TW201410076A - 燈具狀態檢測系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種燈具狀態檢測系統及方法，該系統用於：接收一個燈具內建的攝像裝置攝取的預設數量的影像；計算該預設數量的影像中的每張影像的亮度值；根據該預設數量的影像的亮度值及燈具的開關狀況確定該燈具的運行狀態；當該燈具的運行狀態出現異常時，根據該出現異常的燈具的位置資訊，在一個監控介面上標示出該出現異常的燈具。利用本發明可以自動偵測燈具是否處於異常狀態，當偵測到燈具處於異常狀態時，以簡訊或警示聲音通報維修人員。

Description

燈具狀態檢測系統及方法

本發明涉及一種檢測系統及方法，尤其涉及一種燈具狀態檢測系統方法。

傳統的燈具狀態檢測方式多倚賴維修人員自行定期或不定期檢查、巡視各燈具的運行狀態，方能確認各燈具是否正常運作。此種檢測方式，不僅可能因維修人員檢測週期較長，導致運行異常的燈具無法及時進行維修。另外，如果燈具出現不定期閃爍等非持續性異常，維修人員檢測時未出現異常，將造成維修人員不能及時發現燈具異常，使傳統燈具狀態檢測方式對於燈具的維護成效大打折扣。

鑒於以上內容，有必要提供一種燈具狀態檢測系統及方法，其可根據燈具內建的攝像裝置，自動偵測燈具是否處於異常狀態，當偵測到燈具處於異常狀態時，以簡訊或警示聲音通報維修人員。

一種燈具狀態檢測系統，該系統包括：資料接收模組，用於接收一個燈具內建的攝像裝置攝取的預設數量的影像；計算模組，用於計算該預設數量的影像中的每張影像的亮度值；狀態判定模組，用於根據該預設數量的影像的亮度值及燈具的開關狀況確定該燈具的運行狀態；警示模組，用於當該燈具的運行狀態出現異常時，根據該出現異常的燈具的位置資訊，在一個監控介面上標示出該出現異常的燈具。

一種燈具狀態檢測方法，該方法包括：資料接收步驟，接收一個燈具內建的攝像裝置攝取的預設數量的影像；計算步驟，計算該預設數量的影像中的每張影像的亮度值；狀態判定步驟，根據該預設數量的影像的亮度值及燈具的開關狀況確定該燈具的運行狀態；警示步驟，當該燈具的運行狀態出現異常時，根據該出現異常的燈具的位置資訊，在一個監控介面上標示出該出現異常的燈具。

相較於習知技術，所述的燈具狀態檢測系統及方法，其可根據燈具內建的攝像裝置，自動偵測燈具是否處於異常狀態，當偵測到燈具處於異常狀態時，以簡訊或警示聲音通報維修人員，提高了燈具的維護成效。

參閱圖1所示，係本發明燈具與後端主機的硬體架構示意圖。該後端主機2連接於一個電源控制裝置3，該電源控制裝置3與一個或多個燈具4連接，用於控制燈具4電源的開啟或關閉。在本實施方式中，所述電源控制裝置3可以採用可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）或可編程自動化控制器（Programmable Automation Controller，PAC）。後端主機2能夠透過該電源控制裝置3獲取該燈具4的開啟、關閉狀況。

參閱圖2所示，所述燈具4為使用燈泡作為發光源的發光裝置，每個燈具4中內建有一個攝像裝置40，該攝像裝置40與燈具4共用電源電力線L1。該攝像裝置40的鏡頭前加裝有一個白色透光、霧面材質的散光片（Diffuser）41，並且包括一個網路模組42（以下稱為第一網路模組42）。該第一網路模組42可以是無線通訊模組，如WiFi模組。

可以理解，如果直接以攝像裝置40的鏡頭拍攝燈具4的發光源，不僅攝取的影像容易因發光源的光線過強，使影像拍攝過程產生過度曝光，造成影像亮度、對比度等差異過大，也可能產生影像內容因包含燈具等背景，使得影像內容過於複雜，不利於後續影像處理技術進行判讀作業。因此，本發明在攝像裝置40的鏡頭前方加裝有一個散光片41，使攝像裝置40的鏡頭近距離對燈具4的發光源進行拍攝時，可攝得光線較柔且平均散光的影像畫面，避免影像內出現複雜的背景，或不同區塊亮度、對比度差異過大的情形。

