具体实施方式

本申请实施例通过提供一种车内伸缩杯托架控制方法，解决了现有技术中杯托无法根据杯子放置需求自动收放的技术问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种车内伸缩杯托架控制方法，杯托架包括依次连接的图像采集设备、控制器、驱动机构以及杯托架本体；方法应用于控制器；杯托架本体活动设置在车门的安装位置内；方法包括：获取图像采集设备采集的第一实时图像；其中，第一实时图像是指杯托架本体未从安装位置内弹出的图像；将第一实时图像与原始图像比较，获得区别图像特征；其中，原始图像是指：在杯托架本体未从安装位置内弹出，且在第一预设时长内未出现图像变化的情况下，图像采集设备采集的图像；判断区别图像特征与杯状物体图像特征是否匹配；若匹配，则判断杯状物体是否处于预设成像区域内并保持第二预设时长；其中，安装位置在第一实时图像中对应的成像区域处于预设成像区域内；若是，则控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出，使得杯托架本体承载杯状物体。

本申请不仅可以将不用的杯托架本体收纳在车门内，以节约车内空间；还可以自动识别车内人员是否有放置杯子的意图，在有放置杯子的意图时，自动将杯托架本体从车门内弹出，进而可以方便车内人员放置杯子，也可以避免驾驶员在驾车过程中因无法打开收纳的杯托架本体而分心，提高驾驶安全性。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请提供了如图1所示的一种伸缩杯托架，杯托架包括依次连接的图像采集设备、控制器、驱动机构以及杯托架本体。本申请提供的杯托架可以设置在汽车的座位旁的车门附近，本申请提供的杯托架适用于所有汽车车门，现以驾驶座旁的车门为例，对杯托架及其控制方式进行说明。

图像采集设备可以是摄像头，设置在汽车的前挡风玻璃的顶部附近，图像采集设备朝向驾驶座。驱动机构与杯托架本体嵌入在驾驶座的车门内，驱动机构可以使杯托架本体从车门内弹出或者将杯托架本体回收至车门内。当杯托架本体从车门内弹出时，可以放置杯子，当杯托架本体回收至车门内时，可以节约空间。控制器可以是微型电脑、微处理器等，控制器可以设置在汽车内任意位置。控制器对图像采集设备采集的图像进行处理，根据处理结果控制驱动机构将杯托架本体从车门内弹出，或者控制驱动机构将杯托架本体回收至车门内。控制器对图像采集设备采集的图像的处理过程在后文中进行解释，此处不再赘述。

其中，杯托架本体和驱动机构如图2所示，杯托架本体包括底座1和套环2，底座1与套环2匹配，底座1用于承载杯子，套环2用于避免杯子侧翻。在车门上设置有与底座1匹配的第一空腔3，还设置有与套环2匹配的第二空腔4(在后文中，将车门的第一空腔3和第二空腔4所在的区域记为安装位置)。驱动机构嵌入在车门内，驱动机构包括电机5、第一组件6和第二组件7。

第一组件6包括第一弹簧(图2中未指出)和第一绳索(图2中未指出)，第一组件6与底座1对应。第一弹簧设置在第一空腔3内，第一绳索的一端和第一弹簧的一端均固定在底座1的内侧(将底座1朝向第一空腔3的一侧记为内侧)，第一绳索的另一端与电机5的驱动轴连接，第一弹簧的另一端与第一空腔3的内壁接触。第一弹簧具有将底座1从第一空腔3内推出的趋势，而第一绳索在电机5的作用下具有将底座1拉进第一空腔3内的趋势，底座1在第一弹簧和第一绳索的共同作用下保持平衡。当底座1处于第一空腔3内时，电机5减小对第一绳索的拉力，第一弹簧则将底座1从第一空腔3内推出，使得底座1从第一空腔3内弹出；当底座1处于第一空腔3外时，电机5增大对第一绳索的拉力，第一绳索则将底座1拉进第一空腔3内。

