的是排出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害氣體， 保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的健康，也就是說要有高度的安全性和優(yōu)越的操作性。由于通風(fēng)柜在生化實(shí) 驗(yàn)室中占有非常重要的位置，從改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件，提高工作效率等方面 考慮，通風(fēng)柜的使用臺(tái)數(shù)飛躍地增加。隨之而來的是通風(fēng)管道，配管、配線、排風(fēng)等都成為實(shí) 驗(yàn)室建設(shè)的重要課題。實(shí)驗(yàn)室氣流裝置中變風(fēng)量通風(fēng)柜為保持安全的面風(fēng)速進(jìn)行變風(fēng)量控 制。
[0003] 通常上下開窗的通風(fēng)柜開窗大小是通過安裝拉索式測(cè)距傳感器測(cè)量開窗的大小， 但市面上同時(shí)存在左右開窗以及異形窗的通風(fēng)柜，無法通過安裝拉索式測(cè)距傳感器進(jìn)行測(cè) 量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量 方法和裝置以及一種控制器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中無法測(cè)量左右開窗和異形窗的通風(fēng)柜的 開窗大小的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量方法，所 述通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量方法包括：在所述通風(fēng)柜窗的可移動(dòng)邊框上貼設(shè)用于確定所述可移 動(dòng)邊框的位置的預(yù)設(shè)圖片，并在通風(fēng)柜窗的對(duì)面裝設(shè)可采集整個(gè)通風(fēng)柜窗的圖像的圖像采 集模塊；分別采集通風(fēng)柜窗在窗口開度最大時(shí)和窗口開度最小時(shí)的圖像，并根據(jù)通風(fēng)柜窗 在窗口開度最大時(shí)和窗口開度最小時(shí)各自圖像內(nèi)所述預(yù)設(shè)圖片的重心坐標(biāo)確定窗口最高 像素位置和窗口最低像素位置；采集通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)圖像，確定所述實(shí)時(shí)圖像中所述預(yù)設(shè) 圖片的重心坐標(biāo)，并根據(jù)所述預(yù)設(shè)圖片的重心坐標(biāo)和預(yù)存的所述預(yù)設(shè)圖片確定所述通風(fēng)柜 窗的實(shí)時(shí)窗口像素位置；根據(jù)所述實(shí)時(shí)窗口像素位置、通風(fēng)柜窗在窗口開度最大時(shí)的最大 開窗面積、所述窗口最高像素位置和所述窗口最低像素位置確定所述通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)開窗 面積。
[0006] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，根據(jù)所述預(yù)設(shè)圖片的重心坐標(biāo)和預(yù)存的所述預(yù)設(shè)圖 片確定所述通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)窗口像素位置具體包括：獲取所述實(shí)時(shí)圖像并從所述實(shí)時(shí)圖像 中提取涵蓋所述預(yù)設(shè)圖片的區(qū)域的特征描述子；將從所述實(shí)時(shí)圖像中提取的特征描述子與 從預(yù)存的預(yù)設(shè)圖片中提取的特征描述子相匹配并存儲(chǔ)相匹配的特征點(diǎn)；根據(jù)相匹配的特征 點(diǎn)的重心坐標(biāo)確定所述通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)窗口像素位置。
[0007] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述根據(jù)所述實(shí)時(shí)窗口像素位置、通風(fēng)柜窗在窗口 開度最大時(shí)的最大開窗面積、所述窗口最高像素位置和所述窗口最低像素位置確定所述通 風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)開窗面積的一種公式表達(dá)形式為：
[0009] S=HXff
[0010] 其中，Ss為實(shí)時(shí)開窗面積，S為最大開窗面積，P為實(shí)時(shí)窗口像素位置，Pmax為窗 口最高像素位置，Pmin為窗口最低像素位置，H為通風(fēng)柜窗的高度，W為通風(fēng)柜窗的寬度。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述預(yù)設(shè)圖片為條形碼貼片。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量裝置，所述通風(fēng)柜開窗 面積測(cè)量裝置包括：圖片定位模塊，包含一預(yù)設(shè)圖片，貼設(shè)于所述通風(fēng)柜窗的可移動(dòng)邊框 上，用于確定所述可移動(dòng)邊框的位置；圖像采集模塊，裝設(shè)于通風(fēng)柜窗的對(duì)面，用于采集整 個(gè)通風(fēng)柜窗的圖像；圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊相連，包括：圖像獲取單元，用于 從所述圖像采集模塊獲取通風(fēng)柜窗的圖像；存儲(chǔ)單元，與所述圖像獲取單元相連，用于存儲(chǔ) 根據(jù)通風(fēng)柜窗在窗口開度最大時(shí)和窗口開度最小時(shí)各自圖像內(nèi)所述預(yù)設(shè)圖片的重心坐標(biāo) 確定的窗口最高像素位置和窗口最低像素位置以及所述預(yù)設(shè)圖片；實(shí)時(shí)圖像處理單元，與 所述圖像獲取單元相連，用于根據(jù)圖像采集模塊采集的通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)圖像中所述預(yù)設(shè)圖 片的重心坐標(biāo)和預(yù)存的所述預(yù)設(shè)圖片確定所述通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)窗口像素位置；實(shí)時(shí)開窗面 積獲取單元，與所述存儲(chǔ)單元和所述實(shí)時(shí)圖像處理單元相連，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)窗口像素 位置、通風(fēng)柜窗在窗口開度最大時(shí)的最大開窗面積、所述窗口最高像素位置和所述窗口最 低像素位置確定所述通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)開窗面積。
