一种多功能碳足迹计算终端及其实现方法

摘要

本发明提出了一种多功能碳足迹计算终端及其实现方法，属于节能环保技术领域。该系统包括有碳足迹模式模块，以及摄像装置、摄像数据传输结构、数据分析规则模块、数据处理器和节能模式输出模块。利用本发明，可以方便地获得目标物品的碳足迹状况。实现的方式，包括对目标环境进行拍摄，经分析识别后获得目标物体的碳足迹状况，另一方面，可得出对应目标环境的建议节能模式并将其输出给用户，从而让用户快速的识别各种物品或者服务的碳足迹信息，以及节能环保信息，以及节能环保方面建议的解决方案。

说明书

技术领域

本发明涉及节能环保技术领域，尤其涉及一种碳足迹计算终端及 其实现方法。

背景技术

当前的能源及环保问题形式非常严峻。全球的二氧化碳排放量急 剧攀升，各种污染问题、能源问题层出不穷。目前，我们所使用的能 源形式仍旧是以煤和石油为主的化石燃料。化石燃料的逐步减少，以 及庞大的化石燃料量在燃烧之后所造成的环境污染，已经成为全人类 面临的最严峻的问题。在这样的客观环境下，全世界都在研究更加合 适、更加有效地利用能源的方式。其中，最佳的利用能源的方式，就 是更节约能源。其中，通过碳足迹进行计算，可能是目前最基础的技 术。

作为背景知识，碳足迹的计算有两种方法：

第一种，利用生命周期评估(LCA)法(这种方法更准确也更 具体)；

第二种是通过所使用的能源矿物燃料排放量计算(这种方法较一 般)。

用你的车子的碳足迹作为一个例子：第一种方法会估计所有的碳 排放量，从汽车的制造开始(包括制造汽车所有的金属、塑料、玻璃 和其它材料)，开车和处置车。第二种方法则只计算制造、驾驶和处 置车时所用化石燃料的碳排放量。

针对目前的能量消耗情况进行举例。

目前的建筑形式是使用能源最大的一个方面，在全球范围内，与 建筑相关的能源消耗，占全球总能源消耗量的百分之三十到四十左 右。以及其他的工具或场所，也消耗庞大的能量，比如，各种各样的 交通工具。如何使人们所生活或工作的建筑物更加节能，使平时所使 用的各种工具特别是交通工具更加节能，是目前人们一直在探寻的重 点。但这些方面，需要很多的专业知识。比如，节能建筑就需要专门 的节能设计，以及使用相应的节能材料，所铺设的电路及电器也需要 采用节能的形式，空气的排放及调节，也需要采用节能的形式，各种 电器使用的，同样也需要采用节能的形式来实现。因为我们所遇到的 对象非常庞杂，这种情况下，如果想获得一个非常高效的节能方式， 是非常困难的。而且，通常还需要非常多的专业知识。

另一方面，对于已有的有形产品，比如已经建成多年的房屋，已 经购买的汽车，如何通过改造使其更加节能、环保；或者，用户希望 了解自己所购买的一个产品的碳足迹，并且，将来完全有可能形成这 么一个情况：用户在购买特定的产品或者特定的服务时，都有可能会 考察和该产品相关联的碳足迹的量，从而判断该产品是否环保、是否 节能，这种情况下，数量庞大的普通民众有这个巨大需求，但没有这 个能力去获得相关信息。

鉴于上述情况，基于近年来图像识别领域的迅速发展，本发明就 是希望采用一种方便的技术形式，可以让用户快速的识别各种物品， 或者服务的节能环保信息，进一步，还可以根据用户的需求提供与其 相配套的节能环保方面的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能碳足迹计算终端及其实现方法， 用以向用户提供一种能够利用拍照的方式方便地计算出碳足迹状况 的计算终端，以及节能环保方面的方法指引。