該攝像裝置40用於當燈具4的電源開啟時，持續對燈具4的發光源（如燈泡、燈管）進行拍攝，並透過第一網路模組42將攝取的影像傳送給後端主機2。

參閱圖3所示，係本發明燈具狀態檢測系統的應用環境示意圖。在本實施方式中，該燈具狀態檢測系統24運行於後端主機2中。所述後端主機2還包括透過信號線和資料線相連的顯示螢幕20、網路模組22（以下稱為第二網路模組22）、儲存器23及處理器25。

所述儲存器23用於儲存所述燈具狀態檢測系統24的程式碼等資料。所述燈具狀態檢測系統24用於根據燈具4內建的攝像裝置40，自動偵測燈具4是否處於異常狀態，當偵測到燈具4處於異常狀態時，以簡訊或警示聲音通報維修人員，具體過程以下描述。

在本實施方式中，所述燈具狀態檢測系統24可以被分割成一個或多個模組，所述一個或多個模組被儲存在所述儲存器23中並被配置成由一個或多個處理器（本實施方式為一個處理器25）執行，以完成本發明。例如，參閱圖4所示，所述燈具狀態檢測系統24被分割成資料設置模組240、資料接收模組241、計算模組242、狀態判定模組243及警示模組244。本發明所稱的模組是完成一特定功能的程式段，比程式更適合於描述軟體在後端主機2中的執行過程，關於各模組的功能將在圖5的流程圖中具體描述。

參閱圖5所示，係本發明燈具狀態檢測方法的流程圖。

步驟S10，將電源控制裝置3與監控區域內的所有燈具4、及後端主機2進行相互連接，並透過資料設置模組240設定每個燈具4的位置資訊，將每個燈具4的位置資訊儲存於儲存器23中。參閱圖6所示，該監控區域包括8個燈具，分別為A1、A2、…、A8。用戶可以在監控介面30上雙擊某個燈具的圖示，然後設定該燈具的位置資訊，將該設定的位置資訊儲存於儲存器23的一個資料表中。

步驟S11，當一個燈具4的電源開啟時，該燈具4內建的攝像裝置40對燈具4的發光源持續進行拍攝，並透過第一網路模組42將攝取的影像傳送至後端主機2。在本實施方式中，該攝像裝置40會將燈具4的位置資訊一起發送給後端主機2。

步驟S12，資料接收模組241透過第二網路模組22獲取該燈具4內建的攝像裝置40攝取的預設數量的影像（如10張影像）。然後，計算模組242利用影像處理技術計算每張影像的亮度值。其中，該亮度值為該攝取的影像的所有圖元點亮度的平均值。

具體而言，該計算方法為：計算模組242利用影像處理技術將該攝取的影像轉換成二值化圖片，然後計算該二值化圖片中所有圖元點亮度的平均值，作為該攝取的影像的亮度值。可以理解，在其他實施方式中，該計算模組242也可以不將該攝取的影像轉換成二值化圖片，直接計算該攝取的影像中所有圖元點亮度的平均值，作為該攝取的影像的亮度值。轉換成二值化圖片的好處在於可以降低後續計算的複雜度。

步驟S13，狀態判定模組243根據該預設數量的影像的亮度值及燈具4的開關狀況確定該燈具4的運行狀態。其中，該燈具4的開關狀況可以透過電源控制裝置3獲取，具體描述如下。

在燈具4處於開啟狀況時，如果該預設數量的影像的亮度值皆大於一個預設閥值（如150），或者初期部分影像(如10%)的亮度值小於該預設閥值，但後續影像(如90%)的亮度值皆大於該預設閥值，則狀態判定模組243判定該燈具4處於正常狀態。如果該預設數量的影像的亮度值皆小於該預設閥值，或者該預設數量的影像的亮度值交替出現一部分影像的亮度值大於該預設閥值，一部分影像的亮度值小於該預設閥值，則狀態判定模組243判定該燈具4處於異常狀態。