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述實(shí)時(shí)圖像處理單元包括：特征描述子提取子單 元，分別與所述圖像獲取單元和所述存儲(chǔ)單元相連，用于從所述實(shí)時(shí)圖像中提取涵蓋所述 預(yù)設(shè)圖片的區(qū)域的特征描述子并從預(yù)存的預(yù)設(shè)圖片中提取的特征描述子；匹配子單元，與 所述特征描述子提取子單元相連，用于從所述實(shí)時(shí)圖像中提取的特征描述子與從預(yù)存的預(yù) 設(shè)圖片中提取的特征描述子相匹配并通過所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)相匹配的特征點(diǎn)；實(shí)時(shí)窗口像 素位置獲取子單元，分別與所述匹配子單元和所述存儲(chǔ)單元相連，用于根據(jù)相匹配的特征 點(diǎn)的重心坐標(biāo)確定所述通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)窗口像素位置。
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，在所述實(shí)時(shí)開窗面積獲取單元中，確定所述通風(fēng)柜 窗的實(shí)時(shí)開窗面積的一種公式表達(dá)形式為：
[0016] S=HXff
[0017] 其中，Ss為實(shí)時(shí)開窗面積，S為最大開窗面積，P為實(shí)時(shí)窗口像素位置，Pmax為窗 口最高像素位置，Pmin為窗口最低像素位置，H為通風(fēng)柜窗的高度，W為通風(fēng)柜窗的寬度。
[0018] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述預(yù)設(shè)圖片為條形碼貼片。
[0019] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述圖像采集模塊為圖像傳感器或攝像頭。
[0020] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種控制器，所述控制器包括如上所述的通風(fēng)柜 開窗面積測(cè)量裝置中的圖像處理模塊，所述控制器與控制通風(fēng)柜風(fēng)量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，所 述控制器將圖像處理模塊獲取的通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)開窗面積發(fā)送至所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以使得所 述執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)開窗面積對(duì)通風(fēng)柜的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0021] 如上所述，本發(fā)明的一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量方法和裝置以及一種控制器，具有 以下有益效果：
[0022] 1、本發(fā)明在所述通風(fēng)柜窗的可移動(dòng)邊框上貼設(shè)用于確定所述可移動(dòng)邊框的位置 的預(yù)設(shè)圖片，并在通風(fēng)柜窗的對(duì)面裝設(shè)可采集整個(gè)通風(fēng)柜窗的圖像的圖像采集模塊，通過 預(yù)設(shè)圖片的位置確定所述通風(fēng)柜窗的實(shí)時(shí)開窗面積，將開窗面積數(shù)據(jù)發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì) 風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以本發(fā)明能夠進(jìn)行非接觸式的開窗面積的測(cè)量，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中無 法測(cè)量左右開窗和異形窗的通風(fēng)柜的開窗大小的問題。
[0023] 2、本發(fā)明替代了傳統(tǒng)的接觸式的傳感器，具有廣泛的擴(kuò)展性，有利于通風(fēng)柜以及 實(shí)驗(yàn)室的智能化。
[0024] 3、本發(fā)明安裝方便，具有較強(qiáng)的通用性和實(shí)用性。
【附圖說明】
[0025] 圖1顯示為本發(fā)明的一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量方法的流程示意圖。
[0026]圖2顯示為本發(fā)明的通風(fēng)柜上安裝圖像采集模塊和預(yù)設(shè)圖片的示意圖。
[0027] 圖3顯示為本發(fā)明的一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量方法中確定實(shí)時(shí)窗口像素位置的 流程示意圖。
[0028] 圖4顯示為本發(fā)明的一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖5顯示為本發(fā)明的一種通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量裝置中實(shí)時(shí)圖像處理單元的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0030] 圖6顯示為本發(fā)明的一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 元件標(biāo)號(hào)說明
[0032] 1 通風(fēng)柜開窗面積測(cè)量裝置
[0033]11 圖片定位模塊
[0034]111 預(yù)設(shè)圖片
[0035]12 圖像采集模塊
[0036] 13 圖像處理模塊
[0037]131 圖像獲取單元
[0038] 132 存儲(chǔ)單元
[0039]133 實(shí)時(shí)圖像處理單元
[0040]133a特征描述子提取子單元
[0041]133b匹配子單元
[0042] 133c實(shí)時(shí)窗口像素位置獲取子單元
[0043] 134 實(shí)時(shí)開窗面積獲取單元
[0044] 2 通風(fēng)柜
[0045] 3 通風(fēng)柜窗
[0046] 4 控制器
[0047] Sl ~S4 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0048] 以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明 書所揭露的內(nèi)容