MEGA House 示範屋整合 RFID 空調控管應用之 驗證與測試 驗證與測試

本研究結合室內影像辨識技術，進行人員進出判斷，自動開啟關閉空調，使用者將 可在 MEGA House 裡享受自動化控制創造的舒適生活，且可結合節能概念作空調自動 控制的微調整，依據環境狀況升降溫度，達到節能減碳之效果。

壹、內容概述

由於近年來環保議題的抬頭，世界各國都在提倡許多節能的方法，因此本計畫想將 RFID 門禁與環保的觀念結合在一起，很多人出門時因為匆忙，時常忘記關電燈、電扇 甚至是瓦斯，此時可配合室內攝影機記錄的影像，若判斷出室內無人，則關閉所有不需 用到的家電設備，一旦電器的使用量減少，自然能達到節約能源的效果。

貳、實施方法

室內活動辨識子系統，是將依據屋內各室內的攝影機會所記錄的影像作前後之比 對，來判斷出人員的現在所在位置，以達到控制電器的效果，架構圖如圖 3-29。

圖3-29 室內影像辨識定位系統功能平台架構 (資料來源：本研究整理)

Megahouse DVR

室內活動辨識子系統

家電

家電 後台系統平台

門禁管理子系統子系統

個人偏好情境控制子系統

資料庫

室內活動辨識子系統是連結MEGA House 智慧屋中之監控系統主機(DVR)，定時向 監控主機擷取各台室內監控攝影機之所攝錄之影像資訊，取得之影像資訊除了包括攝影 機編號，也註明了時間資訊。系統將每一張圖片與原始室內無人的圖片(底圖)做比對處 理，找出兩張圖片中相異的區塊，若判斷有人在屋內，擷取到的影像與前期底圖進行比 對後便能得知各台攝影機所監控之房內人員的變動情形，如果該房內由無人狀態變為有 人於房內，系統會發出控制訊息至中央控制主機進行地中管開啟作業。反之，如果經過 比對該房原有人員已經離開，本系統也會發出控制訊息至中央控制主機進行地中管關閉 作業。

程式流程

將原始圖片轉成陣列值存入記憶體，利用 MATLAB 程式將圖片做處理找出不同 的地方，再利用演算法找出該不同之處的 X, Y 位置，判斷它位於哪一區。

圖3-30 室內活動辨識與定位演算法 (資料來源：本研究整理) 演算法(找出 X, Y 位置)

i : 圖片的 X 軸的大小, j : 圖片的 Y 軸的大小 x_max : 設定為 x 軸最大值, x_min : 設為 x 軸 最小值 y_max : 設定為 y 軸最大值, y_min : 設為 y 軸最小值

以下對現實環境做一模擬實驗，將圖片經過二值化處理後(分別將灰度圖像、索引 圖像、RGB 圖像轉換為二值圖像。)所得到的結果，並使用兩種不同參數處理，以分析 參數設定對圖片的影響。

圖3-31 室內活動辨識與定位演算法 (資料來源：本研究整理)

先取一無人狀態的圖做為原始圖檔(底圖，如圖 3-32)，再將原圖做二值化處理轉為 黑白兩色呈現。再比對頡取影像(如圖 3-33 )，此圖於做二值化處理後將參數設定為 0.4 時，降低環境的雜訊後所辨識出的物體影像，將辨識出之人形勾勒出來。將此兩張經過 二值化處理後圖片，互斥或(XOR)處理，辨識出物體形狀，最後採用一演算法，找出最 大連續白色區塊X 軸 Y 軸的最大值與最小值，取得平均數後，可知道室內是否有人在 且該物體(人)所存在的位置。

圖3-32 原圖以二值化處理 (資料來源：本研究整理)

圖3-33 將擷取到的影像以二值化處理 (資料來源：本研究整理)

室內活動辨識功能能判斷該室內是否有人進出，一旦確定有人進入，立即通知中央 控制主機開啟地中管作業，若無人在室內，地中管將被關閉，以達節能之效。此外，因 為能判斷人員進出及人員目前所站立的位置，便能控制人員當時所靠近的燈光，將光源 開啟。透過此功能可使屋內各空間的空調控制能自動化並能享有智慧化節能的好處。

四、小結

使用監控攝影機所發展的辨識技術，結合 MEGA House 節能理念，賦予本計畫規 劃智慧生活空間的能力，今年已完成空調設備(地中管)的自動化控制研擬，陸續將完成 的成果及其他家電包括燈具控制等電器控制條件加入本系統，使 MEGA House 的成為 更貼近使用者需求的智慧化生活空間。