一种多功能碳足迹计算终端，它是这样实现的，该终端包括有如 下组成部分：

碳足迹模式模块，它与下述的数据处理器对应设置，包括有预存 的碳足迹计算模式，以及和特定环境模式相对应的节能模式；

摄像装置，它是用于实现摄像功能的组件结构，用于拍摄目标环 境的关联图像信息，与下述的数据处理器相连通，来提供用于数据分 析的目标环境图像；

摄像数据传输结构，它是通过采用有线或无线的数据传输通道， 将前述的摄像装置所拍摄的目标环境的图像信息，传输到下述的数据 处理器中的功能结构；

数据分析规则模块，它与下述的数据处理器相连通，是用于提供 将前述的摄像装置所获得的目标环境图像进行数据分析的方式的模 块结构；

数据处理器，它是用于根据前述的摄像装置所获得的摄像数据， 来判定目标环境所需的节能模式的运算处理结构，包括有碳足迹量判 定模块和节能模式判定模块；

节能模式输出模块，它是根据预设的节能模式输出规则，来将前 述的数据处理器中的节能模式判定模块针对目标环境所判定的节能 模式进行输出的功能结构。

进一步，所述的终端还包括有如下技术特征：

所述的多功能碳足迹计算终端，还包括有用于指引用户对不同的 位置进行拍摄，以及以特定清晰度进行拍摄，以及以特定的角度进行 拍摄，以及以特定的光照度进行拍摄，以及以特定的数量进行拍摄的 拍摄指引模块。

所述的多功能碳足迹计算终端，还包括有用于确定用户进行拍摄 的位置的拍摄定位模块。

所述的碳足迹模式模块，包括有存储有预设环境模式的环境模式 子模块，以及与特定环境模式相对应的具体节能模式的对应节能模式 子模块，以及用于判定特定环境模式所对应的特定节能模式子模块。

所述的数据分析规则模块，包括有针对于房间的布局结构来建立 起识别规则的相应组件，以及针对于房间的陈设来建立起识别规则的 相应组件。

所述的碳足迹量判定模块，用以处理前述的摄像装置所拍摄的的 目标环境图像，根据所述的数据分析规则模块中的数据分析规则来判 定目标环境图像的具体模式，该模式能够与所述的碳足迹模式模块对 应起来。

所述的节能模式判定模块，是用于根据所述的碳足迹量判定模 块，以及所述的碳足迹模式模块，来判定目标环境节能模式的模块结 构。

本发明还提供了一种多功能碳足迹计算终端的实现方法，其特征 在于该方法包括有如下步骤：

步骤1，在数据处理器中预存和特定环境模式相对应的碳足迹模 式模块；

步骤2，利用摄像装置针对于目标环境进行拍摄，获得与目标环 境相关联的图像信息；

步骤3，将上一步骤所获得的与目标环境相关联的图像信息，传 入到步骤1所设置的具有相应碳足迹模式的数据处理器中；

步骤4，在数据处理器中分析及识别与目标环境相关联的图像信 息，根据分析规则获得碳足迹模式模块，该碳足迹模式模块能够与步 骤1中的碳足迹模式模块建立起对应关系；

步骤5，将上一步骤所获得的对应关系所对应的碳足迹模式模 块，按照预定的输出方式向用户输出。

进一步，所述的方法还包括有如下技术特征：

步骤2中，在对目标环境进行图像拍摄的过程中，凡是不符合要 求的图片，系统均可以提醒用户继续拍摄或发送，包括如下情况两者 至少其一，

其一，以节约数据流为目的，可以将特定图片生成尺寸更小的小 图片形式发送给数据处理器进行预览，凡是预览通过的图片，就可以 自动触发拍摄装置所对应的功能结构，来将清晰图片传输到数据服务 器中，

其二，在拍摄过程中，凡是所需的不同图片，若用户没有提供， 则向用户发出请求让用户持续拍摄。

步骤2中，在对目标环境进行图像拍摄的过程中，系统可以指引 用户对不同的位置进行拍摄，以及以特定清晰度进行拍摄，以及以特 定的角度进行拍摄，以及以特定的光照度进行拍摄，以及以特定的数 量进行拍摄。

