基于無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的智能燈光控制研究
發(fā)布時間:2021-07-31 01:39
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,照明用電占我國總用電量的比重不斷增加。與此同時,智能照明系統(tǒng)作為智能建筑的重要組成部分受到了廣泛關(guān)注與迅速發(fā)展,以最少的能量消耗滿足用戶個性化的照明需求成為了智能燈光控制系統(tǒng)的重要目標(biāo)。無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)由傳感器與執(zhí)行器節(jié)點構(gòu)成,不僅可以通過傳感器節(jié)點對周邊環(huán)境進(jìn)行檢測,還可由執(zhí)行器節(jié)點影響外界環(huán)境,節(jié)點間以無線的方式進(jìn)行通信,具有易于安裝部署的特點。智能燈光控制是無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。本文以基于無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的燈光控制實驗平臺為研究對象,展開了以下幾個方面的研究工作:1.針對實驗平臺存在的人體檢測與定位精度不高的問題,以單個攝像頭節(jié)點取代系統(tǒng)原有的被動紅外傳感器。以Codebook背景建模與前景檢測以及單視圖幾何測量技術(shù)為基礎(chǔ),提出了基于單攝像頭的人體檢測與實時定位方法,并應(yīng)用于燈光控制系統(tǒng)。通過實驗驗證了方法的可行性與有效性,提高了定位系統(tǒng)的性能。2.將粒子群優(yōu)化算法與PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合并應(yīng)用于燈光控制系統(tǒng)。以燈光控制實驗平臺為被控對象設(shè)計了基于PSO-PIDNN算法的控制器,并通過matlab仿真實驗研究了控...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 智能燈光控制系統(tǒng)的發(fā)展研究現(xiàn)狀
1.3 無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)在智能燈光控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3.1 無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)簡介
1.3.2 基于WSANs的智能燈光控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.4 室內(nèi)人體檢測與定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.5 論文主要工作與結(jié)構(gòu)
1.5.1 主要工作
1.5.2 論文結(jié)構(gòu)
第二章 基于無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的燈光控制實驗平臺
2.1 引言
2.2 基本光學(xué)度量
2.3 執(zhí)行器節(jié)點
2.3.1 微處理器
2.3.2 無線通信模塊
2.3.3 LED
2.3.4 LED調(diào)光與驅(qū)動器
2.4 照度傳感器節(jié)點
2.5 攝像頭節(jié)點
2.6 軟件設(shè)計
2.6.1 微處理器中程序的設(shè)計
2.6.2 數(shù)據(jù)幀定義
2.6.3 機(jī)器視覺程序設(shè)計
2.7 本章小結(jié)
第三章 基于單攝像頭的人體檢測與實時定位
3.1 引言
3.2 基礎(chǔ)知識
3.2.1 攝像機(jī)投影矩陣
3.2.2 兩個平面之間的單應(yīng)矩陣
3.2.3 消影點與消影線
3.3 基于Codebook背景建模的人體檢測
3.3.1 Codebook背景建模
3.3.2 前景檢測
3.4 基于單視測量的定位技術(shù)
3.4.1 攝像機(jī)投影矩陣的計算
3.4.2 實際位置坐標(biāo)的計算
3.5 實時定位
3.6 實驗驗證
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于粒子群與PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的燈光控制算法
4.1 引言
4.2 基于PIDNN的燈光控制算法
4.2.1 PID神經(jīng)元的定義
4.2.2 PIDNN結(jié)構(gòu)
4.2.3 PIDNN前向算法
4.2.4 PIDNN后向算法
4.2.5 基于PIDNN的燈光控制器設(shè)計與仿真
4.3 基于PSO-PIDNN的燈光控制算法
4.3.1 粒子群算法簡介
4.3.2 PSO的典型改進(jìn)算法
4.3.3 基于PSO-PIDNN的燈光控制器設(shè)計與仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD算法的分布式燈光控制
5.1 引言
5.2 問題描述
5.3 基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD的燈光控制算法
5.3.1 分布式燈光控制器設(shè)計
5.3.2 單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD控制算法
5.3.3 基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD的燈光控制器設(shè)計與仿真
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3312511
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 智能燈光控制系統(tǒng)的發(fā)展研究現(xiàn)狀
1.3 無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)在智能燈光控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3.1 無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)簡介
1.3.2 基于WSANs的智能燈光控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.4 室內(nèi)人體檢測與定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.5 論文主要工作與結(jié)構(gòu)
1.5.1 主要工作
1.5.2 論文結(jié)構(gòu)
第二章 基于無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的燈光控制實驗平臺
2.1 引言
2.2 基本光學(xué)度量
2.3 執(zhí)行器節(jié)點
2.3.1 微處理器
2.3.2 無線通信模塊
2.3.3 LED
2.3.4 LED調(diào)光與驅(qū)動器
2.4 照度傳感器節(jié)點
2.5 攝像頭節(jié)點
2.6 軟件設(shè)計
2.6.1 微處理器中程序的設(shè)計
2.6.2 數(shù)據(jù)幀定義
2.6.3 機(jī)器視覺程序設(shè)計
2.7 本章小結(jié)
第三章 基于單攝像頭的人體檢測與實時定位
3.1 引言
3.2 基礎(chǔ)知識
3.2.1 攝像機(jī)投影矩陣
3.2.2 兩個平面之間的單應(yīng)矩陣
3.2.3 消影點與消影線
3.3 基于Codebook背景建模的人體檢測
3.3.1 Codebook背景建模
3.3.2 前景檢測
3.4 基于單視測量的定位技術(shù)
3.4.1 攝像機(jī)投影矩陣的計算
3.4.2 實際位置坐標(biāo)的計算
3.5 實時定位
3.6 實驗驗證
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于粒子群與PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的燈光控制算法
4.1 引言
4.2 基于PIDNN的燈光控制算法
4.2.1 PID神經(jīng)元的定義
4.2.2 PIDNN結(jié)構(gòu)
4.2.3 PIDNN前向算法
4.2.4 PIDNN后向算法
4.2.5 基于PIDNN的燈光控制器設(shè)計與仿真
4.3 基于PSO-PIDNN的燈光控制算法
4.3.1 粒子群算法簡介
4.3.2 PSO的典型改進(jìn)算法
4.3.3 基于PSO-PIDNN的燈光控制器設(shè)計與仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD算法的分布式燈光控制
5.1 引言
5.2 問題描述
5.3 基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD的燈光控制算法
5.3.1 分布式燈光控制器設(shè)計
5.3.2 單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD控制算法
5.3.3 基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD的燈光控制器設(shè)計與仿真
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
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本文編號:3312511
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