一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法、系统与流程

本发明涉及资源调度领域，具体基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控领域，尤其涉及一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、当前在博物馆、艺术馆、大型会议室等通常将整个场馆的灯打开至最大功率，导致无论是否有人员参观浏览均会消耗场馆的电能，造成场馆电费的浪费；目前可基于单人的注视点位置调节屏幕亮度；但在多人情况下无法准确高效的基于所有人的注视点进行亮度调节；因此，在绿色节能的倡导下，如何节约大型场馆中的电能成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法、系统、电子设备及存储介质，可提升亮度调节的智能化程度，节约电能损耗。

2、一方面，本发明是实施例提供一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法，所述方法应用于基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统，所述基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统部署于目标楼宇中，所述目标楼宇安装有多个摄像头以及多个照射灯，所述多个照射灯的照射角度可调节，所述方法包括：通过所述多个摄像头获取第一区域的视频数据；检测所述第一区域是否存在人员，若是，确定所述第一区域的n个人员，n为正整数；针对所述n个人员中的每个人员执行以下步骤：确定所述n个人员对应的n个视觉覆盖范围；确定所述n个人员对应的n个视觉覆盖范围中相互之间存在交集的m个视觉覆盖范围，判断m是否大于等于预设阈值；若m大于等于预设阈值，则确定所述m个视觉覆盖范围的并集；确定所述并集中的信息展示区域；控制所述多个照射灯的照射角度以及照射亮度，增加所述信息展示区域的亮度；若所述m小于预设阈值，则确定所述m个视觉覆盖范围对应的m个人员，通过所述多个摄像头跟踪所述m个人员的实时注视点，判断所述注视点是否落在信息展示区域；若是，控制所述多个照射灯的照射角度以及照射亮度，则增加所述信息展示区域亮度；针对所述n个视觉覆盖范围中与不存在交集的第一视觉覆盖范围，通过所述多个摄像头跟踪所述第一视觉覆盖范围对应的人员的实时注视点，判断所述注视点是否落在信息展示区域；若是，则控制所述多个照射灯的照射角度以及照射亮度，增加所述信息展示区域亮度。

3、需要说明的是，目标楼宇可以是图书馆，美术馆，展览馆，大型会场等楼宇；目标楼宇的四周墙壁可以设置有信息展示区域，例如书法、艺术画作，物品陈列介绍区域等。当前大型展览馆或大型会场无论是否存在人员都将书法、艺术画作等区域以最大亮度进行照射以便于用户浏览。

4、需要说明的是，预设阈值为认为设定的，例如预设阈值为5。

5、可见，本技术实施例中，当检测到多个人之间的视觉覆盖范围落于同一区域时，则表示该部分区域被人浏览的概率较大，则将该部分人员的并集区域内的全部信息展示区域的亮度增加至最大；当检测到视觉覆盖范围的交集对应的人员数量较少，或者人员之间的视觉覆盖范围无交集时，则该人员可能是讲解员等或者单独的浏览者，则结合该人员的注视点判断该人员是否浏览信息展示区域，若是，则增加对应的信息展示区域的亮度，实现人员定制化的亮度调节，进而避免电能的浪费。

6、在一种可能的实现方式中，所述确定所述n个人员对应的n个视觉覆盖范围，包括：针对所述每个人员进行特征点检测，获取所述每个人员两侧肩膀的一组特征点，所述一组特征点处于同一水平，基于所述一组特征点构建第一平面，所述第一平面与水平面垂直，且所述一组特征点位于所述第一平面；检测所述每个人员的面部特征点；确定所述每个人员的所述面部特征点相较于所述第一平面所在的第一空间，在所述第一空间以所述一组特征点的中心点为起点构建垂直于所述第一平面的垂线；以所述中心点为起点构建第一射线和第二射线；所述第一射线、所述第二射线与所述垂线在同一平面且位于所述第一平面的同一侧；所述第一射线和所述第二射线与所述垂线之间的夹角均为预设角度；基于所述第一射线和所述第二射线分别构建第二平面和第三平面；所述第二平面和所述第三平面垂直于水平面；确定所述第二平面和所述第三平面在所述第一空间中与物体的第一交线和第二交线；所述第一交线和所述第二交线之间的区域为所述每个人员的视觉覆盖范围。

7、其中，第一射线位于第二平面、第二射线位于第三平面。

8、其中，第一平面将空间分为两部分，第一空间为人脸特征点所在的一侧；具体的，可以是大部分人脸所在的一侧或者是人脸鼻子部位特征点坐在的一侧。

9、现有技术中基于人体面部确定视觉覆盖范围，但由于人体头部会经常扭动，因此，确定的视觉覆盖范围不准确，且实时追踪检测人脸朝向的计算过程计算量较大。

10、可见，本技术实施例中，可以基于肩膀的特征点以及脸部特征点的位置确定人员的朝向，进而确定出人员的视觉覆盖范围，在提升了确定视觉覆盖的准确度的同时，提升了确定视觉覆盖范围的效率。

