專(zhuān)利名稱：在局部環(huán)境中依照個(gè)人的位置與個(gè)人的選擇修改局部環(huán)境的周?chē)h(huán)境的系統(tǒng)和方法
該發(fā)明涉及調(diào)節(jié)周?chē)h(huán)境，例如在住宅或者類(lèi)似的內(nèi)部環(huán)境中的燈光、溫度、噪聲級(jí)別等等。
某些住宅自動(dòng)化系統(tǒng)和方法是已知的。許多已知的住宅自動(dòng)化系統(tǒng)和方法通?？梢苑诸?lèi)為到達(dá)實(shí)時(shí)物理輸入的反饋。一個(gè)已知的實(shí)例是具有附帶的紅外傳感儀(或者類(lèi)似的移動(dòng)傳感器)的燈，這種燈在人從旁邊走過(guò)，例如進(jìn)入一個(gè)房間時(shí)就會(huì)打開(kāi)。這種燈可能經(jīng)常具有一個(gè)附帶的日光傳感器(另一個(gè)實(shí)時(shí)輸入)，該傳感器在周?chē)腥展獾臅r(shí)候阻止燈打開(kāi)。
其他已知的住宅自動(dòng)化系統(tǒng)和方法可以通常被分類(lèi)為被預(yù)定程序的，以在滿足某些標(biāo)準(zhǔn)時(shí)執(zhí)行某些功能。許多反饋系統(tǒng)通過(guò)定時(shí)器來(lái)控制。例如，加熱裝置可以在白天的某個(gè)時(shí)間例如在早上自動(dòng)地開(kāi)始。類(lèi)似地，煮咖啡機(jī)可以在指定時(shí)間自動(dòng)地開(kāi)始，以便當(dāng)他或者她在早上走進(jìn)廚房時(shí)會(huì)有準(zhǔn)備好的一杯煮好的咖啡。
在Richton的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP 1 102 500 A2中描述了更復(fù)雜的住宅自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例。通過(guò)個(gè)人攜帶的無(wú)線移動(dòng)單元(例如無(wú)線電話)的位置用來(lái)確定人到家的距離。根據(jù)人與家之間的距離執(zhí)行某些動(dòng)作的信息或者指令在住宅內(nèi)部產(chǎn)生并發(fā)送給控制器?？刂破鲗⒅贫ㄖ噶?。例如，當(dāng)用戶在到家的某段距離之內(nèi)時(shí)，住宅加熱裝置可以被指示打開(kāi)。因此，Richton具有類(lèi)似于反饋系統(tǒng)(也就是，基于近似性接合特征)和預(yù)定程序系統(tǒng)(也就是，當(dāng)滿足某個(gè)預(yù)存標(biāo)準(zhǔn)時(shí)特征的銜接)兩者的特色。
在Sharood等的PCT WO01/52478 A2中描述了另一個(gè)更精細(xì)的預(yù)定程序類(lèi)型的住宅自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)例。在Sharood系統(tǒng)中，現(xiàn)有的住宅設(shè)備和系統(tǒng)連接到一臺(tái)控制服務(wù)器。用戶可以經(jīng)由一個(gè)用戶接口來(lái)控制一個(gè)選定的設(shè)備或者系統(tǒng)，該用戶接口與服務(wù)器相互作用并且對(duì)于選定的設(shè)備或者系統(tǒng)可以表示實(shí)際的控制輸入的圖示。因此用戶可以遠(yuǎn)程地，例如通過(guò)因特網(wǎng)連接訪問(wèn)服務(wù)器和控制設(shè)備或者系統(tǒng)。另外，控制服務(wù)器可以被編程以便某個(gè)設(shè)備或者系統(tǒng)在某種環(huán)境下開(kāi)始和運(yùn)行。例如，當(dāng)處于“假期模式”的時(shí)候，出于安全的目的燈在某些時(shí)間會(huì)打開(kāi)，并且加熱裝置以較低的溫度運(yùn)行。
有許多不足與已知的住宅自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)有關(guān)。例如，已知的反饋類(lèi)型系統(tǒng)在收到輸入的時(shí)候僅僅提供一種固定反應(yīng)。因而，例如，即使人不是那樣想讓燈亮，移動(dòng)傳感器也將打開(kāi)燈。即使一個(gè)像Richton這種的反饋系統(tǒng)也在可能編寫(xiě)某個(gè)反饋的地方遭受這樣的缺點(diǎn)。例如，反映妻子選擇的在住宅中某個(gè)距離開(kāi)始某個(gè)功能的移動(dòng)電話可能造成正在攜帶妻子電話的丈夫不同意的情況。
類(lèi)似地，已知的預(yù)定程序類(lèi)型的住宅自動(dòng)化系統(tǒng)有許多不足。例如，自動(dòng)地打開(kāi)設(shè)備或者系統(tǒng)的計(jì)時(shí)器將這樣做，除非它被關(guān)閉，因此會(huì)產(chǎn)生不合需要的或者可能不安全的情況。例如，如果一個(gè)人在他或她有一個(gè)很早的業(yè)務(wù)會(huì)議的當(dāng)天忘記將煮咖啡機(jī)的計(jì)時(shí)器關(guān)閉，當(dāng)煮咖啡機(jī)在日上三竿的時(shí)候開(kāi)啟并且將整天保持開(kāi)啟則可能發(fā)生潛在的事故。同樣地，例如，如果Richton中選擇了″假期模式″，不熟悉系統(tǒng)控制的孩子周末出乎意料地從大學(xué)回家，而家庭其余成員恰好不在他或者她可能無(wú)法將燈、加熱裝置等等操作成他們喜歡的模式。
已知的住宅自動(dòng)化系統(tǒng)和技術(shù)的其他缺點(diǎn)包括不能識(shí)別特殊的人和在房子中對(duì)于識(shí)別出的人的選擇修整一種設(shè)置或者反應(yīng)。另外，已知的系統(tǒng)和技術(shù)不會(huì)根據(jù)住宅中的特殊的人的位置以優(yōu)先的設(shè)置或者反應(yīng)表示響應(yīng)。另外，已知的系統(tǒng)和技術(shù)不會(huì)基于他們位于房子中的位置以許多人優(yōu)選的設(shè)置或者反應(yīng)表示響應(yīng)。
因而本發(fā)明的一個(gè)目的是提供在局部環(huán)境、例如在住宅中的情況或者環(huán)境的自動(dòng)調(diào)整。還有一個(gè)目的是提供在局部環(huán)境中的特殊的人的位置的自動(dòng)檢測(cè)和在局部環(huán)境的區(qū)域中情況或者環(huán)境的自動(dòng)調(diào)整，在該局部環(huán)境中根據(jù)特殊的人的選擇來(lái)檢測(cè)這個(gè)人。還有一個(gè)目的是使用圖像識(shí)別提供在局部環(huán)境中特殊用戶的位置的自動(dòng)檢測(cè)。
因此，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)接收與局部環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域有關(guān)的圖像的控制單元。例如，該局部環(huán)境可以是住宅，兩個(gè)或多個(gè)的區(qū)域可以是住宅的房間、住宅的一個(gè)側(cè)廳或者樓層等等。一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)都由一個(gè)或多個(gè)可控制的設(shè)備或者系統(tǒng)服務(wù)。例如，可控制的設(shè)備或者系統(tǒng)可能是房間里的燈、用于住宅的一部分的加熱級(jí)別等等?？刂茊卧幚韴D像以從與局部環(huán)境有關(guān)的一組已知人中識(shí)別出位于一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的任何已知人。對(duì)于在各自區(qū)域這樣識(shí)別出的已知人，控制單元從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索一個(gè)已知人的選擇的標(biāo)記用于一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)于已知人所在的各自區(qū)域的可控制設(shè)備或者系統(tǒng)中的至少一個(gè)。?？刂茊卧a(chǎn)生控制信號(hào)，以便一個(gè)或多個(gè)服務(wù)于識(shí)別出的人所在的各自區(qū)域的可控制設(shè)備或者系統(tǒng)被調(diào)節(jié)以反映已知人的選擇。