步骤5中，所采用的输出规则是如下方案至少其一，

其一，在不计成本情况下的最大化节能方案输出方式，这种方式 下，只需要向用户输出最大化的节能方案就可以了，无需考虑具体成 本，

其二，在充分考虑成本的状况下，采用成本最低的低成本节能方 案，

其三，在考虑成本和最大节能效果的前提下，建立起最佳性价比 节能方案序列，供输出，

其四，有用户输出预算限制，根据该预算限制来提供最接近于该 预算限制的节能方案。

本发明的优点：

利用本发明，可以方便地获得目标物品的碳足迹状况。实现的方 式，包括对目标环境进行拍摄，经分析识别后获得目标物体的碳足迹 状况，另一方面，可得出对应目标环境的建议节能模式并将其输出给 用户，从而让用户快速的识别各种物品或者服务的碳足迹信息，以及 节能环保信息，以及节能环保方面建议的解决方案。

附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明所述的多功能碳足迹计算终端的结构框图。

图2是本发明所述的实现方法的流程图。

图3是本发明所述的多功能碳足迹计算终端的一种实施例。

图中的标号说明：

多功能碳足迹计算终端-100，摄像装置-110，摄像数据传输结构 -120，数据分析规则模块-130，碳足迹模式模块-140，环境模式子模 块-141，对应节能模式子模块-142，特定节能模式子模块-143，数据 处理器-150，碳足迹量判定模块-151，节能模式判定模块-152，空调 器-153，节能模式输出模块-160，拍摄指引模块-170，拍摄定位模块 -180，目标房间-200。

具体实施方式

本发明所述的多功能碳足迹计算终端所采用的技术方案主要为： 利用摄像装置对目标环境进行拍摄，在数据处理器中分析识别所拍摄 的图像信息，将与目标环境对应的碳足迹模式模块与预存的节能模式 建立起对应关系，得出对应目标环境的碳足迹状况并将其输出给用 户，从而让用户快速识别各种物品或者服务的碳足迹情况，同时，还 可以根据用户的需求提供相配套的节能环保方面的建议方案。

在本发明中主要涉及以下工作：

①对目标环境进行拍摄，基于拍摄的图片，建立碳足迹模式模 块；

②预先建立节能模式；

③将碳足迹模式模块和节能模式进行比对，得出目标环境对应 的节能模式；

④将碳足迹状况，以及配套的节能模式输出至用户并给出相关 建议。

首先参照图1所示的本发明所述的多功能碳足迹计算终端的结 构框图，对本发明做一个整体介绍。

以实现“①对目标环境进行拍摄，基于拍摄的图片，建立碳足迹 模式模块”为目的，本发明所述的多功能碳足迹计算终端100，包括 有摄像装置110、摄像数据传输结构120、数据分析规则模块130， 以及拍摄指引模块170和拍摄定位模块180。

所述的摄像装置110，它是与下述的数据处理器150相连通，用 于拍摄目标环境的关联图像信息，来提供用于数据分析的目标环境图 像的组件结构。该摄像装置110可以通过摄像头来实现，它既可以设 置在终端设备上，也可以将摄像头设置在目标环境中的支撑结构上， 通过无线或有线传输结构与终端设备相连接。

所述的摄像数据传输结构120，它是通过采用有线或无线的数据 传输通道，连接前述的摄像装置110和下述的数据处理器150的功能 结构，用于将前述的摄像装置110所拍摄的目标环境的图像信息传输 到下述的数据处理器150中。作为举例而非限定，用户所采用对应着 前述的摄像装置110和该摄像装置传输结构120这两者均通过能够拍 照的手机来实现。