舉例而言，參閱圖7所示，攝像裝置40攝取的影像的亮度值呈現出一條大於預設閥值的水平線（接近於255），則狀態判定模組243判定該燈具4處於正常狀態。參閱圖8所示，攝像裝置40攝取的初期部分影像的亮度值出現小於該預設閥值的狀況，但後續影像的亮度值呈現一條穩定的水平線，則狀態判定模組243判定該燈具4處於正常狀態。

參閱圖9所示，攝像裝置40攝取的影像的亮度值皆小於該預設閥值（接近於零），則狀態判定模組243判定該燈具4處於異常狀態。參閱圖10所示，攝像裝置40攝取的影像的亮度值出現不規則大於或小於該預設閥值的區間，則狀態判定模組243判定該燈具4的發光源出現閃爍，該燈具4處於異常狀態。

步驟S14，狀態判定模組243判斷該燈具4的運行狀態是否出現異常。如果該燈具4的運行狀態出現異常，則執行步驟S15；如果該燈具4的運行狀態沒有出現異常，則返回步驟S11。

步驟S15，警示模組244根據該出現異常的燈具4的位置資訊，在監控介面30上標示出該出現異常的燈具4，同時以簡訊或警示聲音等方式通報維修人員前往確認。在本實施方式中，可以用不同顏色或/和圖示標示燈具4的不同狀態。例如，用灰色圖示標示電源關閉的燈具4，用綠色圖示標示電源開啟、且運行狀態正常的燈具4，用紅色圖示標示電源開啟、但運行狀態異常的燈具4。

例如，參閱圖6所示，假設燈具A1、A5、A8處於關閉狀態，A2、A3、A6、A7處於開啟狀態且運行正常，A4處於開啟狀態但運行異常，則燈具A1、A5、A8在監控介面30上標示為灰色，A2、A3、A6、A7標示為綠色，A4標示為紅色。

在其他實施方式中，該燈具狀態檢測方法還可以進一步包括：

在燈具4處於關閉狀況時，如果資料接收模組241沒有接收到攝像裝置40傳送過來的影像，則狀態判定模組243判定該燈具4處於正常狀態。如果資料接收模組241接收到攝像裝置40傳送過來的影像，並且該影像的亮度值大於該預設閥值，則狀態判定模組243判定該燈具4處於異常狀態。

在本實施方式中，所述燈具4是以燈泡作為發光源，在其他實施方式中，所述燈具4也可以是採用其他發光源（如燈管）的發光裝置。

最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

2．．．後端主機

3．．．電源控制裝置

4．．．燈具

40．．．攝像裝置

41．．．散光片

42．．．第一網路模組

20．．．顯示螢幕

22．．．第二網路模組

23．．．儲存器

24．．．燈具狀態檢測系統

25．．．處理器

30．．．監控介面

240．．．資料設置模組

241．．．資料接收模組

242．．．計算模組

243．．．狀態判定模組

244．．．警示模組

圖1係本發明燈具與後端主機的硬體架構示意圖。

圖2係內建有攝像裝置的燈具示意圖。

圖3係本發明燈具狀態檢測系統的應用環境示意圖。

圖4係本發明燈具狀態檢測系統的功能模組圖。

圖5係本發明燈具狀態檢測方法的流程圖。

圖6係某監控區域所有燈具的監控介面示意圖。

圖7係攝像裝置攝取的影像的亮度值呈現出一條大於預設閥值的水平線的示意圖。

圖8係攝像裝置攝取的初期部分影像的亮度值小於該預設閥值，但後續影像的亮度值呈現一條穩定的水平線的示意圖。

圖9係攝像裝置攝取的影像的亮度值皆小於該預設閥值的示意圖。

圖10係攝像裝置攝取的影像的亮度值出現不規則大於或小於該預設閥值的示意圖。

2．．．後端主機

20．．．顯示螢幕

22．．．網路模組

23．．．儲存器

24．．．燈具狀態檢測系統

25．．．處理器

Claims (12)