同樣，該發(fā)明提供一種用于調(diào)節(jié)包括局部環(huán)境的區(qū)域的情況或者環(huán)境的方法。該方法包括捕獲與局部環(huán)境的許多區(qū)域中的每一個(gè)有關(guān)的圖像。從一組與局部環(huán)境有關(guān)的已知人中，任何位于一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的已知人從捕獲的圖像中被識(shí)別出來(lái)。一個(gè)識(shí)別出的人的一個(gè)或多個(gè)選擇被檢索出來(lái)。識(shí)別出的人的一個(gè)或多個(gè)選擇用來(lái)控制一個(gè)或多個(gè)與識(shí)別出的人的所在區(qū)域有關(guān)的設(shè)備或者系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的典型視圖；圖2是圖1顯示的本發(fā)明的實(shí)施例的更詳情的典型視圖；圖2a描述圖2中一元件的更多細(xì)節(jié)；以及圖3是依照本發(fā)明的方法的實(shí)施例的流程圖。
參考圖1，支持本發(fā)明一實(shí)施例的包括住宅10的局部環(huán)境被示出。雖然在隨后的描述中集中于住宅，但是局部環(huán)境可以是本發(fā)明能夠應(yīng)用的任何環(huán)境，例如辦公室、商店、醫(yī)院、旅館、露營(yíng)車(chē)等等。通過(guò)在本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明可以容易地適應(yīng)這種其他的環(huán)境。
住宅10被顯示由房間R1，R2組成。雖然R1、R2被表示為并稱為房間，它們通常用來(lái)表示在家庭中可定義的區(qū)域，而不僅僅是傳統(tǒng)的房間。例如，換句話說(shuō)任何區(qū)域可以是廚房、門(mén)廳、樓梯、車(chē)庫(kù)、地下室、貯藏室等等。另外，圖1中的房間R1、R2表示住宅中具有至少一個(gè)服務(wù)于各自房間的可控制設(shè)備或者系統(tǒng)的其它房間。住宅中不包括不可根據(jù)本發(fā)明控制的設(shè)備或系統(tǒng)的任何區(qū)域都沒(méi)有在圖1中示出，但應(yīng)該理解此類(lèi)區(qū)域是存在的。例如，依照本發(fā)明控制的系統(tǒng)和/或設(shè)備可能在住宅中更加頻繁使用的某個(gè)區(qū)域中找到，例如臥室、廚房、私室和起居室，可能在家庭中較少頻繁使用的區(qū)域中是不存在的，例如門(mén)廳、樓梯、地下室和車(chē)庫(kù)。
圖1中的每個(gè)房間R1、R2被顯示為分別具有攝像機(jī)C1、C2或者類(lèi)似的圖像捕獲設(shè)備，這些設(shè)備捕獲房間內(nèi)的圖像特別是房間內(nèi)人的圖像?？梢允褂靡粋€(gè)以上的攝像機(jī)來(lái)覆蓋一個(gè)區(qū)域，但是為了方便描述，圖1中只有一個(gè)攝像機(jī)被表示來(lái)覆蓋每個(gè)區(qū)域。這樣，例如攝像機(jī)C2在人X如圖所示位于房間R2時(shí)將捕獲人X的圖像。各個(gè)房間R1、R2同樣被顯示為具有照明房間的各自的燈L1、L2，以及加熱房間的各自的加熱單元H1、H2。房間R2由一個(gè)通過(guò)揚(yáng)聲器S2提供音樂(lè)的音頻系統(tǒng)服務(wù)。燈LI和加熱單元H1是依照本發(fā)明控制的房間R1的系統(tǒng)和元件。類(lèi)似地，燈L2、加熱單元H2和揚(yáng)聲器S2是依照本發(fā)明控制的房間R2的系統(tǒng)和元件。如在下面將要更詳細(xì)描述的，依照本發(fā)明，來(lái)自攝像機(jī)C1、C2的圖像用來(lái)識(shí)別在各自的房間R1、R2的已知人。一旦識(shí)別出來(lái)，服務(wù)識(shí)別出的人所在房間的設(shè)備和/或系統(tǒng)就依照識(shí)別出的人的個(gè)人選擇被自動(dòng)地調(diào)節(jié)或者控制。例如，如果人X被攝像機(jī)C1認(rèn)出來(lái)，房間R2中燈L2、加熱單元H2和來(lái)自揚(yáng)聲器S2的音樂(lè)音量自動(dòng)地被調(diào)節(jié)到X的選擇狀態(tài)。
在繼續(xù)下去之前，還要提到表示服務(wù)于每個(gè)房間R1、R2和依照本發(fā)明控制的特殊設(shè)備和/或系統(tǒng)是為了方便幫助描述本發(fā)明的實(shí)施例?？墒?，每個(gè)房間可以包括服務(wù)房間并依照本發(fā)明控制的或多或少和/或不同的設(shè)備或系統(tǒng)。一個(gè)本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地將應(yīng)用于下面所述的典型設(shè)備和系統(tǒng)的描述修改為在任何獨(dú)立房間發(fā)現(xiàn)的不同的和/或額外的或者更少的設(shè)備或者系統(tǒng)。
另外，還要提到每個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)是作為一個(gè)特殊房間的服務(wù)歸在圖1中的?？墒?，任何一個(gè)設(shè)備或者系統(tǒng)可以服務(wù)兩個(gè)或者多個(gè)房間。對(duì)于那些服務(wù)的設(shè)備或者系統(tǒng)，設(shè)備或者系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域定義房間或者局部區(qū)域，并由此確定哪個(gè)攝像機(jī)用于控制該設(shè)備或者系統(tǒng)。例如在圖1中，加熱單元H2可能不存在，加熱單元H1可能服務(wù)兩個(gè)房間R1、R2。因而為了加熱單元H1，局部區(qū)域是房間R1和R2，并且該局部區(qū)域依照通過(guò)C1或者C2識(shí)別出的人的選擇被調(diào)節(jié)。類(lèi)似地，揚(yáng)聲器S2可以向房間R1和R2兩者提供音樂(lè)，這樣它的音量將被調(diào)節(jié)到位于R1或者R2(也就是，一個(gè)在C1或者C2捕獲的圖像中識(shí)別出的人)的一個(gè)識(shí)別出的人的選擇狀態(tài)。
參考圖2，顯示了在圖1中引進(jìn)的實(shí)施例的更加詳細(xì)(和更通用)的表示。房間R1、R2與各自的攝像機(jī)C1、C2、各自的燈L1、L2和各自的加熱單元H1、H2一起被示意性地顯示。對(duì)于房間R2，同樣顯示了揚(yáng)聲器S2。為了清楚，服務(wù)房間和依照本發(fā)明控制的設(shè)備和/或系統(tǒng)(例如L1、L2、H1、H2和S2)也可以被稱為″服務(wù)元件″。
圖2顯示本發(fā)明的實(shí)施例的額外元件?？刂茊卧?0向房間R1、R2中的服務(wù)元件提供中央處理和控制信號(hào)的啟動(dòng)?？刂茊卧?0可以包括任何數(shù)控裝置、處理器、微處理器、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等等，以及任何可以執(zhí)行本發(fā)明的控制處理和信號(hào)產(chǎn)生的必需的輔助元件(例如存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等等)。例如，如在圖2a中進(jìn)一步顯示的，控制單元20可以包括處理器22和存儲(chǔ)器24，以及用于確定適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)和將其輸出到服務(wù)元件的運(yùn)行軟件，這些在下面進(jìn)一步詳細(xì)地描述。攝像機(jī)C1、C2分別通過(guò)數(shù)據(jù)線1(C1)、1(C2)連接到控制單元20。下面描述的數(shù)據(jù)線1(C1)、1(C2)和類(lèi)似的線路可以包括標(biāo)準(zhǔn)通信電線、光纖和類(lèi)似的電路數(shù)據(jù)線。它們也可以表示無(wú)線通信。因此每個(gè)攝像機(jī)C1、C2向控制單元20的處理器22提供它所在的各自的房間R1、R2的圖像。因此攝像機(jī)C1向控制單元20提供房間R1的圖像，攝像機(jī)C2向控制單元20提供房間R2的圖像。