11、在一种可能的实现方式中，所述针对所述每个人员进行特征点检测，获取所述每个人员两侧肩膀的一组特征点，包括：确定所述第一区域的n个人员后，将所述第一区域的视频数据输入第一特征提取模块进行特征提取，得到全局特征；将所述第一区域的视频数据输入第二特征提取模块进行特征提取，得到局部特征；将所述全局特征与所述局部特征进行拼接，并将拼接后的特征依次输入自注意力模块和平均池化层，获取特征点；其中，所述第一特征提取模块包括二维卷积神经网络，所述二维卷积神经网络包括时空特征提取模块；将所述第一区域的视频数据输入第一特征提取模块进行特征提取，得到全局特征，包括：所述二维卷积神经网络包括第一分支、第二分支和第三分支，所述第一分支依次包括卷积核为1*1的卷积层、卷积核为3*3的卷积层、卷积核为3*3的卷积层，所述第二分支依次包括卷积核为1*1的卷积层、卷积核为3*3的卷积层；所述第三分支依次包括卷积核为1*1的卷积层、所述时空特征提取模块；将所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支的输出进行融合得到全局特征；所述第三分支的卷积核为1*1的卷积层的输出为第二特征；将所述第二特征输入至时空特征提取模块，得到输出特征；所述将所述第二特征输入至时空特征提取模块，得到输出特征，包括：将所述第二特征进行二维卷积获取时空特征（c,t,w,h），其中c为通道数，w，h为空间维，t为时间维，基于通道将时空特征分割为第一时空特征、第二时空特征；从所述第一时空特征中得到第一门控特征，从所述第二时空特征中得到第二门控特征；对第一门控特征进行时移获取向前时移特征，对第二门控特征进行时移获取向后时移特征；所述第一时空特征减去第一门控特征获取第一残差特征，所述第二时空特征减去第二门控特征获取第二残差特征；所述第一残差特征和所述向前时移特征融合获取第一时空特征提取模块输出，所述第二残差特征和所述向后时移特征融合获取第二时空特征提取模块输出；所述第一时空特征提取模块输出和所述第二时空特征提取模块输出共同构成时空特征提取模块的输出特征；

12、其中，所述第一门控特征和所述第二门控特征的获取方式为：

13、y1=tanh(w1*x1)⊙x1;

14、y2=tanh(w2*x2)⊙x2;

15、其中，y1和y2分别为第一门控特征和第二门控特征，x1为第一时空特征，x2为第二时空特征，x1和x2基于通道进行分割,w1和w2分别为3*3*3的卷积核，*为卷积，⊙为哈达玛积。

16、在一种可能的实现方式中，所述将所述第一区域的视频数据输入第二特征提取模块进行特征提取，得到局部特征，包括：定义一组特征点的实体相关的词汇表，将其合并在文本提示符中；通过预训练的bert对所述文本提示符进行编码，获得词汇特征；将所述第一区域的视频数据输入预训练的视觉编码器进行处理，获得图像感兴趣区域特征；对齐并融合词汇特征和感兴趣区域特征，得到兴趣点实体特征；将所述兴趣点实体特征通过注意力机制进行特征提取，得到局部特征。

17、在一种可能的实现方式中，所述多个摄像头为4个摄像头，所述4个摄像头位于天花板上；所述4个摄像头的位置点之间的连线构成矩形，所述矩形覆盖的区域大于所述第一区域。

18、在一种可能的实现方式中，所述确定所述第一区域的n个人员之后，针对所述n个人员中的每个人员执行以下步骤之前，所述方法还包括：判断所述n是否大于预设人员数量，若是，则在预设时长内检测所述n个人员中每个人员的位置移动变化和身体旋转变化；基于所述每个人员的位置移动变化和身体旋转变化计算综合移动变化程度和综合旋转变化程度；若所述综合移动变化程度大于预设移动变化程度或所述综合旋转变化程度大于预设旋转变化程度，则控制所述多个照射灯增加所述第一区域对应的信息展示区域亮度；若所述综合移动变化程度小于等于预设移动变化程度或所述综合旋转变化程度小于等于预设旋转变化程度；则执行所述针对所述n个人员中的每个人员执行以下步骤。

19、其中，基于综合移动变化程度和综合旋转变化程度判定人员是否专注于信息展示区域，若综合移动变换程度或综合旋转变化程度较大则表明该部分人员并没有专注于信息展示区域的内容，更可能是在进行交谈或者移动，则不执行后续的亮度增强步骤。