1. 一種燈具狀態檢測系統，該系統包括：
   資料接收模組，用於接收一個燈具內建的攝像裝置攝取的預設數量的影像；
   計算模組，用於計算該預設數量的影像中的每張影像的亮度值；
   狀態判定模組，用於根據該預設數量的影像的亮度值及燈具的開關狀況確定該燈具的運行狀態；及
   警示模組，用於當該燈具的運行狀態出現異常時，根據該出現異常的燈具的位置資訊，在一個監控介面上標示出該出現異常的燈具。
2. 如申請專利範圍第1項所述之燈具狀態檢測系統，其中，所述影像的亮度值為該攝取的影像的所有圖元點亮度的平均值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之燈具狀態檢測系統，其中，所述計算模組計算每張影像的亮度值包括：
   將該攝取的影像轉換成二值化圖片，然後計算該二值化圖片中所有圖元點亮度的平均值，作為該攝取的影像的亮度值。
4. 如申請專利範圍第1項所述之燈具狀態檢測系統，其中，所述狀態判定模組確定該燈具的運行狀態包括：
   在燈具處於開啟狀況時，如果該預設數量的影像的亮度值皆大於一個預設閥值，或者初期部分影像的亮度值小於該預設閥值，但後續影像的亮度值皆大於該預設閥值，則判定該燈具處於正常狀態；及
   如果該預設數量的影像的亮度值皆小於該預設閥值，或者該預設數量的影像的亮度值交替出現一部分影像的亮度值大於該預設閥值，一部分影像的亮度值小於該預設閥值，則判定該燈具處於異常狀態。
5. 如申請專利範圍第1項所述之燈具狀態檢測系統，其中，所述狀態判定模組還用於：
   在燈具處於關閉狀況時，如果資料接收模組沒有接收到攝像裝置傳送過來的影像，則判定該燈具處於正常狀態；及
   如果資料接收模組接收到攝像裝置傳送過來的影像，並且該影像的亮度值大於該預設閥值，則判定該燈具處於異常狀態。
6. 如申請專利範圍第1項所述之燈具狀態檢測系統，其中，所述警示模組還用於：當該燈具的運行狀態出現異常時，以簡訊或警示聲音方式通報維修人員。
7. 一種燈具狀態檢測方法，該方法包括：
   資料接收步驟，接收一個燈具內建的攝像裝置攝取的預設數量的影像；
   計算步驟，計算該預設數量的影像中的每張影像的亮度值；
   狀態判定步驟，根據該預設數量的影像的亮度值及燈具的開關狀況確定該燈具的運行狀態；及
   警示步驟，當該燈具的運行狀態出現異常時，根據該出現異常的燈具的位置資訊，在一個監控介面上標示出該出現異常的燈具。
8. 如申請專利範圍第7項所述之燈具狀態檢測方法，其中，所述影像的亮度值為該攝取的影像的所有圖元點亮度的平均值。
9. 如申請專利範圍第7項所述之燈具狀態檢測方法，其中，所述計算步驟包括：
   將該攝取的影像轉換成二值化圖片，然後計算該二值化圖片中所有圖元點亮度的平均值，作為該攝取的影像的亮度值。
10. 如申請專利範圍第7項所述之燈具狀態檢測方法，其中，所述狀態判定步驟包括：
    在燈具處於開啟狀況時，如果該預設數量的影像的亮度值皆大於一個預設閥值，或者初期部分影像的亮度值小於該預設閥值，但後續影像的亮度值皆大於該預設閥值，則判定該燈具處於正常狀態；及
    如果該預設數量的影像的亮度值皆小於該預設閥值，或者該預設數量的影像的亮度值交替出現一部分影像的亮度值大於該預設閥值，一部分影像的亮度值小於該預設閥值，則判定該燈具處於異常狀態。
11. 如申請專利範圍第7項所述之燈具狀態檢測方法，其中，所述狀態判定步驟還根據燈具的開關狀況及是否接收到攝像裝置傳送過來的影像確定該燈具的運行狀態，該狀態判定步驟包括：
    在燈具處於關閉狀況時，如果沒有接收到攝像裝置傳送過來的影像，則判定該燈具處於正常狀態；及
    如果接收到攝像裝置傳送過來的影像，並且該影像的亮度值大於該預設閥值，則判定該燈具處於異常狀態。
12. 如申請專利範圍第7項所述之燈具狀態檢測方法，其中，所述警示步驟還包括：當該燈具的運行狀態出現異常時，以簡訊或警示聲音方式通報維修人員。