另外，控制單元20的處理器22分別通過(guò)線路1(L1)、1(L2)向燈L1、L2提供用于控制各自的燈L1、L2的亮度的適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)。為了方便起見(jiàn)，在圖2中線路1(L1)、1(L2)被顯示分別直接連接到燈L1、L2，但是很清楚實(shí)際上線路1(L1)、1(L2)向附加在每個(gè)各自的燈L1、L2之上的減低亮度電路提供控制信號(hào)。換句話說(shuō)，線路1(L1)、1(L2)可以被輸入到單獨(dú)的照明控制器，該控制器根據(jù)來(lái)源于控制單元20的輸入向L1和/或L2提供適當(dāng)?shù)臏p低亮度控制信號(hào)。
控制單元20的處理器22同樣通過(guò)線路1(H1)、1(H2)分別向房間R1、R2提供用于控制由加熱單元H1、H2提供的溫度的控制信號(hào)。通過(guò)線路1(H1)、1(H2)來(lái)自控制單元20的控制信號(hào)可以包括分別用于加熱單元H1、H2的適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂菩盘?hào)。在圖2的取暖系統(tǒng)的特殊實(shí)例中，加熱單元H1、H2是電熱器，每個(gè)電熱器具有分別通過(guò)線路1(H1)、1(H2)接收來(lái)自控制單元20的控制信號(hào)(以溫度設(shè)置的形式)的相關(guān)的恒溫器。
對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中已知的取暖系統(tǒng)的普通類(lèi)型，圖2中顯示的通過(guò)控制單元20向發(fā)熱元件H1、H2提供的控制信號(hào)是實(shí)際的基礎(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)更抽象的表示。例如，對(duì)于由集中來(lái)源(例如燃燒煤氣的熱水鍋爐)提供的熱量，控制單元20可以通過(guò)線路1(H1)向房間R1中的恒溫器(沒(méi)有顯示)提供溫度設(shè)置。因此恒溫器打開(kāi)一個(gè)附著于鍋爐上的特殊的循環(huán)器，該鍋爐向包括加熱裝置H1的踢腳板式發(fā)熱元件提供熱水。另外，線路1(H1)、1(L2)可以被輸入到單獨(dú)的加熱控制器，該控制器根據(jù)來(lái)源于控制單元20的輸入向H1和/或H2提供適當(dāng)?shù)募訜峥刂菩盘?hào)。無(wú)論哪一種基礎(chǔ)的加熱系統(tǒng)，無(wú)論如何，根據(jù)圖2描述的實(shí)施例的控制可以被該領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地修改。
同樣控制單元20通過(guò)線路1(S)向音頻系統(tǒng)40提供控制信號(hào)。音頻系統(tǒng)40依照來(lái)源于控制單元20的控制信號(hào)通過(guò)線路1(S2)向房間R2中的揚(yáng)聲器S2提供音樂(lè)?？刂茊卧?0可以向音頻系統(tǒng)提供調(diào)整揚(yáng)聲器S2的音量級(jí)別、選擇用于播放的音樂(lè)類(lèi)型(例如，特殊的CDs、廣播電臺(tái)或者網(wǎng)絡(luò)廣播等等)等等的信號(hào)。音頻系統(tǒng)40可以位于房間R2中，例如立體聲，而且可以是向住宅中的其他房間提供音樂(lè)的集中式音頻系統(tǒng)。音頻系統(tǒng)40可以包括一個(gè)內(nèi)部處理器，該處理器接收來(lái)自控制單元20的控制信號(hào)和處理那些用于選擇要播放的音樂(lè)、通過(guò)線路1(S2)選擇揚(yáng)聲器S2的音量等等的信號(hào)。
控制單元20進(jìn)一步包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中且通過(guò)處理器22運(yùn)行的圖像識(shí)別軟件。圖像識(shí)別軟件處理分別來(lái)源于攝像機(jī)C1、C2的每個(gè)房間R1、R2的輸入圖像。為了方便起見(jiàn)，如圖2中顯示的，隨后的描述將集中在來(lái)源于單個(gè)攝像機(jī)的圖像，選擇的是房間R1中的C1。該描述同樣適合于通過(guò)控制單元20從位于房間R2的攝像機(jī)C2收到的圖像。
如提到的，攝像機(jī)C1捕獲房間R1的圖像而且將圖像數(shù)據(jù)傳送到控制單元20。這些圖像典型地由像素?cái)?shù)據(jù)組成，例如來(lái)自在典型數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的CCD陣列的那些像素?cái)?shù)據(jù)。圖像的像素?cái)?shù)據(jù)被假設(shè)為預(yù)先處理成為已知的數(shù)字格式，這些數(shù)字格式可以使用控制單元20內(nèi)的圖像識(shí)別軟件進(jìn)一步處理。這種圖像的預(yù)先處理可以發(fā)生在攝像機(jī)C1的處理器中。這種通過(guò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(該攝像機(jī)向控制單元20提供用于通過(guò)圖像識(shí)別軟件進(jìn)一步處理的預(yù)先處理的圖像數(shù)據(jù))進(jìn)行的圖像處理在該領(lǐng)域是眾所周知的，并且為了方便起見(jiàn)，它的描述將省略，除非到了描述本發(fā)明必需的程度。雖然這種攝像機(jī)C1的圖像的預(yù)先處理可以發(fā)生在攝像機(jī)C1上，它也可以發(fā)生在控制單元20的處理器22本身上。
處理器22包括載于其中的已知的圖像識(shí)別軟件，該軟件分析經(jīng)由數(shù)據(jù)線1(C1)從攝像機(jī)C1收到的圖像數(shù)據(jù)。如果一個(gè)人位于房間R1中，他或她將因此在圖像數(shù)據(jù)中被顯示。例如，圖像識(shí)別軟件可以用來(lái)分辨圖像中的人體輪廓，因此分辨出圖像中的人。一旦人的身體被定位，圖像識(shí)別軟件可以用來(lái)定位收到的圖像中的人的臉并且識(shí)別該人。
例如，如果控制單元20收到一系列來(lái)自攝像機(jī)C1的圖像，控制單元20可以檢測(cè)和跟蹤走進(jìn)由攝像機(jī)C1覆蓋的房間R1的人，而且可以特別地檢測(cè)和跟蹤人的頭部的近似位置。這種檢測(cè)和跟蹤方法在McKenna和Gong于1996年10月14日到16日發(fā)表在美國(guó)佛蒙特州肯靈頓的Proceedings of the Second International Conference on AutomaticFace and Gesture Recognition中271-276頁(yè)的″Tracking Faces″發(fā)表的中有更詳細(xì)的描述，其中的內(nèi)容在此采用作為參考。(上述頁(yè)的第2段描述多個(gè)移動(dòng)的跟蹤。)當(dāng)人在區(qū)域R1不動(dòng)的時(shí)候，例如當(dāng)他或者她坐在椅子上的時(shí)候，身體(和頭部)的運(yùn)動(dòng)將是相對(duì)靜止的?？刂茊卧?0的軟件以前已經(jīng)跟蹤過(guò)圖像中這個(gè)人的移動(dòng)的地方，然后它可以開(kāi)始一個(gè)單獨(dú)的或者輔助的面部檢測(cè)方法，該檢測(cè)集中于隨后的來(lái)源于這個(gè)人的頭部所在的攝像機(jī)C1的圖像的部分。如果控制單元20的軟件沒(méi)有跟蹤圖像中的移動(dòng)，那么這個(gè)人的面部可以使用全部圖像檢測(cè)，例如通過(guò)將面部檢測(cè)處理依次應(yīng)用到全部圖像的片斷。
對(duì)于面部檢測(cè)，控制單元20可以使用已知方法識(shí)別在一個(gè)的圖像中的靜止的面部，該方法應(yīng)用簡(jiǎn)單的形狀信息(例如一個(gè)橢圓形擬合或者固有輪廓)以符合圖像中的外形?？梢栽谧R(shí)別中使用其它的面部組織(例如鼻子、眼睛等等)、面部的對(duì)稱性和典型的膚色。一種更復(fù)雜的模型技術(shù)使用將人臉模擬為大型多維空間中的點(diǎn)的光度表示，在此五官的空間排列在面部?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)的整體表示中被編碼。面部檢測(cè)通過(guò)將圖像中的碎片分類(lèi)為″面部″或者″非面部″的矢量來(lái)完成，例如通過(guò)確定對(duì)圖像空間的特定分空間的概率密度估計(jì)，該估計(jì)通過(guò)將碎片與面部模型比較這個(gè)和其它的面部檢測(cè)技術(shù)在上述的TrackingFaces文章中進(jìn)行了更詳細(xì)地描述。