所述的数据分析规则模块130，它与下述的数据处理器150相连 通，是用于提供将前述的摄像装置110所获得的目标环境图像进行数 据分析的模块结构。该数据分析规则模块130，包括有针对于房间的 布局结构来建立起识别规则的相应组件，以及针对于房间的陈设来建 立起识别规则的相应组件。作为举例而非限定，针对于房间的布局结 构建立起识别规则的相应组件，主要识别房间的南北布局、高低状态、 房间(客厅、主次卧室、厨房、卫生间、花房、阳台等)的分布、门 窗分布等；针对于房间的陈设建立起识别规则的相应组件，主要识别 室内的电器布局、电路分布、水路分布、照明灯具的分布、花卉分布、 衣柜分布等。

利用这些识别规则对应的组件可以对前述的摄像装置110拍摄 的目标环境的关联图像进行识别，从而得出对应于目标环境的碳足迹 模式模块。

进一步地，为了提高用户对目标环境图片的采集率，在拍摄过程 中，系统将给予相应的提醒，从而使用户根据提醒的要求拍摄房间的 不同角度。对应该目的，在本发明中，对应于前述的摄像装置110设 置有拍摄指引模块170和拍摄定位模块180。其中的拍摄指引模块 170，用于指引用户对不同的位置进行拍摄(例如，阳台、主卧、次 卧、客厅、墙壁、室内走廊等)，以及以特定清晰度进行拍摄(例如， 墙壁要求高清、洗手间内的陈设要求一般)，以及以特定的角度进行 拍摄(例如，客厅、厨房及阳台的布局要求呈全局分布)，以及以特 定的光照度进行拍摄(卧室、客厅分别在早上、中午、下午进行拍摄)， 以及以特定的数量进行拍摄(对墙壁根据光照的变化分别进行间断地 拍摄，例如，早上6:00～9:00，每半个小时拍摄一次，中午12:00～14: 00，每10分钟拍摄一次)。

所述的拍摄定位模块180，用于确定用户进行拍摄的位置。该拍 摄定位模块180包含一个系统的对应关系：一套有效的图片，如果达 到有效识别的目的，需要哪些角度的图片，以及这些角度的图片的最 佳拍摄位置；还有包括一套用户定位装置，该用户定位装置可以直接 通过空间定位来实现，有效的来定位用户所处的空间位置及高度，还 可以通过图片反推的方法来实现，利用拍摄图片的效果，来反推用户 的角度，并通过其它照片所形成的角度进行验证，最终确定用户的位 置，根据该位置进行用户拍摄指引。这种情况下，当用户不能够有效 进行拍摄图像时，就可以有系统发出指引让用户继续拍摄。

以实现“②预先建立节能模式”为目的，本发明所述的多功能碳足 迹计算终端100，包括有碳足迹模式模块140。

所述的碳足迹模式模块140，它与下述的数据处理器150对应设 置，包括有预存的节能模式，以及和特定环境模式相对应的节能模式。 该碳足迹模式模块140包括有存储有预设环境模式的环境模式子模 块141(主要针对于不同环境中常用的碳足迹计量状况进行分析)， 以及与特定环境模式相对应的具体节能模式的对应节能模式子模块 142(例如，三面环水一面靠山的房屋对应的节能模式，四周分布有 高树的建筑物对应的节能模式，海拔高于100米以上的对应各楼层的 房屋的节能模式)，以及用于判定特定环境模式所对应的特定节能模 式子模块143(例如，针对地处太阳能、风能、地热能丰富的地段的 建筑物的节能模式)。

以实现“③将碳足迹模式模块和节能模式进行比对，得出目标环 境对应的节能模式”为目的，本发明所述的多功能碳足迹计算终端 100，包括有数据处理器150。

所述的数据处理器150，它是与前述的摄像装置110及数据分析 规则模块130相连接获得与目标环境对应的碳足迹模式模块，根据前 述的碳足迹模式模块140中所预设的节能模式，来判定目标环境所需 的节能模式的运算处理结构。该数据处理器150包括有碳足迹量判定 模块151和节能模式判定模块152。