同样地，第二组件7包括第二弹簧和第二绳索，第二组件7与套环2对应。第二弹簧设置在第二空腔4内，第二绳索的一端和第二弹簧的一端均固定在套环2的内侧(将套环2朝向第二空腔4的一侧记为内侧)，第二绳索的另一端与电机5的驱动轴连接，第二弹簧的另一端与第二空腔4的内壁接触。第二弹簧具有将套环2从第二空腔4内推出的趋势，而第二绳索在电机5的作用下具有将套环2拉进第二空腔4内的趋势，套环2在第二弹簧和第二绳索的共同作用下保持平衡。当套环2处于第二空腔4内时，电机5减小对第二绳索的拉力，第二弹簧则将套环2从第二空腔4内推出，使得套环2从第二空腔4内弹出；当套环2处于第二空腔4外时，电机5增大对第二绳索的拉力，第二绳索则将套环2拉进第二空腔4内。

在对杯托架本体和驱动机构进行说明之后，现继续以驾驶座的车门为例，对控制器控制方式进行说明，即对本申请提供的如图3所示的一种车内伸缩杯托架控制方法进行说明，方法应用于控制器；杯托架本体活动设置在车门的安装位置内(安装位置是指设置杯托架本体和驱动机构的第一空腔3和第二空腔4所在的区域)；方法包括：

步骤S31，获取图像采集设备采集的第一实时图像；其中，第一实时图像是指杯托架本体未从安装位置内弹出的图像。

图像采集设备安装在驾驶座前的前挡风玻璃的顶部附近，图像采集设备朝向驾驶座，且安装位置一直处于图像采集设备的画面中。使用图像采集设备对安装位置附近进行监控，获取第一实时图像(第一实时图像是指杯托架本体收纳在安装位置中并未弹出的图像)。控制器从图像采集设备获取第一实时图像(或者图像采集设备将第一实时图像传输至控制器)，以执行步骤S32。

步骤S32，将第一实时图像与原始图像比较，获得区别图像特征；其中，原始图像是指：在杯托架本体未从安装位置内弹出且在第一预设时长内未出现图像变化的情况下，图像采集设备采集的图像。

控制器预先获取原始图像，原始图像是指杯托架本体收纳在安装位置中，并且在第一预设时长内(例如10S)画面没有任何变化的图像。控制器接收第一实时图像后，将第一实时图像与原始图像进行比对，当第一实时图像与原始图像之间没有差别时，即两者之间不存在区别图像特征时，则认为画面中没有变化，也就没有放置杯子的意图，因而不需要任何动作，只需图像采集设备继续对安装位置附近进行监控即可。

当第一实时图像与原始图像之间有差别时，即两者之间存在区别图像特征时，则认为图像采集设备的画面中有变化，也许会出现杯子，为了进一步确定图像采集设备采集的画面中是否有杯子，继续执行步骤S33。

步骤S33，判断区别图像特征与杯状物体图像特征是否匹配。

杯状物体图像特征是预先根据各种类型的水杯的形状特点获得的。将区别图像特征与杯状物体图像特征进行匹配，根据匹配结果便能确定图像采集设备采集的画面中是否有杯子，当画面中存在杯子时，意味着有需要放置杯子的可能性。

本申请通过将第一实时图像与原始图像比较，能够在画面发生变化时，快速获取区别图像特征，将区别图像特征与杯状物体图像特征进行比对，进而确定图像采集设备的画面中是否存在杯子。由于图像采集设备在安装位置和角度固定后，其拍摄的画面场景背景不变，本申请先将第一实时图像与原始图像比较获得区别图像特征，再将区别图像特征与杯状物体图像特征比较，这样可以避免将第一实时图像中所有的图像特征一一与杯状物体图像特征进行比对，进而缩短匹配时间，节约计算资源。

当图像采集设备的画面中出现了杯状物体的场景时，由于杯子都是被人手持，人手会对杯子造成遮挡，导致控制器获得的区别图像特征与杯状物体图像特征的匹配程度不高，有可能导致控制器认为区别图像特征与杯状物体图像特征不匹配，进而不控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出。为了避免该情况发生，步骤S33可以具体包括(即：步骤S331～步骤S334)：

步骤S331，确定区别图像特征与杯状物体图像特征的相似比例。

先确定区别图像特征与杯状物体图像特征之间的相似程度，当相似程度较低时，并不能准确地分析第一实时图像中是否有放置杯子的意图，因此执行步骤S332，进行进一步的分析判断。当相似程度较高时，便能够确定第一实时图像中有放置杯子的意图，即执行步骤S334。