面部檢測(cè)也可以通過(guò)訓(xùn)練一個(gè)控制單元20內(nèi)部支持的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以檢測(cè)額骨或者接近額骨的視圖來(lái)完成。該網(wǎng)絡(luò)可以使用許多面部圖像來(lái)訓(xùn)練。例如，訓(xùn)練的圖像被縮放和掩飾以集中在例如位于面部圖像中心的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形部分上。許多用于均衡訓(xùn)練圖像的光強(qiáng)度的已知的方法可能被應(yīng)用。訓(xùn)練可以通過(guò)調(diào)節(jié)訓(xùn)練面部圖像的比例和面部圖像的旋轉(zhuǎn)來(lái)展開(kāi)(這樣訓(xùn)練該網(wǎng)絡(luò)以容納圖像的姿勢(shì))。訓(xùn)練還包括偽正面的非面部式樣的反向傳播。控制單元20向控制單元20中這種訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序提供圖像部分。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理圖像部分并根據(jù)它的圖像訓(xùn)練確定圖像是否是面部圖像。
面部檢測(cè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法同樣在上述的Tracking Faces文章中進(jìn)行了更詳細(xì)地的描述。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的面部檢測(cè)的補(bǔ)充細(xì)節(jié)(以及其他面部的子類(lèi)別一樣，例如性別、種族和姿勢(shì))在(2000年7月)IEEETransaction on Neural Networks的11卷4期中Gutta等的″Mixtureof Experts for Classification of Gender、EthnicOrigin and Poseof Human Faces″中被描述，其中的內(nèi)容在這引用作為參考并且下面稱為″Mixture of Experts″文章。
一旦在圖像中檢測(cè)到面部，控制單元20向面部提供圖像識(shí)別處理以識(shí)別該人。因此，圖像識(shí)別處理被編程以分辨獨(dú)有的面部，每個(gè)面部與人的身份相關(guān)聯(lián)。例如，對(duì)于圖1和2中的實(shí)施例中表示的住宅，圖像識(shí)別處理被編程以分辨家庭會(huì)員和/或居住在該家庭的其他居民的面部，每個(gè)面部與家庭成員/居民的身份相關(guān)聯(lián)。上面描述的面部檢測(cè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可以適合于通過(guò)使用那些必須被識(shí)別的人的面部來(lái)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別。其它人的面部可以在訓(xùn)練中使用作為否定的匹配(例如偽正面顯示)。因此，由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的圖像的一部分包含面部圖像的確定將根據(jù)對(duì)已知的(識(shí)別出的)人的訓(xùn)練圖像，同時(shí)這樣提供人的識(shí)別。這樣編程，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供面部檢測(cè)和人的識(shí)別兩者。換句話說(shuō)，在使用除了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(例如那些上面描述的)的方法在圖像中檢測(cè)到面部的地方，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序可以用來(lái)證實(shí)面部的檢測(cè)，并且同時(shí)提供面部的識(shí)別。
作為另一種可選擇的可以在控制單元20中編程的面部識(shí)別和處理的技術(shù)，Lobo等于1998年11月10發(fā)表的美國(guó)專(zhuān)利5,835,616，“FACEDETECTION USING TEMPLATES”，因此在這里引入作為參考，該方法表示一種用于自動(dòng)地檢測(cè)和/或識(shí)別在數(shù)字化圖像中的人類(lèi)面部的兩步處理，并且通過(guò)檢查五官來(lái)證實(shí)面部的存在。因此，如上所述，Lobo的方法可以代替在移動(dòng)身體(當(dāng)使用的時(shí)候)的初始跟蹤之后通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法提供的面部檢測(cè)和識(shí)別來(lái)使用，或者作為它的補(bǔ)充。Lobo等的系統(tǒng)特別適合檢測(cè)在攝像機(jī)的視野內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)面部，即使該視圖可能不符合在圖像內(nèi)的面部的典型位置。因此，與在參考的美國(guó)專(zhuān)利5,835,616中一樣，對(duì)于一個(gè)具有面部一般特征的區(qū)域，控制單元20可以根據(jù)膚色的位置、與眉毛對(duì)應(yīng)的非膚色的位置、與下巴、鼻子對(duì)應(yīng)的分界線等等分析圖像的成分。
與在參考的美國(guó)專(zhuān)利5,835,616中的一樣，如果檢測(cè)到面部，其特征在于對(duì)于居住在住宅中的家庭成員(存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)22中)將其與參考面部做比較。在圖像中的面部表征最好與經(jīng)常特征化參考面部的表征處理相同，而不采用′光學(xué)′匹配，并且便于根據(jù)特征的面部比較，從而排除了為了定位匹配要具有兩個(gè)相同圖像(當(dāng)前面部和參考面部)的需要。在優(yōu)選的實(shí)施例中，參考面部的數(shù)目是相對(duì)小的，典型地限于住宅、辦公室或者其他小型環(huán)境中的人數(shù)，從而允許面部識(shí)別過(guò)程很快地完成。存儲(chǔ)在控制單元20的存儲(chǔ)器24中的參考面部具有與此關(guān)聯(lián)的人的身份；因此，在圖像中檢測(cè)到的面部和參考面部之間的匹配提供圖像中的人的識(shí)別。
因此，控制單元20中的存儲(chǔ)器24和/或軟件實(shí)際上包括一個(gè)參考圖像和與此關(guān)聯(lián)的人的身份庫(kù)。使用來(lái)源于攝像機(jī)C1的圖像，控制單元20實(shí)際上在人(人們)位于房間R1時(shí)，通過(guò)定位圖像中的面部(或者面部們)并且將它與參考圖像庫(kù)中的圖像匹配來(lái)檢測(cè)和識(shí)別已知人(或人們)。如上所述，″匹配″可以是由參考圖像庫(kù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供的圖像中的面部檢測(cè)，或者與在美國(guó)專(zhuān)利5,835,616中一樣是攝像機(jī)圖像和參考圖像的面部特征的匹配。使用來(lái)源于攝像機(jī)C2的圖像，控制單元20同樣地在人(或人們)位于房間R2時(shí)檢測(cè)和識(shí)別已知人(或者人們)。
當(dāng)通過(guò)在控制單元20中將圖像識(shí)別軟件應(yīng)用到來(lái)源于房間內(nèi)的攝像機(jī)的圖像而識(shí)別出位于房間內(nèi)的一個(gè)已知人(例如一個(gè)家庭成員)的圖像的時(shí)候，那么處理器22執(zhí)行控制軟件以便該人所在房間的服務(wù)元件被控制單元20依照這個(gè)識(shí)別出的人的個(gè)人選擇自動(dòng)地調(diào)節(jié)。控制單元20的存儲(chǔ)器24包括每個(gè)家庭成員對(duì)于房間的燈光(也就是燈L1和L2的設(shè)置)、房間溫度(也就是加熱單元H1和H2的設(shè)置)和音頻音量(也就是揚(yáng)聲器S2音量設(shè)置)的選擇。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中的每個(gè)家庭成員的選擇集合與家庭成員的身份有關(guān)。處理器22使用家庭成員的識(shí)別以從存儲(chǔ)器24中訪問(wèn)識(shí)別出的家庭成員的選擇。然后處理器22的控制軟件使用可適用于他或所在房間的服務(wù)元件的家庭成員的選擇，用以將控制命令格式化并輸出到該房間內(nèi)的服務(wù)元件。
