本發(fā)明涉及設(shè)備智能控制，具體為一種基于污漬檢測的洗衣機(jī)節(jié)能洗滌控制方法。
背景技術(shù)：
1、隨著家用洗衣設(shè)備的普及與自動化水平的提升，現(xiàn)有洗衣機(jī)普遍采用預(yù)設(shè)程序控制的洗滌模式，通過設(shè)定固定的水量、時間與轉(zhuǎn)速實現(xiàn)衣物清洗。該類控制方式通常依據(jù)衣物重量、材質(zhì)或用戶選擇的模式進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，其過程具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，但對衣物表面污染情況的實際差異缺乏識別能力。
2、在大多數(shù)情況下，系統(tǒng)無法根據(jù)污漬分布的不均勻性或局部污染程度進(jìn)行差異化處理，從而導(dǎo)致輕微污漬被過度洗滌、局部重污漬清潔不足等問題。近年來，本領(lǐng)域尚未解決的關(guān)鍵問題主要集中在兩個方面：現(xiàn)有洗衣機(jī)無法對衣物表面污染的空間分布特征進(jìn)行精確識別，導(dǎo)致洗滌能量在時間與空間上的分配不合理；無法依據(jù)局部清潔進(jìn)展對洗滌參數(shù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，致使部分區(qū)域在達(dá)到清潔標(biāo)準(zhǔn)后仍繼續(xù)受力和耗水，造成能源與資源的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種基于污漬檢測的洗衣機(jī)節(jié)能洗滌控制方法，包括：
2、s1.在衣物放入后，采集滾筒內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置攝像模塊在多角度光照下獲取衣物表面的真實顏色信息，建立衣物表面亮度與顏色分布模型，用于確定存在明顯顏色偏差的污漬區(qū)域；
3、s2.對所述污漬區(qū)域內(nèi)的圖像特征進(jìn)行差異計算，提取污漬區(qū)域與正常區(qū)域在亮度、色差及紋理平整度上的變化值，依據(jù)變化值計算該區(qū)域的臟度值，以量化污漬的污染程度；
4、s3.將所述臟度值與預(yù)設(shè)清潔基準(zhǔn)進(jìn)行比對，得到衣物整體的污漬分布比例，并按輕度、中度、重度三類污漬等級進(jìn)行劃分，形成可用于控制洗滌的污漬分布信息；
5、s4.當(dāng)檢測結(jié)果顯示污漬僅集中在局部區(qū)域時，根據(jù)污漬分布信息自動規(guī)劃局部洗滌區(qū)域和滾筒轉(zhuǎn)動方向，通過調(diào)節(jié)水流噴射位置、噴射時間及滾筒間歇運動方式，對該局部區(qū)域的針對性清洗；
6、s5.在局部清洗完成后，再次采集該區(qū)域圖像數(shù)據(jù)，重新計算臟度值并與清洗前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)變化量達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時判定清潔完成，否則僅針對未清潔到位的區(qū)域繼續(xù)執(zhí)行短時補(bǔ)洗；
7、s6.根據(jù)最終清洗區(qū)域及臟度變化情況，自動調(diào)整水量、洗滌時長和滾筒轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)洗滌過程的動態(tài)節(jié)能控制。
