本发明属于智能家居领域，涉及增强现实技术，具体是一种基于增强现实技术的家庭书房环境智能管理系统。
背景技术：
1、虚拟现实是一种通过计算机生成的模拟环境，使用户能够身临其境地感受和体验虚拟世界，而增强现实技术将虚拟信息与实际环境相结合，通过在现实世界中叠加虚拟元素来提供丰富的视觉和交互体验，目前广泛应用于多种行业，如游戏行业、教育行业以及建筑行业等，将增强现实技术应用于家庭书房时，可以更清晰的获取到家庭书房的布局，更便于对家庭书房进行管理；
2、但是现阶段对于家庭书房的环境管理，通常会整体性的考虑家庭书房内的温湿度，没有将家庭书房进行精细化的环境管控，也没有依据不同使用人员的使用习惯对家庭书房内的环境情况进行判定分析；
3、为此，我们提出一种基于增强现实技术的家庭书房环境智能管理系统。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提出一种基于增强现实技术的家庭书房环境智能管理系统。
2、本发明所要解决的技术问题为：
3、如何基于增强现实技术实现家庭书房环境的精细化管控和准确判定。
4、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5、第一方面，一种基于增强现实技术的家庭书房环境智能管理系统，包括图像采集模块、综合处理模块、书房监测模块、人员监测模块、温湿分析模块、照明分析模块、数据库以及调控模块；所述图像采集模块用于采集家庭书房内无人时的书房图像数据，并将家庭书房内无人时的书房图像数据发送至综合处理模块；所述数据库用于存储家庭书房内不同人员编号对应使用人员的预设人员特征和用于存储家庭书房内不同人员编号对应使用人员的人员习惯数据；
6、所述人员监测模块用于对家庭书房内的人员信息进行监测识别，若识别得到匹配人员则将其人员编号发送温湿分析模块和照明分析模块；
7、所述综合处理模块用于生成家庭书房对应的虚拟书房模型，并依据书房设备将家庭书房划分为多个功能区域，所述综合处理模块将家庭书房对应虚拟书房模型内的功能区域发送至书房监测模块；所述书房监测模块用于采集家庭书房的实时环境数据，并将家庭书房的实时环境数据发送至温湿分析模块和照明分析模块；
8、所述温湿分析模块用于对家庭书房的温湿情况进行分析，分析生成环境正常信号或环境调控信号发送至调控模块，所述调控模块用于接收到环境调控信号后对家庭书房的环境进行调控；所述照明分析模块用于对家庭书房的光照情况进行分析，分析生成亮度调控信号或亮度正常信号发送至调控模块，所述调控模块用于接收到亮度调控信号后对家庭书房内不同功能区域的亮度进行调控。
9、进一步地，书房图像数据包括家庭书房内部多种书房设备的外轮廓以及每种书房设备之间的相对位置坐标；
10、实时环境数据为家庭书房的实时温度值、实时湿度值，以及家庭书房对应不同功能区域的实时亮度值。
11、进一步地，预设人员特征为使用人员的预设身高与预设体部比例，预设体部比例为身体部位长度与身高的比例，身体部位长度包括躯干长度、腿长、臂长和肩宽。
12、进一步地，所述人员监测模块的工作过程具体如下：
13、判断家庭书房内是否存在使用人员，若认定家庭书房内不存在使用人员，则不进行任何操作；
14、若认定家庭书房内存在使用人员认定家庭书房内存在人员则采集家庭书房内人员的实时身高和实时体部比例stbn，其中，n为身体各个部位的编号；
15、而后获取数据库内存储的所有预设人员的预设人员特征，得到预设身高和预设体部比例ytbn；
16、将实时身高与预设身高进行比对，若实时身高与预设身高的身高差值小于等于预设差值，则进入下一步骤，实时身高与预设身高的身高差值大于预设差值，则不进行任何操作；
17、将实时体部比例与预设体部比例进行比对，若实时体部比例与预设体部比例的比例差值均小于等于预设比例差值，则将对应人员标定为待选人员，若实时体部比例与预设体部比例的比例差值均小于等于预设比例差值，则不进行任何操作；
18、统计此时家庭书房内待选人员的数量，若家庭书房内待选人员的数量为1，则获取家庭书房内该待选人员的人员编号；
19、若家庭书房内待选人员的数量不为1，则通过公式计算待选人员的人员匹配值rpp；