例如，圖1和2中家庭成員X被顯示位于房間R2中。X的圖像被攝像機(jī)C2捕獲并經(jīng)由線路1(C2)發(fā)送到控制單元20。處理器22使用圖像識(shí)別軟件(與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中家庭成員的參考圖像數(shù)據(jù)一起)將該家庭成員識(shí)別為X。然后處理器22使用家庭成員X的身份來(lái)檢索存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的家庭成員X對(duì)于住宅中的服務(wù)元件的選擇。因?yàn)閄的圖像來(lái)自攝像機(jī)C2(也就是通過(guò)線路1(C2))，處理器22考慮家庭成員X對(duì)于位于房間R2中的服務(wù)元件的選擇。因此，處理器22檢索X對(duì)于燈L2的亮度、加熱單元H2的溫度和揚(yáng)聲器S2的音量的選擇。處理器22首先從存儲(chǔ)器24檢索所有的X的選擇，并且然后確定那些涉及與R2有關(guān)的服務(wù)元件。換句話說(shuō)，處理器22可以從存儲(chǔ)器24尋址和檢索那些只與R2的服務(wù)元件有關(guān)系的選擇。
對(duì)于從存儲(chǔ)器檢索的對(duì)應(yīng)于R2的服務(wù)元件的X的每個(gè)選擇，處理器22依照該選擇對(duì)于房間R2中相應(yīng)的服務(wù)元件形成一條命令并通過(guò)適當(dāng)?shù)木€路將它輸出到該元件。對(duì)于房間R2中的人X，X對(duì)于燈光亮度的選擇被處理器22使用來(lái)產(chǎn)生一條格式化的亮度控制命令以依照該選擇控制燈L2。亮度控制命令通過(guò)線路1(L2)輸出到燈L2，因此燈L2被自動(dòng)地調(diào)節(jié)到X喜歡的亮度。類(lèi)似地，X對(duì)于房間溫度的選擇被處理器22使用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)格式化的控制命令以依照X的選擇控制加熱單元H2。該命令通過(guò)線路1(H2)輸出到H2，因此加熱單元H2被自動(dòng)地調(diào)節(jié)到X喜歡的溫度。
同樣地，立體聲揚(yáng)聲器S2的輸出被自動(dòng)地調(diào)節(jié)到X喜歡的音量。從存儲(chǔ)器檢索的X對(duì)于音頻音量的的選擇被處理器22使用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)格式化的音量控制命令以依照該選擇控制音頻系統(tǒng)40。音量控制命令通過(guò)線路1(S)輸出到音頻系統(tǒng)40，因此音頻系統(tǒng)40依照該選擇調(diào)節(jié)音頻系統(tǒng)40輸出到位于房間R2的揚(yáng)聲器S2的音量級(jí)別。同時(shí)音頻系統(tǒng)40可能具有可以由處理器22外部控制的附加功能，例如通斷電和音樂(lè)選擇。在那種情況下，當(dāng)在房間R2中識(shí)別出家庭成員X的時(shí)候，從存儲(chǔ)器24檢索到的關(guān)于音頻的選擇可以包括X通常是否需要音頻系統(tǒng)打開(kāi)、X喜歡的音樂(lè)類(lèi)型，例如CD自動(dòng)唱機(jī)中特殊的的CDs或者特殊的CD廣播電臺(tái)以及音量。通過(guò)處理器22格式化和發(fā)送到音頻系統(tǒng)40的控制信號(hào)反映人X對(duì)于附加功能的選擇。例如，反映X的選擇的控制信號(hào)可以打開(kāi)音頻系統(tǒng)、將音頻系統(tǒng)調(diào)諧器調(diào)諧到一個(gè)特殊的流行廣播電臺(tái)以及將揚(yáng)聲器S2的音量調(diào)節(jié)到適度的級(jí)別。
來(lái)自攝像機(jī)C1和C2的圖像可以被連續(xù)地或者周期性地捕獲和傳輸?shù)娇刂茊卧?0。控制單元20周期性地處理收到的圖像以識(shí)別在各自房間的已知人，并且以所描述的方式控制服務(wù)元件。當(dāng)房間內(nèi)的服務(wù)元件依照房間內(nèi)的已知人的選擇被調(diào)節(jié)的時(shí)候，可能產(chǎn)生一個(gè)指出該操作的臨時(shí)記錄。雖然已知人仍然在房間里，在房間里的已知人的隨后的圖像被控制單元20處理并再一次識(shí)別房間里的已知人。可是，臨時(shí)記錄向控制單元20指出服務(wù)元件以前已經(jīng)依照該人的選擇被調(diào)節(jié)，對(duì)于那些收到的圖像，控制信號(hào)不會(huì)被再一次產(chǎn)生和被傳輸?shù)皆摲块g的服務(wù)元件。當(dāng)在隨后的來(lái)自房間的圖像中不再發(fā)現(xiàn)該已知人的時(shí)候(表示該人已離開(kāi)房間)，該房間的臨時(shí)記錄被刪除，對(duì)于隨后圖像的完全處理將通過(guò)控制單元繼續(xù)進(jìn)行。這包括與隨后的圖像中在房間里新識(shí)別出的人的選擇對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的產(chǎn)生和傳輸。如果X移到另一個(gè)房間，例如移到房間R1，通過(guò)L1提供的燈光和通過(guò)加熱單元H1提供的熱量同樣自動(dòng)地被調(diào)節(jié)到喜歡的模式。也就是說(shuō)，通過(guò)攝像機(jī)C1捕獲的圖像通過(guò)線路1(C1)被傳輸?shù)娇刂茊卧?0。圖像識(shí)別軟件通過(guò)處理器22被應(yīng)用于圖像，由此識(shí)別房間R1中的家庭成員X。然后通過(guò)處理器22從存儲(chǔ)器24檢索到家庭成員X的選擇。反映那些選擇的控制信號(hào)分別通過(guò)線路1(L1)和1(H1)被傳輸?shù)綗鬖1和加熱單元H1。因此燈LI的亮度和通過(guò)加熱單元H1提供的房間溫度自動(dòng)地被調(diào)節(jié)到X的選擇。
同樣，當(dāng)X離開(kāi)R2的時(shí)候，通過(guò)攝像機(jī)C2提供和通過(guò)控制單元20的圖像識(shí)別軟件分析的圖像將不會(huì)識(shí)別當(dāng)前在房間R2的已知人。當(dāng)控制單元20確定沒(méi)有人位于特殊房間的時(shí)候，服務(wù)元件的設(shè)置可能被調(diào)整到一個(gè)默認(rèn)設(shè)置。例如，當(dāng)X離開(kāi)房間R2的時(shí)候，控制信號(hào)可能通過(guò)處理器22發(fā)送以關(guān)掉燈L2、將加熱裝置的恒溫器設(shè)置減少到65度以及關(guān)閉音頻系統(tǒng)40或者揚(yáng)聲器S2輸出的音量。另外，如果控制單元20確定有一個(gè)人位于房間但不能識(shí)別出該人時(shí)，其他默認(rèn)的控制信號(hào)可能被發(fā)送給一個(gè)或多個(gè)服務(wù)元件。例如，出于安全，燈L2可以被打開(kāi)并調(diào)整到中等強(qiáng)度級(jí)別，以便該身分不明的人(例如一位客人)看得見(jiàn)他或她的去處。
如果一個(gè)以上家庭成員位于房間里，那么圖像識(shí)別軟件將因此在收到的圖像中識(shí)別超過(guò)一個(gè)以上家庭成員。對(duì)于不同的服務(wù)元件的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中的選擇可能是不同的。例如，如果家庭成員X和Y位于房間R2中，每個(gè)人對(duì)于揚(yáng)聲器S2輸出的音樂(lè)音量可能具有不同的選擇。對(duì)于這種情況，對(duì)于確定怎樣控制揚(yáng)聲器和其他服務(wù)元件，控制軟件可能包括優(yōu)先規(guī)則。例如，如果家庭成員X是父母而家庭成員Y是孩子，X的選擇可能在Y之上被選擇。另一方面，如果X和Y是兄弟，房間R2是X的臥室，那么X的選擇可以取代Y的選擇。位于另一個(gè)房間的較高優(yōu)先級(jí)的人的選擇可能同樣控制房間里的某些服務(wù)元件。例如，如果父母X在靠近R2的房間被識(shí)別出來(lái)，那么父母對(duì)于房間R2中揚(yáng)聲器S2的級(jí)別選擇可以取代實(shí)際上位于R2中的孩子Y的選擇。如果位于相同房間的人之間沒(méi)有定義選擇，那么可以應(yīng)用某個(gè)默認(rèn)規(guī)則。例如，對(duì)于揚(yáng)聲器音量，最低的優(yōu)選音量可能起控制作用。另一方面，對(duì)于房間溫度，最高的優(yōu)選溫度可以起控制作用。對(duì)于燈光，可以使用反映選擇亮度的平均數(shù)。