步骤S332，当相似比例未超过预设比例阈值时，判断第一实时图像中的人体手势是否为预设人体手势；

将相似比例与预设比例阈值进行比对，以确定相似程度的高低。当相似比例未超过预设比例阈值时，则认为相似程度较低，需要进一步判断人体手势是否是手持杯子的预设人体手势。当人体手势不是预设人体手势时，则意味着第一实时图像中并不存在杯子，因此，则可以认为区别图像特征与杯状物体图像特征不匹配。

步骤S333，若是，则区别图像特征与杯状物体图像特征匹配。

当人体手势是预设人体手势时，则意味着第一实时图像中确实存在杯状物体，只是人手对杯子造成较多遮挡而已，因此，可以认为区别图像特征与杯状物体图像特征匹配。

步骤S334，当相似比例超过预设比例阈值时，则区别图像特征与杯状物体图像特征匹配。

当相似比例超过预设比例阈值时，意味着相似程度较高，便可以直接确定区别图像特征与杯状物体图像特征匹配。

步骤S34，若匹配，则判断杯状物体是否处于预设成像区域内并保持第二预设时长；其中，安装位置在第一实时图像中对应的成像区域处于预设成像区域内。

在区别图像特征与杯状物体图像特征匹配的情况下，意味着第一实时图像中确实存在杯子，而是否需要放置，则需要进一步分析。为了确定第一实时图像中出现的杯状物体是否需要放置，本申请设置预设成像区域，预设成像区域将安装位置在第一实时图像中对应的成像区域包围。例如，安装位置在第一实时图像中对应的成像区域为一个圆(记为第一圆)，则预设成像区域为一个比安装位置更大的圆(记为第二圆)，并且第一圆内含于第二圆中。

当杯状物体处于预设成像区域内并保持第二预设时长(例如3秒)，则认为第一实时图像中的杯状物体有放置需求，即执行步骤S35。当杯状物体不处于预设成像区域内，或者当杯状物体处于预设成像区域内但是没有保持第二预设时长，则认为第一实时图像中的杯状物体没有放置需求，则不进行任何动作，只需要继续通过图像采集设备获取新的第一实时图像即可。

在执行步骤S35之前，为了确定杯状物体的大小是否与杯托架本体的尺寸匹配，可执行以下步骤(包括步骤1和步骤2)：

步骤1，确定杯状物体在第一实时图像中的像素占比。

通过杯状物体在第一实时图像中所占的像素，以及杯托架本体在第一实时图像中所占的像素，可以预估杯状物体的尺寸是否与杯托架本体的尺寸匹配。而图像采集设备在位置固定之后获取的画面中的背景是确定的，那么背景中各个物体所占像素数量也就确定了，即安装位置所占像素数量是确定的。因此，能够通过确定杯状物体在第一实时图像中的像素占比，确定杯状物体的尺寸是否与杯托架本体的尺寸匹配。

步骤2，当像素占比超过第一占比阈值，且未超过第二占比阈值时，执行控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出的步骤。其中，第一占比阈值小于第二占比阈值。

当像素占比处于第一占比阈值与第二占比阈值之间，则意味着杯状物体的尺寸与杯托架本体的尺寸匹配，杯状物体能够放置在杯托架本体上，便可以继续执行步骤S35。当像素占比低于第一占比阈值时，则意味着杯状物体太小，如果将杯状物体放置在杯托架本体上，在汽车行驶过程中发生摇晃时可能导致杯状物体侧翻，存在安全隐患，因此，不能将杯托架本体弹出，也就不能执行步骤S35。当像素占比超过第二占比阈值时，意味着杯状物体的尺寸太大，无法放置在杯托架本体上，也就没有必要执行步骤S35。

步骤S35，若是，则控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出，使得杯托架本体承载杯状物体。

当杯状物体处于预设成像区域内并保持第二预设时长时，意味着第一实时图像中的杯状物体有放置需求，则可控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出，使得杯托架本体可以放置杯状物体。

本申请在车门内设置杯托架本体，通过图像采集设备获取安装位置附近的第一实时图像，并依赖于第一实时图像确定画面中是否出现杯状物体，在出现杯状物体时，分析第一实时图像中的杯状物体是否有放置需求，在有放置需求时，控制驱动机构将杯托架本体从车门内弹出，以承接杯状物体。本申请不仅可以将不用的杯托架本体收纳在车门内，以节约车内空间；还可以自动识别车内人员是否有放置杯子的意图，在有放置杯子的意图时，自动将杯托架本体从车门内弹出，进而可以方便车内人员放置杯子，也可以避免驾驶员在驾车过程中因无法打开收纳的杯托架本体而分心，提高驾驶安全性。