20、可见，本技术实施例中可以基于人员的状态判断人员对于信息展示区域的关注度，在关注度较低的情况下不执行后续的步骤，进而减少不必要的电能浪费。

21、在一种可能的实现方式中，所述在预设时长内检测所述n个人员中每个人员的位置移动变化和身体旋转变化；基于所述每个人员的位置移动变化和身体旋转变化计算综合移动变化程度和综合旋转变化程度，包括：基于所述每个人员在所述预设时长的起点和终点确定所述每个人员的位置移动距离，确定所述n个人员中位置移动距离中小于预设距离的第一比例，根据所述第一比例确定所述综合移动变化程度；记录在所述预设时长的起点时所述每个人员的身体姿态，以所述每个人员在所述起点时得身体姿态为基准，计算在所述预设时长内每个人员的身体旋转角度大于预设旋转角度的旋转时长；确定所述n个人员中旋转时长小于预设时长的第二比例，根据所述第二比例确定所述综合旋转变化程度。

22、另一方面，本发明实施例提供了一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统，所述基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统部署于目标楼宇中，所述目标楼宇安装有多个摄像头以及多个照射灯，所述多个照射灯的照射角度可调节，所述基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统用于执行以下方法步骤：

23、通过所述多个摄像头获取第一区域的视频数据；

24、检测所述第一区域是否存在人员，若是，确定所述第一区域的n个人员，n为正整数；

25、针对所述n个人员中的每个人员执行以下步骤：

26、确定所述n个人员对应的n个视觉覆盖范围；

27、确定所述n个人员对应的n个视觉覆盖范围中相互之间存在交集的m个视觉覆盖范围；

28、判断m是否大于等于预设阈值；

29、若m大于等于预设阈值，则确定所述m个视觉覆盖范围的并集；

30、确定所述并集中的信息展示区域；控制所述多个照射灯的照射角度以及照射亮度，增加所述信息展示区域的亮度；

31、若所述m小于预设阈值，则确定所述m个视觉覆盖范围对应的m个人员，通过所述多个摄像头跟踪所述m个人员的实时注视点，判断所述注视点是否落在信息展示区域；若是，控制所述多个照射灯的照射角度以及照射亮度，则增加所述信息展示区域亮度；

32、针对所述n个视觉覆盖范围中与不存在交集的第一视觉覆盖范围，通过所述多个摄像头跟踪所述第一视觉覆盖范围对应的人员的实时注视点，判断所述注视点是否落在信息展示区域；若是，则控制所述多个照射灯的照射角度以及照射亮度，增加所述信息展示区域亮度。

33、再一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器，适于实现一条或多条指令；以及，计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有一条或多条指令，所述一条或多条指令适于由所述处理器加载并执行上述一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法。

34、再一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有一条或多条指令，所述一条或多条指令适于由处理器加 载并执行上述一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法。

35、由此可见，本发明可以基于人群视野覆盖范围动态的调整信息展示区域的亮度；通过对全局特征提取信息并使用补充的局部信息丰富特征，全局特征提取时使用二维卷积神经网络和时空模块，在减小计算量的基础上保持时空上下文特征提取关系，局部特征提取时，通过一个预先训练过的语言编码器结合视觉编码器，以获取更准确的局部特征。综上所述，本技术在多人情况下可以基于图像数据处理快速的动态调整区域的亮度，提升了响应的速度，达到更精确的能耗管控的效果。

技术特征：

1.一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法，其特征在于，所述方法应用于基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统，所述基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统部署于目标楼宇中，所述目标楼宇安装有多个摄像头以及多个照射灯，所述多个照射灯的照射角度可调节，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述n个人员对应的n个视觉覆盖范围，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对所述每个人员进行特征点检测，获取所述每个人员两侧肩膀的一组特征点，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第一区域的视频数据输入第二特征提取模块进行特征提取，得到局部特征，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个摄像头为4个摄像头，所述4个摄像头位于天花板上；所述4个摄像头的位置点之间的连线构成矩形，所述矩形覆盖的区域大于所述第一区域。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一区域的n个人员之后，针对所述n个人员中的每个人员执行以下步骤之前，所述方法还包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在预设时长内检测所述n个人员中每个人员的位置移动变化和身体旋转变化；基于所述每个人员的位置移动变化和身体旋转变化计算综合移动变化程度和综合旋转变化程度，包括：

8.一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统，其特征在于，所述基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统部署于目标楼宇中，所述目标楼宇安装有多个摄像头以及多个照射灯，所述多个照射灯的照射角度可调节，所述基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控系统用于执行以下方法步骤：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有一条或多条指令，所述一条或多条指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-7任一项所述的基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种基于楼宇人员动态分布的智能化能耗管控方法、系统，其中，方法包括：通过多个摄像头获取第一区域的视频数据；检测第一区域是否存在人员，若是，确定第一区域的N个人员，N为正整数；针对N个人员中的每个人员执行以下步骤：确定N个人员对应的N个视觉覆盖范围；控制多个照射灯的照射角度以及照射亮度，增加信息展示区域的亮度。实施本申请实施例可提升亮度调节的智能化程度，节约电能损耗。

技术研发人员：王孟,卞守国,杨绪俊,何俊,侯伟伟,王焕君,胡明亮,吴迪,杨劲伟,赵汝均,胡庆昌,石明芮,高曌玥
受保护的技术使用者：中海物业管理有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23