一种具有信息交互功能的智能饮水机及其信息交互方法

摘要

本发明公开了一种具有信息交互功能的智能饮水机，包括：信息采集单元、图像处理单元、水桶水量识别单元、信息发布单元和社交互动单元。本发明通过摄像头以及传感器实时采集饮水机的状态信息，并对这些信息进行智能化处理，通过社交网络对信息进行发布，使得用户无需行动即可利用社交网络远程地查询、监控和控制饮水机的状态，避免了用户在不了解饮水机状态的情况下频繁地在饮水机和位置之间来回奔波。本发明还公开了该智能饮水机的信息交互方法，其对饮水机工作状态以及水桶水量的识别算法，计算复杂度低，不会改变饮水机的电气特性，不会影响其安全性及可靠性；算法可以抵抗一定的抖动。

主权项

一种具有信息交互功能的智能饮水机的信息交互方法，所述的智能饮水机包括：信息采集单元，用于实时采集饮水机的重力信息以及饮水机信号灯的图像信息；图像处理单元，用于对所述的图像信息进行处理分析，输出饮水机的工作状态信息；水桶水量识别单元，用于对所述的重力信息进行分析计算，输出饮水机的水桶水量信息；信息发布单元，用于通过互联网定时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息和水桶水量信息；社交互动单元，用于通过互联网从外部社交网络服务器上接收用户的交互信息，并根据所述的交互信息通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息；所述的图像处理单元、水桶水量识别单元、社交互动单元和信息发布单元集成于嵌入式处理器中；所述的信息发布单元和社交互动单元共连有多媒体数据库；所述的信息交互方法包括如下步骤：（1）实时采集饮水机的重力信息以及饮水机信号灯的图像信息；（2）对所述的图像信息进行处理分析，获得饮水机的工作状态信息，具体过程如下：A1.获取在电源开且处于加热、电源开且处于保温以及电源关三种工作状态下饮水机信号灯的图像信息；A2.对当前饮水机信号灯的图像信息以及三种工作状态下饮水机信号灯的图像信息进行区域锁定、高斯滤波，对应得到一张待判定图像和三张状态参考图像；A3.根据一张待判定图像和三张状态参考图像，通过以下公式计算待判定图像与三张状态参考图像的相关系数，使相关系数最小的一张状态参考图像对应的饮水机工作状态作为当前饮水机的工作状态信息；$D=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\sqrt{{(R_i-r_i)}^2+{(G_i-g_i)}^2+{(B_i-b_i)}^2}}{n}$其中：D为图像的相关系数，n为待判定图像的像素个数，R_i、G_i、B_i分别为待判定图像中第i像素的红、绿、蓝三色通道的像素值，r_i、g_i、b_i分别为状态参考图像中对应R_i、G_i、B_i的像素值；对所述的重力信息进行分析计算，获得饮水机的水桶水量信息，具体过程如下：B1.获取在有桶且无水、有桶且满水以及无桶三种状态下饮水机的重力值；B2.根据当前饮水机的重力信息以及三种状态下饮水机的重力值，通过以下公式计算当前饮水机的重力信息与三种状态下饮水机重力值的相关系数；$W=\frac{\underset{j=1}{\overset{m}{\Sigma }}|P_j-p|}{m}$其中：W为重力的相关系数，P_j为当前饮水机重力信息中第j采样点的重力值，m为当前重力采集过程中的采样次数，p为任一状态下饮水机的重力值；B3.判断相关系数最小的重力值对应的状态是否为无桶状态：若是，则使无桶状态作为当前饮水机的水桶水量信息；若否，则根据有桶且无水和有桶且满水状态下饮水机的重力值，以及当前饮水机的重力信息与无桶状态下饮水机重力值的相关系数，通过以下公式计算当前饮水机水桶中的剩余水量百分比，并使剩余水量百分比作为当前饮水机的水桶水量信息；$\eta =\frac{W_u}{p_f-p_e}\times 100\%$其中：η为当前饮水机水桶中的剩余水量百分比，p_e和p_f分别为有桶且无水和有桶且满水状态下饮水机的重力值，W_u为当前饮水机的重力信息与无桶状态下饮水机重力值的相关系数；（3）通过互联网定时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息和水桶水量信息；同时通过互联网从外部社交网络服务器上接收用户的交互信息，并根据所述的交互信息通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息：通过关键字匹配的方法对所述的交互信息进行分析，以获取用户的查询意图；若查询意图是询问关于饮水机的工作状态或水桶水量，则通过互联网即时向外部社交网络服务器发送饮水机的工作状态信息或水桶水量信息。