其中的碳足迹量判定模块151，用以处理前述的摄像装置110所 拍摄的的目标环境图像，根据所述的数据分析规则模块130中的数据 分析规则来判定目标环境图像的具体模式，该模式能够与所述的碳足 迹模式模块对应起来。

其中的节能模式判定模块152，是用于根据所述的碳足迹量判定 模块151，以及所述的碳足迹模式模块140，来判定目标环境节能模 式的模块结构。

所述的碳足迹量判定模块151，主要功能是根据特定物品在生 产、消费、处理等环节，所综合判断出的碳足迹的消耗量情况。

作为举例而非限定，经由该数据处理器150所判定得出的节能模 式，可包含如下信息内容：(1)房间内各物品的碳足迹情况，分别是 A、B、C吨二氧化碳。(2)对房间墙壁的改造方案，比如，可以在 墙壁上设置隔热涂层，可以在信息内容中显示隔热涂层的种类、隔热 涂层的厚度、隔热涂层的性能、隔热涂层的节能效果、隔热涂层的施 工方式、隔热涂层的成本等。(3)对于房间的电器，在指示碳足迹的 情况下，也同样可以指引处于其相对应的不同电器的节能效果。(4) 对于房间的照明灯具，在指示碳足迹的情况下，同样也可以指引出不 同灯具的节能效果、照明亮度，以及施工方式、施工成本等等。

以实现“④将节能模式输出至用户并给出相关建议”为目的，本发 明所述的多功能碳足迹计算终端100，包括有节能模式输出模块160。

所述的节能模式输出模块160，它是根据预设的节能模式输出规 则，来将前述的数据处理器150中的节能模式判定模块152针对目标 环境所判定的节能模式进行输出的功能结构。对应着该节能模式输出 模块160，设置有显示屏或扬声器。

结合图1所示的多功能碳足迹计算终端的结构框图，图2给出了 本发明的流程图。具体实现过程包括如下步骤：

步骤1，在数据处理器中预存和特定环境模式相对应的节能模 式。

在该步骤中，预先建立或存储有预设环境模式(例如，分布于山 区、海边、平原、森林等环境中的房屋的阴面或阳面对应的节能模式)， 以及与特定环境模式相对应的具体节能模式的对应节能模式(例如， 三面环水一面靠山的房屋对应的节能模式，四周分布有高树的建筑物 对应的节能模式，海拔高于100米以上的对应各楼层的房屋的节能模 式)，以及用于判定特定环境模式所对应的特定节能模式(例如，针 对地处太阳能、风能、地热能丰富的地段的建筑物的节能模式)。

步骤2，利用摄像装置针对于目标环境进行拍摄，获得与目标环 境相关联的图像信息。

在对目标环境进行图像拍摄的过程中，系统可以指引用户对不同 的位置进行拍摄，以及以特定清晰度进行拍摄，以及以特定的角度进 行拍摄，以及以特定的光照度进行拍摄，以及以特定的数量进行拍摄。 在该步骤中，在对目标环境进行图像拍摄的过程中，凡是不符合要求 的图片，系统均可以提醒用户继续拍摄或发送，包括如下情况：其一， 以节约数据流为目的，可以将特定图片生成尺寸更小的小图片形式发 送给数据处理器进行预览，凡是预览通过的图片，就可以自动触发拍 摄装置所对应的功能结构，来将清晰图片传输到数据服务器中；其二， 在拍摄过程中，凡是所需的不同图片，若用户没有提供，则向用户发 出请求让用户持续拍摄。