8、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述采集滾筒內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)時，內(nèi)置攝像模塊在多個預(yù)設(shè)角度和光照強(qiáng)度下連續(xù)捕獲衣物表面圖像，光照角度通過控制滾筒內(nèi)壁的led光源組以交替點亮的方式形成不同反射條件，每個角度對應(yīng)特定光照方向與亮度組合，確保圖像采集的全面性和抗干擾性；采集的圖像經(jīng)灰度化與幾何校正后，計算滾筒內(nèi)壁反射區(qū)域的亮度梯度分布，基于亮度梯度分布對反光區(qū)像素權(quán)重進(jìn)行削減，從而建立穩(wěn)定的顏色特征矩陣，該顏色特征矩陣通過動態(tài)聚類處理，在顏色聚類過程中根據(jù)滾筒轉(zhuǎn)速和衣物運動軌跡對聚類中心進(jìn)行動態(tài)修正，使參數(shù)與實際光照變化保持同步，最終得到高精度的衣物表面亮度與顏色分布模型，該分布模型能夠有效區(qū)分正常區(qū)域與污漬區(qū)域，避免了反光或陰影導(dǎo)致的誤判，提升了污漬檢測的可靠性和準(zhǔn)確性。
9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述對污漬區(qū)域內(nèi)的圖像特征進(jìn)行差異計算時，根據(jù)滾筒實時轉(zhuǎn)速與水流狀態(tài)確定圖像采樣周期，并對污漬區(qū)域與正常區(qū)域分別提取子圖像塊，確保采樣數(shù)據(jù)與洗滌環(huán)境同步；亮度差異通過計算兩區(qū)域的加權(quán)平均亮度比值得出，權(quán)重依據(jù)光照角度分布修正，以消除光照不均勻的影響；色差通過cie?lab顏色空間計算δe值，并結(jié)合布料吸水性參數(shù)進(jìn)行修正，使?jié)駶櫩椢锏念伾兓玫窖a(bǔ)償，從而更真實地反映污漬與正常區(qū)域的色彩偏離；紋理平整度變化值通過局部二值模式計算各子圖像塊的紋理一致性，并對因水流擾動產(chǎn)生的周期性波動進(jìn)行平滑處理，以排除動態(tài)干擾；將亮度、色差和紋理平整度三種變化值經(jīng)歸一化后加權(quán)求和，權(quán)重系數(shù)根據(jù)當(dāng)前洗滌液體濃度和織物類型自動調(diào)整，輸出對應(yīng)臟度值，該臟度值綜合多維度特征，量化了污漬的污染程度，為后續(xù)洗滌控制提供了精確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
10、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述將臟度值與預(yù)設(shè)清潔基準(zhǔn)進(jìn)行比對時，清潔基準(zhǔn)基于不同衣物材質(zhì)、織物厚度及洗滌劑濃度通過實驗數(shù)據(jù)建立，存儲為多維參數(shù)表，該多維參數(shù)表通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法定期更新，以適應(yīng)不同洗滌條件；污漬分布比例的計算依據(jù)圖像分割結(jié)果，結(jié)合滾筒旋轉(zhuǎn)時的圖像重疊區(qū)域校正系數(shù)，對污漬面積進(jìn)行空間修正，確保分布比例的準(zhǔn)確性和一致性；污漬等級劃分包括輕度、中度與重度三類，并進(jìn)行邊界值的連續(xù)調(diào)整，當(dāng)臟度值處于相鄰等級臨界區(qū)間時，依據(jù)泡沫厚度傳感器與溫度傳感器輸出信號修正等級閾值，避免因環(huán)境因素導(dǎo)致的誤分類；形成的污漬分布信息以矩陣形式存儲，包括各等級區(qū)域的坐標(biāo)、面積與關(guān)聯(lián)傳感參數(shù)，該矩陣作為洗滌控制的直接輸入，實現(xiàn)了污漬信息的結(jié)構(gòu)化管理和高效利用。
11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述自動規(guī)劃局部洗滌區(qū)域與滾筒轉(zhuǎn)動方向時，依據(jù)污漬分布信息計算各污漬區(qū)域的中心坐標(biāo)與幾何特征，通過最小外接矩形確定清洗邊界，并結(jié)合滾筒內(nèi)噴嘴陣列分布生成空間匹配圖，確保水流覆蓋與污漬區(qū)域高度契合；滾筒轉(zhuǎn)動方向根據(jù)污漬位置與重心分布選擇順時針或逆時針方向，控制噴射角度與水流覆蓋范圍，以優(yōu)化清洗效果；噴射時間依據(jù)臟度值與污漬厚度參數(shù)成比例設(shè)定，并根據(jù)水流反射信號實時修正噴射持續(xù)時間，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整；滾筒間歇運動采用停轉(zhuǎn)交替模式，停頓時長與污漬等級對應(yīng)，當(dāng)局部區(qū)域檢測到清洗不完全時，通過短周期高頻噴射進(jìn)行補(bǔ)充清洗，該方式有效集中洗滌能量于污染嚴(yán)重區(qū)域，避免了全局過度洗滌，提升了清洗效率和資源利用率。