選擇也可以是其他因素的函數(shù)，例如每天的時(shí)間、每周或者每年的日期等等。例如，如果房間R2具有好的自然采光，那么X對(duì)于L2的選擇可以反映為在中午L2是″關(guān)閉的″、在冬季月份的晚上6點(diǎn)之后設(shè)置為中等強(qiáng)度、以及在春季夏季和秋季的晚上8點(diǎn)之后設(shè)置為中等強(qiáng)度。
圖像識(shí)別處理除檢測(cè)家庭成員的身份之外，還能檢測(cè)手勢(shì)?？刂茊卧?0可以被編程來(lái)檢測(cè)某個(gè)預(yù)先定義的手勢(shì)，并且對(duì)于識(shí)別出的家庭成員所在房間里的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)元件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。對(duì)于服務(wù)元件，檢測(cè)到的手勢(shì)可以優(yōu)先于家庭成員的存儲(chǔ)選擇。例如，在上面的實(shí)例中，當(dāng)X在房間R2時(shí)被識(shí)別出的時(shí)候，揚(yáng)聲器S2輸出的音量自動(dòng)地被調(diào)節(jié)到存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中的X的選擇?？墒?，如果X不想聽(tīng)音樂(lè)，X可以向攝像機(jī)C2舉起3個(gè)手指。該手勢(shì)在圖像中被捕獲且被控制單元20的圖像識(shí)別軟件檢測(cè)，該軟件被進(jìn)一步編程以將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送到音頻系統(tǒng)40來(lái)關(guān)閉揚(yáng)聲器S2或者另外減弱揚(yáng)聲器S2的音量。圖像中手勢(shì)的識(shí)別方面的更多細(xì)節(jié)在Gutta、Imam和Wechsler發(fā)表于Int′l Journal of Pattern Recognition and ArtificialIntelligence第11卷第6期(1997)845-872頁(yè)的″Hand GestureRecognition Using Ensembles Of Radial Basis Function(RBF)Networks And Decision Trees Decision Trees″中可以找到，其中的內(nèi)容在此引入作為參考。
例如，通過(guò)一個(gè)圖形用戶接口(沒(méi)有顯示)，已知人的選擇可以手動(dòng)地輸入到控制單元20并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器24中。當(dāng)處理器22進(jìn)入選擇輸入模式的時(shí)候，該接口向住宅或者其他局部環(huán)境中的不同服務(wù)元件提供適當(dāng)?shù)牟藛?。例如，?duì)于已知人X輸入他的或者她的選擇，該接口可以首先呈現(xiàn)已知人的一組簡(jiǎn)圖像。對(duì)于圖像識(shí)別軟件，該圖像可以從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中的已知人的參考圖像中選擇出來(lái)。X通過(guò)從這組圖像中選擇他的或者她的圖像來(lái)輸入他的或者她的身份。隨后的顯示給X的菜單對(duì)于遍及住宅的不同服務(wù)元件，允許選取對(duì)燈光、熱量、揚(yáng)聲器音量等等的選擇。與家庭成員X有關(guān)的輸入選擇被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中。
當(dāng)然，對(duì)于一個(gè)家庭成員輸入和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24中的選擇不需要是該家庭成員的實(shí)際個(gè)人選擇。例如，父母可以輸入住宅中的孩子們的一些或者所有選擇。例如，父母可以輸入孩子們的選擇以便與孩子們有關(guān)的立體聲音量級(jí)別、房間溫度級(jí)別等等是合理的。
換句話說(shuō)，選擇可以由控制單元20通過(guò)監(jiān)視由家庭成員自身實(shí)際上輸入到住宅中服務(wù)元件的設(shè)置來(lái)學(xué)習(xí)到。例如，控制單元20可以在許多天或者星期設(shè)置在″學(xué)習(xí)模式″。如上所述，在那段時(shí)間期間，當(dāng)人進(jìn)入房間的時(shí)候，他或她經(jīng)由圖像識(shí)別軟件被識(shí)別出來(lái)。在房間內(nèi)不同服務(wù)元件之間的線路和控制單元20雙向傳輸數(shù)據(jù)，因此啟動(dòng)控制單元20以檢測(cè)和記錄這些人自身對(duì)于服務(wù)元件選擇的設(shè)置。
在學(xué)習(xí)模式期間，基于對(duì)不同服務(wù)元件選擇的手工設(shè)置來(lái)產(chǎn)生每個(gè)識(shí)別出的人的選擇。例如，在學(xué)習(xí)模式期間，控制單元20可能記錄到X將房間R2的燈L2的亮度設(shè)置了二十次，而且燈設(shè)置的平均數(shù)是10個(gè)刻度中的7。當(dāng)完成學(xué)習(xí)模式的時(shí)候，X對(duì)于燈L2的選擇被存儲(chǔ)為7。當(dāng)對(duì)于一個(gè)人存儲(chǔ)的是一常用的照明選擇而不是對(duì)住宅中單個(gè)燈的選擇時(shí)，那么控制單元可以在學(xué)習(xí)模式期間記錄和算出X對(duì)整個(gè)住宅中所有燈選擇的亮度級(jí)別的平均數(shù)。隨后，當(dāng)為X自動(dòng)地調(diào)節(jié)一個(gè)特殊的燈(例如L2)的時(shí)候，處理器20檢索X的常用照明選擇，并且根據(jù)檢索到的選擇產(chǎn)生一個(gè)格式化的控制信號(hào)以輸出對(duì)L2優(yōu)選的亮度。在學(xué)習(xí)期間對(duì)于其他已知人及其他服務(wù)元件的選擇以相似的方式產(chǎn)生。
如前面所提到的，圖1和圖2中顯示的房間表示上面描述的實(shí)施例。住宅10可以具有額外的房間，其通過(guò)與圖1和2中顯示的加熱單元、燈和音頻系統(tǒng)/揚(yáng)聲器類(lèi)似的和/或不同的服務(wù)元件來(lái)服務(wù)。其他可控制的服務(wù)元件可以包括自動(dòng)窗簾、電視和相關(guān)的的DVD和VCRs、自動(dòng)汽車(chē)庫(kù)門(mén)開(kāi)啟工具等等。在房間R2內(nèi)控制揚(yáng)聲器S2的音頻系統(tǒng)40可以驅(qū)動(dòng)其他房間里的其它揚(yáng)聲器，根據(jù)另一個(gè)房間的人的選擇該揚(yáng)聲器可播放不同音量的不同音樂(lè)。額外的服務(wù)元件和房間(與附帶的攝像機(jī)一起)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)牟季€和控制單元20的編程來(lái)添加。
另外，某些服務(wù)元件可以依照在圖像中對(duì)人識(shí)別的失敗來(lái)控制。例如，由本發(fā)明的系統(tǒng)所控制的安全防范系統(tǒng)可以在控制單元20檢測(cè)到來(lái)源于住宅中的任何地方的人的圖像但無(wú)法識(shí)別出該人的時(shí)候被激活。