20、将人员匹配值进行降序排列，选取人员匹配值最高的待选人员作为家庭书房的匹配人员。
21、进一步地，人员匹配值的计算公式具体如下：
22、式中，e为自然常数。
23、进一步地，人员习惯数据为使用人员家庭书房所设定的人员预设温度值和人员预设湿度值，以及使用人员依据家庭书房内功能区域所设定的预设亮度值。
24、进一步地，所述温湿分析模块的分析过程具体如下：
25、获取家庭书房内匹配人员的人员编号，依据人员编号得到家庭书房内匹配人员对应的人员习惯数据，进而得到家庭书房内匹配人员的人员预设温度值ywdi和人员预设湿度值ysdi，i为匹配人员的人员编号；
26、而后获取家庭书房的实时温度值swdi和实时湿度值ssdi；
27、通过公式计算得到家庭书房内的环境偏差值hpi；
28、若环境偏差值小于等于环境偏差阈值，则生成环境正常信号；
29、若环境偏差值大于环境偏差阈值，则生成环境调控信号。
30、进一步地，环境偏差值的计算公式具体如下：
31、hpi＝|swdi-ywdi|×a1+|ssdi-ysdi|×a2；式中，a1和a2均为固定数值的权重系数，且a1＝a2。
32、进一步地，所述照明分析模块的分析过程具体如下：
33、依据人员编号得到使用人员依据家庭书房内功能区域所设定的预设亮度值；
34、而后获取家庭书房内不同功能区域的实时亮度值；
35、将家庭书房内功能区域的实时亮度值与使用人员依据家庭书房内功能区域所设定的预设亮度值进行对应比对；
36、若实时亮度值与预设亮度值的差值小于等于预设亮度差值，则将实时亮度值对应的功能区域记为亮度正常功能区域；
37、若实时亮度值与预设亮度值的差值大于预设亮度差值，则将实时亮度值对应的功能区域记为亮度异常功能区域。
38、进一步地，所述照明分析模块的分析过程还包括：
39、统计亮度异常功能区域的数量并记为亮度异常功能区域数，亮度异常功能区域数比对功能区域的总数，得到家庭书房的区域亮度异常率；
40、若区域亮度异常率超过预设区域亮度异常率，则生成亮度调控信号；
41、若区域亮度异常率未超过预设区域亮度异常率，则生成亮度正常信号。
42、第二方面，一种基于增强现实技术的家庭书房环境智能管理方法，方法具体如下：
43、步骤s101，人员监测模块对家庭书房内的人员信息进行监测识别，若存在匹配人员则将其人员编号发送至温湿分析模块和照明分析模块。
44、步骤s102，图像采集模块采集家庭书房内无人时的书房图像数据，并将家庭书房内无人时的书房图像数据发送至综合处理模块，综合处理模块生成家庭书房对应的虚拟书房模型，并依据书房设备将家庭书房划分为多个功能区域，虚拟书房模型内的功能区域发送至书房监测模块；
45、步骤s103，书房监测模块采集家庭书房的实时环境数据，并将家庭书房的实时环境数据发送至温湿分析模块和照明分析模块；
46、步骤s104，温湿分析模块对家庭书房的温湿情况进行分析，分析环境正常信号或环境调控信号发送至调控模块；
47、步骤s105，照明分析模块对家庭书房的光照情况进行分析，分析生成亮度调控信号或亮度正常信号发送至调控模块，调控模块对家庭书房的温湿度以及家庭书房内功能区域的亮度进行调控。
48、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
49、1、本发明利用图像采集模块采集家庭书房内无人时的书房图像数据，并将家庭书房内无人时的书房图像数据发送至综合处理模块，综合处理模块生成家庭书房对应的虚拟书房模型，并依据书房设备将家庭书房划分为多个功能区域，虚拟书房模型内的功能区域发送至书房监测模块，书房监测模块采集家庭书房的实时环境数据，并将家庭书房的实时环境数据发送至温湿分析模块和照明分析模块；
50、2、本发明利用对人员监测模块对家庭书房内的人员信息进行监测识别，若存在匹配人员则将其人员编号发送至温湿分析模块和照明分析模块，一方面利用温湿分析模块对家庭书房的温湿情况进行分析，分析环境正常信号或环境调控信号发送至调控模块，另一方面利用照明分析模块对家庭书房的光照情况进行分析，分析生成亮度调控信号或亮度正常信号发送至调控模块，最终通过调控模块对家庭书房的温湿度以及家庭书房内功能区域的亮度进行调控，本发明基于增强现实技术，实现对家庭书房内环境的精细化管控和准确判定。