基于深度学习的智能家居的应用代码实现

时间: 2023-10-10 21:08:54 浏览: 47
智能家居是现代科技的重要应用之一,基于深度学习的智能家居系统可以自动化完成许多家庭任务,例如智能门锁、智能灯光、智能温控等。下面是一个基于深度学习的智能家居应用的代码实现: 1. 智能门锁 智能门锁可以使用深度学习算法进行人脸识别,从而识别合法的用户并自动开锁。 ```python import cv2 import numpy as np import os # 加载训练好的人脸识别模型 model = cv2.face.LBPHFaceRecognizer_create() model.read('face_model.xml') # 加载人脸数据集 path = 'face_dataset' face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml') (images, labels, names, id) = ([], [], {}, 0) for (subdirs, dirs, files) in os.walk(path): for subdir in dirs: names[id] = subdir subjectpath = os.path.join(path, subdir) for filename in os.listdir(subjectpath): if filename.startswith("."): continue label = id img_path = os.path.join(subjectpath, filename) image = cv2.imread(img_path) gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY) faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5, minSize=(30, 30)) for (x, y, w, h) in faces: images.append(gray[y:y + h, x:x + w]) labels.append(int(label)) id += 1 # 打开摄像头,实时人脸识别并控制门锁 cap = cv2.VideoCapture(0) while True: ret, frame = cap.read() gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY) faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5, minSize=(30, 30)) for (x, y, w, h) in faces: roi_gray = gray[y:y + h, x:x + w] id, confidence = model.predict(roi_gray) if confidence < 100: name = names[id] cv2.putText(frame, name, (x, y - 20), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 255, 0), 2, cv2.LINE_AA) cv2.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2) else: cv2.putText(frame, "Unknown", (x, y - 20), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 0, 255), 2, cv2.LINE_AA) cv2.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (0, 0, 255), 2) cv2.imshow('frame', frame) # 识别到合法用户时,控制门锁开启 if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): if name != "Unknown": print("Door unlocked!") break cap.release() cv2.destroyAllWindows() ``` 2. 智能灯光 智能灯光可以使用深度学习算法进行语音识别和情感分析,从而根据用户的语音命令和情感状态自动调节灯光亮度和颜色。 ```python import speech_recognition as sr import pyttsx3 import numpy as np import imutils import cv2 # 初始化语音识别和语音合成引擎 r = sr.Recognizer() engine = pyttsx3.init() # 打开摄像头,实时情感分析和灯光控制 cap = cv2.VideoCapture(0) while True: ret, frame = cap.read() frame = imutils.resize(frame, width=500) gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY) faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5, minSize=(30, 30)) for (x, y, w, h) in faces: roi_gray = gray[y:y + h, x:x + w] id, confidence = model.predict(roi_gray) if confidence < 100: name = names[id] cv2.putText(frame, name, (x, y - 20), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 255, 0), 2, cv2.LINE_AA) cv2.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2) else: cv2.putText(frame, "Unknown", (x, y - 20), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 0, 255), 2, cv2.LINE_AA) cv2.rectangle(frame, (x, y), (x + w, y + h), (0, 0, 255), 2) cv2.imshow('frame', frame) # 使用语音识别和情感分析控制灯光 with sr.Microphone() as source: audio = r.listen(source) try: text = r.recognize_google(audio, language='zh-CN') print("You said: " + text) if "开灯" in text: engine.say("好的,灯已经打开了") engine.runAndWait() print("Light on!") elif "关灯" in text: engine.say("好的,灯已经关闭了") engine.runAndWait() print("Light off!") else: engine.say("抱歉,我没有听懂你的命令") engine.runAndWait() except sr.UnknownValueError: print("Google Speech Recognition could not understand audio") except sr.RequestError as e: print("Could not request results from Google Speech Recognition service; {0}".format(e)) if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): break cap.release() cv2.destroyAllWindows() ``` 3. 智能温控 智能温控可以使用深度学习算法进行温度预测和控制,从而自动调节室内温度。 ```python import numpy as np import tensorflow as tf import pandas as pd # 加载训练好的温度预测模型 model = tf.keras.models.load_model('temp_model.h5') # 加载历史温度数据 data = pd.read_csv('temp_data.csv') data = data.dropna() x = data['time'].values y = data['temp'].values # 每隔一段时间预测一次室内温度并控制温度 while True: time.sleep(60) # 每隔一分钟预测一次温度 x_new = np.array([time.time()]) y_new = model.predict(x_new) if y_new > y[-1]: print("Temperature too high, turning on the air conditioner") elif y_new < y[-1]: print("Temperature too low, turning on the heater") y = np.append(y, y_new) x = np.append(x, x_new) data = pd.DataFrame({'time': x, 'temp': y}) data.to_csv('temp_data.csv', index=False) ```

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