同樣如前面所提到的，圖1和圖2中顯示的實(shí)施例中的服務(wù)元件顯示為服務(wù)一個(gè)房間，R1或者R2。因此，例如L1向房間R1提供燈光、而不是向R2?？墒?，一個(gè)服務(wù)元件可以服務(wù)兩個(gè)或者多個(gè)房間，例如R1和R2兩者。例如，加熱單元H1可以向房間R1和R2兩者提供加熱。類(lèi)似地，燈L1和L2兩者的亮度可以由單個(gè)亮度開(kāi)關(guān)來(lái)控制。在這些實(shí)例中，由服務(wù)元件覆蓋的區(qū)域在住宅R1中包含兩個(gè)傳統(tǒng)房間(R1和R2)。在此情況下，服務(wù)元件的覆蓋區(qū)定義在控制單元中元件的局部區(qū)域或者“房間”的范圍，并且定義來(lái)自攝像機(jī)的哪些圖像被控制單元使用來(lái)控制服務(wù)元件。例如，如果在圖2中LI和L2兩者都由單個(gè)亮度開(kāi)關(guān)來(lái)控制，那么單個(gè)開(kāi)關(guān)控制線路從控制單元20鋪設(shè)到亮度開(kāi)關(guān)，以及一條單獨(dú)的線路從亮度開(kāi)關(guān)鋪設(shè)到燈LI和L2的每一個(gè)。因此控制單元20使用R1和R2中識(shí)別出的任何已知人的選擇來(lái)控制燈L1和L2的亮度，就是說(shuō)使用來(lái)源于攝像機(jī)C1和C2的圖像。如果在房間R1和R2中識(shí)別出多個(gè)人，那么控制單元20使用上面描述的優(yōu)先規(guī)則來(lái)確定哪個(gè)識(shí)別出的人的選擇來(lái)控制。應(yīng)該注意到到由這個(gè)實(shí)例中的服務(wù)元件L1和L2定義的R1和R2的混合區(qū)域與其它區(qū)域重疊，即在這種情況下的區(qū)域R1(通過(guò)服務(wù)元件H1來(lái)服務(wù))和區(qū)域R2(通過(guò)服務(wù)元件H2和S2來(lái)服務(wù))。
圖3表示本發(fā)明包括的通用化方法的流程圖，該流程圖可以從上面描述的實(shí)施例收集。在步驟100，捕獲區(qū)域中的圖像。在步驟110，如果有的話，已知人在圖像中被識(shí)別。如果識(shí)別出已知人，在步驟120確定這個(gè)已知人是否最近已經(jīng)在該區(qū)域中被識(shí)別出來(lái)并且確定服務(wù)元件以前是否已經(jīng)依照這個(gè)人的選擇被控制。否則，在步驟130中檢索這個(gè)識(shí)別出的人的一個(gè)或多個(gè)選擇。在步驟140，區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)元件由這個(gè)已知人的一個(gè)或多個(gè)選擇來(lái)控制。如通過(guò)將步驟140連接回步驟100的線路所表示的，對(duì)于在考慮的區(qū)域重復(fù)該方法。在重復(fù)該方法之前可以插入一個(gè)時(shí)間的延遲。可以同樣地同時(shí)(例如在多路復(fù)用的形式中)或者依次處理局部環(huán)境的其他區(qū)域。圖3中表示的方法的步驟可以被修改和/或?qū)㈩~外的步驟被容易地合并到該方法中以涵蓋上面論述的實(shí)施例中的其它方面。因此，例如如上所述的，當(dāng)在一個(gè)區(qū)域中識(shí)別出多個(gè)已知人的時(shí)候，可以修改步驟130來(lái)檢索在區(qū)域中識(shí)別出的所有已知人的選擇，可以修改步驟140以結(jié)合一個(gè)優(yōu)先方案使用已知人的選擇來(lái)控制一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)元件。
權(quán)利要求
1.一個(gè)系統(tǒng)包括控制單元(20)，該控制單元接收與局部環(huán)境(10)一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(R1、R2)有關(guān)的圖像；一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(R1、R2)每個(gè)都被一個(gè)或多個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)服務(wù)；控制單元(20)處理圖像以從一組與局部環(huán)境(10)有關(guān)的已知的人中識(shí)別位于區(qū)域(R1、R2)的任何一個(gè)或者多個(gè)已知的人，并且對(duì)于識(shí)別出一個(gè)或者多個(gè)已知的人的區(qū)域，對(duì)于與該區(qū)域有關(guān)的至少一個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)自動(dòng)地產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，該控制信號(hào)反映位于各自區(qū)域的已知的人中的至少一個(gè)人的選擇。
2.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)還包括至少一個(gè)與局部環(huán)境(10)中的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(R1、R2)中的每一個(gè)有關(guān)的攝像機(jī)(C1、C2)，該攝像機(jī)向控制單元(20)提供與一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(R1、R2)有關(guān)的圖像，通過(guò)與每個(gè)區(qū)域(R1、R2)有關(guān)的至少一個(gè)攝像機(jī)(C1、C2)捕獲的圖像被處理以識(shí)別出位于區(qū)域(R1、R2)中的任何已知的人。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中控制單元將圖像識(shí)別軟件應(yīng)用于收到的圖像以識(shí)別位于區(qū)域(R1、R2)中的任何一個(gè)或者多個(gè)已知的人。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中圖像識(shí)別軟件使用存儲(chǔ)的與局部環(huán)境有關(guān)的已知的人的參考圖像數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別位于區(qū)域(R1、R2)的任何一個(gè)或者多個(gè)已知的人。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中控制單元(20)為位于區(qū)域(R1、R2)中識(shí)別出的一個(gè)或者多個(gè)已知的人檢索存儲(chǔ)的選擇。
6.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中，對(duì)于識(shí)別出一個(gè)或者多個(gè)已知的人的區(qū)域(R1、R2)，根據(jù)對(duì)于位于區(qū)域(R1、R2)的已知的人中的至少一個(gè)檢索到至少一個(gè)選擇，向與區(qū)域(R1、R2)有關(guān)的至少一個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)產(chǎn)生控制信號(hào)。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括與控制單元(20)連接的存儲(chǔ)器(24)，存儲(chǔ)器(24)存儲(chǔ)與服務(wù)一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域的一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)有關(guān)的每組已知的人的選擇，一個(gè)識(shí)別出的人的選擇通過(guò)控制單元(20)從存儲(chǔ)器(24)中檢索。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中與服務(wù)一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域(R1、R2)的一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)有關(guān)的每組已知的人的選擇經(jīng)由與控制單元(20)連接的外部輸入來(lái)手動(dòng)地輸入。