步骤3，将上一步骤所获得的与目标环境相关联的图像信息，传 入到步骤1所设置的具有相应节能模式的数据处理器中。

通过采用有线或无线的数据传输通道，将前述的摄像装置所拍摄 的目标环境的图像信息，传输到下述的数据处理器中。

步骤4，在数据处理器中分析及识别与目标环境相关联的图像信 息，根据分析规则获得碳足迹模式模块，该碳足迹模式模块能够与步 骤1中的节能模式建立起对应关系。

利用设置在数据分析规则模块中的针对于房间的布局结构来建 立起识别规则的相应组件，以及针对于房间的陈设来建立起识别规则 的相应组件对与目标环境相关联的图像进行分析，从而得出对应的碳 足迹模式模块。利用设置在数据处理器中的碳足迹量判定模块和节能 模式判定模块将碳足迹模式模块与节能模式建立对应关系，从而得出 适合于目标环境的节能模式。作为举例而非限定，主要识别房间的南 北布局、高低状态、房间(客厅、主次卧室、厨房、卫生间、花房、 阳台等)的分布、门窗分布等，以及室内的电器布局、电路分布、水 路分布、照明灯具的分布、花卉分布、衣柜分布等。

步骤5，将上一步骤所获得的对应关系所对应的碳足迹结果和节 能模式，按照预定的输出方式向用户输出。

根据预设的节能模式输出规则，将前述的数据处理器中的节能模 式判定模块针对目标环境所判定的节能模式，输出给用户。可通过显 示屏或扬声器等显示设备将结果直接显示给用户。在进行节能模式输 出时，一般遵循如下输出规则：

其一，在不计成本情况下的最大化节能方案输出方式，这种方式 下，只需要向用户输出最大化的节能方案就可以了，无需考虑具体成 本，

其二，在充分考虑成本的状况下，采用成本最低的，至少较低的 低成本节能方案，

其三，在充分考虑成本和最大节能效果的前提下，建立起最佳性 价比节能方案序列，供输出，

其四，有用户输出预算限制，根据该预算限制来提供最接近于该 预算限制的节能方案。

实施例

图3是本发明所述的多功能碳足迹计算终端的一种实施例。

在本实施例中，首先做如下设定：用户所要拍摄的目标环境为目 标房间200；用户所采用的摄像装置和摄像装置传输结构这两者均通 过能够拍照的多功能碳足迹计算终端100来实现；在所对应的数据分 析规则模块中设置有针对于目标房间200的布局结构来建立起识别 规则的相应组件；节能模式输出模块所采用的输出规则为：有用户输 出预算限制，根据该预算限制来提供最接近于该预算限制的节能方 案；所采用的碳足迹量判定模块，主要用于判定用户所拍摄的房间类 型是属于哪一种环境模式；所采用的节能模式判定模块是根据不同房 间类型所对应的预设的节能模式，来判定对应的目标环境所适用的各 种节能模式。

具体过程为：用户通过设置在多功能碳足迹计算终端100上的摄 像头对目标房间200进行拍摄，其拍摄对象为与该目标房间200关联 的各物品，以及门窗分布及朝向、窗外的环境、门口周围的关联房间 的布局、室内照明灯具的分布、电器及对应电路的布局及分布等。

在数据处理器中，依据数据分析规则模块中的组件进行各个角度 的图像合成，并通过碳足迹量判定模块来生成与该目标房间200对应 的模型。针对于该房间模型，通过节能模式判定模块来判定与该房间 中物品，比如空调器153的碳足迹的状况，以及该空调器153所对应 的节能模式。经判定得出对应该房间的状况，得到包含如下信息内容：

1、该空调器在一年中碳足迹为1.52吨二氧化碳；

2、节能建议是：在墙壁上设置隔热涂层。

进一步，还可以针对该隔热涂层设置信息内容显示窗口，显示隔 热涂层的种类、隔热涂层的厚度、隔热涂层的性能、隔热涂层的节能 '效果、隔热涂层的施工方式、隔热涂层的成本等。

将上述信息内容通过设置在多功能碳足迹计算终端100上的显 示屏，结合拍摄的房间图像内容，显示给用户。

以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方 式，均在本发明的保护范围之中。