12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述對清洗后圖像數(shù)據(jù)的再計算過程包括圖像同步采集與臟度殘差分析；局部清洗完成后，在相同光照條件下采集目標(biāo)區(qū)域圖像，計算清洗前后亮度與紋理差異的均方誤差，當(dāng)局部區(qū)域存在低幅周期性變化時，判定為水痕干擾并通過生成掩膜矩陣剔除對應(yīng)像素，確保數(shù)據(jù)真實性；對剩余有效區(qū)域的差值進(jìn)行統(tǒng)計并計算變化量，當(dāng)該變化量超過設(shè)定清潔閾值時判定為清潔完成，否則針對殘留區(qū)域執(zhí)行補(bǔ)洗；補(bǔ)洗時水流噴射頻率與轉(zhuǎn)速參數(shù)依據(jù)剩余臟度值自適應(yīng)調(diào)整，使清洗能量集中于未完成區(qū)域，該過程通過迭代驗證和動態(tài)修正，保證了局部清洗的徹底性，同時最小化不必要的洗滌操作。
13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述自動調(diào)整水量、洗滌時長與滾筒轉(zhuǎn)速時，根據(jù)最終清洗區(qū)域面積與臟度變化率計算能量分配參數(shù)，水量調(diào)整通過線性修正實現(xiàn)，其輸入包括污漬分布比例與滾筒內(nèi)溫度上升速率，確保水量與污漬程度匹配；洗滌時長根據(jù)補(bǔ)洗次數(shù)和污漬等級通過查找表確定基礎(chǔ)值，并依據(jù)實時負(fù)載電流微調(diào)，以適應(yīng)電機(jī)工作狀態(tài)；滾筒轉(zhuǎn)速調(diào)整以布料材質(zhì)和吸水率為約束，當(dāng)檢測到電機(jī)負(fù)載與轉(zhuǎn)速存在偏差時，以反饋修正的方式逐步收斂參數(shù)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速與負(fù)載的動態(tài)平衡，該整體調(diào)整策略基于實時數(shù)據(jù)反饋，優(yōu)化了洗滌過程的能耗和效率，實現(xiàn)了節(jié)能控制的智能化和自適應(yīng)。
14、本發(fā)明提供了一種基于污漬檢測的洗衣機(jī)節(jié)能洗滌控制方法，具備以下有益效果：
15、1、本發(fā)明通過在洗滌前對衣物表面進(jìn)行多角度圖像采集與亮度顏色建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，解決了洗衣機(jī)無法精確識別局部污染區(qū)域、僅依據(jù)整體負(fù)載執(zhí)行統(tǒng)一洗滌的問題，提高了污漬檢測階段的識別精度。
16、2、本發(fā)明通過基于污漬區(qū)域與正常區(qū)域的圖像差異計算，建立了多參數(shù)融合的臟度量化，并在洗滌過程中依據(jù)檢測結(jié)果自動規(guī)劃局部清洗范圍與轉(zhuǎn)動路徑，解決了洗衣機(jī)在能量分配上無法區(qū)分輕重污染區(qū)域、導(dǎo)致部分區(qū)域過洗或欠洗的問題，提高了水流與滾筒運動的空間針對性，使洗滌能量能夠集中作用于污染嚴(yán)重的局部區(qū)域，實現(xiàn)洗滌效率與資源使用的協(xié)調(diào)平衡。
17、3、本發(fā)明通過在清洗后階段對目標(biāo)區(qū)域的臟度變化進(jìn)行動態(tài)比對，并結(jié)合清潔進(jìn)展自動修正水量、時長與轉(zhuǎn)速參數(shù)，形成節(jié)能控制，提高了洗滌過程的自適應(yīng)性與節(jié)能性，使其在滿足清潔效果的同時實現(xiàn)能量與資源的最小化消耗。