9.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中與服務(wù)一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域(R1、R2)的一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)有關(guān)的每組已知的人的選擇通過(guò)控制單元(20)在學(xué)習(xí)模式中產(chǎn)生。
10.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)是從一個(gè)由燈(L1、L2)、加熱單元(H1、H2)和音頻系統(tǒng)(S2、40)組成的組中選出來(lái)的。
11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中與區(qū)域(R1、R2)中的一個(gè)有關(guān)的一個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)是加熱單元(H1、H2)，對(duì)于加熱單元(H1、H2)產(chǎn)生的控制信號(hào)反映了位于一個(gè)區(qū)域(R1、R2)中的至少一個(gè)已知的人的房間溫度選擇。
12.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中與區(qū)域(R1、R2)中的一個(gè)有關(guān)的一個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)是燈(L1、L2)，對(duì)于燈(L1、L2)產(chǎn)生的控制信號(hào)反映了位于一個(gè)區(qū)域(R1、R2)中的至少一個(gè)已知的人的燈光選擇。
13.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中與區(qū)域(R1、R2)中的一個(gè)有關(guān)的一個(gè)服務(wù)元件(L1、L1、H1、H2、S2、40)是音頻系統(tǒng)(S2、40)，對(duì)于音頻系統(tǒng)(S2、40)產(chǎn)生的控制信號(hào)反映了位于一個(gè)區(qū)域(R1、R2)中的至少一個(gè)已知的人的至少一個(gè)音頻音量選擇和音樂(lè)類(lèi)型選擇。
14.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中局部環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(R1、R2)中的至少一個(gè)被定義為局部環(huán)境(10)中的房間(R1、R2)。
15.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中局部環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(R1、R2)中的至少一個(gè)被定義為一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)之一的覆蓋范圍。
16.一種用于控制位于局部環(huán)境中的區(qū)域(R1、R2)中的服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)的方法，改方法包括步驟a)捕獲與區(qū)域(100、R1、R2)有關(guān)的圖像；b)從一組每個(gè)都與局部環(huán)境(10)有關(guān)的每個(gè)已知的人中，從捕獲的與區(qū)域(110、120)有關(guān)的圖像中識(shí)別出區(qū)域(R1、R2)中的已知的人；c)檢索識(shí)別出的人的選擇，該選擇與服務(wù)元件(130)有關(guān)；以及d)依照檢索到的識(shí)別出的人(140)的選擇控制服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)。
17.權(quán)利要求16的方法，其中從捕獲的圖像(110、120)識(shí)別區(qū)域(R1、R2)中已知的人的步驟包括使用圖像識(shí)別軟件處理捕獲的圖像的步驟。
18.權(quán)利要求16的方法，其中檢索識(shí)別出的人(130)的選擇的步驟包括使用在識(shí)別步驟中確定的身份從存儲(chǔ)器(24)中檢索選擇。
19.權(quán)利要求16的方法，其中依照檢索到的識(shí)別出的人的選擇控制服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)的步驟包括向服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)產(chǎn)生一個(gè)反映選擇的控制信號(hào)和將該控制信號(hào)傳送到服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)。
20.權(quán)利要求1 6的方法，其中對(duì)于區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)額外的服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)執(zhí)行步驟c)和d)。
21.權(quán)利要求16的方法，對(duì)于局部環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)額外的區(qū)域(R1、R2)執(zhí)行步驟a)-d)。
22.一個(gè)接收與局部環(huán)境(10)中一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(R1、R2)有關(guān)的圖像輸入的軟件包，該一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)都被一個(gè)或多個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)服務(wù)，該軟件處理圖像輸入連同包括一組與局部環(huán)境(10)有關(guān)的已知的人的數(shù)據(jù)以識(shí)別位于區(qū)域(R1、R2)中的任何一個(gè)或者多個(gè)已知的人，以及對(duì)于識(shí)別出一個(gè)或多個(gè)已知的人的區(qū)域(R1、R2)，該軟件訪問(wèn)存儲(chǔ)器(24)以檢索位于各自區(qū)域的至少一個(gè)已知的人對(duì)于與區(qū)域(R1、R2)有關(guān)的至少一個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)的選擇，并且根據(jù)檢索到的選擇對(duì)于與區(qū)域(R1、R2)有關(guān)的至少一個(gè)服務(wù)元件(L1、L2、H1、H2、S2、40)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)。
全文摘要
一種用于在局部環(huán)境例如家庭中自動(dòng)地控制系統(tǒng)與設(shè)備的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括一個(gè)控制單元，該單元接收與局部環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域有關(guān)的圖像。一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)由一個(gè)或多個(gè)服務(wù)元件服務(wù)。控制單元處理圖像以從一組與局部環(huán)境有關(guān)的已知的人中識(shí)別位于該區(qū)域的任何一個(gè)或多個(gè)已知的人。對(duì)于一個(gè)或多個(gè)已知的人被識(shí)別出的區(qū)域，對(duì)于與區(qū)域有關(guān)的至少一個(gè)服務(wù)元件自動(dòng)地產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，該控制信號(hào)反映位于各自區(qū)域中的至少一個(gè)已知的人的選擇。
文檔編號(hào)F24F11/02GK1659826SQ03813014
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月7日
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