当杯子放置在弹出的杯托架本体上之后，驾驶员可以直接从杯托架本体上取下杯子喝水，为了能够识别杯子是否是暂时脱离杯托架本体上，本申请在上述技术方案的基础上，提供了进一步地优化方案，具体如下：

在控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出，使得杯托架本体承载杯状物体之后，方法还包括：

步骤S41，获取图像采集设备采集的第二实时图像；其中，第二实时图像是指：杯托架本体从安装位置内弹出之后的图像。

将杯托架本体从安装位置内弹出之后的图像记为第二实时图像。控制器获取图像采集设备采集的第二实时图像，以确定杯托架本体回收至安装位置内的时机。

步骤S42，判断杯状物体是否处于预设成像区域内。

本申请通过判断第二实时图像中的预设成像区域内是否有杯状物体图像特征，以判断杯状物体是否处于预设成像区域内。当杯状物体离开预设成像区域，意味着可能不再需要杯托架本体，需要将其回收至车门内。为了进一步确定是否将杯托架本体收回车门内，继续执行步骤S43。当杯状物体还停留在预设成像区域，意味着杯托架本体需要继续使用，还不能回收至车门内，则保持杯托架本体弹出的状态。

步骤S43，若否，则判断杯状物体未处于预设成像区域内的时长是否达到第三预设时长。

当杯状物体未处于预设成像区域，有可能杯状物体不再需要放置在杯托架本体，则需要将其回收至车门内。本申请通过监控杯状物体离开预设成像区域的时长，当该时长超过第三预设时长(例如10s)，则意味着杯状物体不需要再放置在杯托架本体上，则执行步骤S44。当杯状物体离开预设成像区域的时长未超过第三预设时长时，杯状物体又回到预设成像区域内，则意味着杯状物体还需要放置在杯托架本体上，则杯托架本体不需要回收至车门内。

步骤S44，当杯状物体未处于预设成像区域内的时长达到第三预设时长时，控制驱动机构将杯托架本体回收至安装位置内。

当杯状物体未处于预设成像区域内的时长达到第三预设时长时，控制器则控制驱动机构将杯托架本体回收至安装位置内，并再次执行步骤S31，以获得第一实时图像，监控第一实时图像中是否出现杯状物体。

本申请通过图像采集设备监控安装位置附近是否有需要放置的杯子，在需要放置杯子时将杯托架本体从安装位置中弹出，在不需要放置杯子时将杯托架本体回收至安装位置中，一方面在不需要杯托架本体时将其回收至安装位置内，节约了汽车内部空间；另一方面，通过控制器对图像分析自动控制杯托架本体收回或弹出，也可以避免驾驶员在驾车过程中因无法打开收纳的杯托架本体而分心，提高驾驶安全性。

在上述技术方案的基础上，在获取图像采集设备采集的第一实时图像之前，方法还包括：

步骤S51，获取图像采集设备采集的第三实时图像。

步骤S52，判断第三实时图像中是否出现人脸图像。

步骤S53，若是，则执行获取图像采集设备采集的第一实时图像的步骤。

在汽车内没有人时，或者说在汽车的驾驶座上没有人时，并没有将第一实时图像和原始图像进行比对的需求，此时，可将控制器设为睡眠模式。在睡眠模式下，为了节省控制器计算资源，控制器只需要判断获取的第三实时图像是否出现人脸。当第三实时图像中没有人脸，也就意味着当前驾驶座上没有人，控制器可继续处于睡眠模式。当控制器识别到第三实时图像中有人脸图像，控制器则被唤醒，从睡眠模式转换为工作模式，并执行步骤S31-步骤S35，以确定是否需要将杯托架本体从安装位置内弹出。

本申请通过监控图像采集设备的画面中是否有人脸，控制控制器在睡眠模式与工作模式之间切换，可以降低控制器的计算负荷，也可以节约计算资源以及汽车能源(例如电能)。

基于同一发明构思，本申请提供了如图4所示的一种车内伸缩杯托架控制装置，装置包括：

第一实时图像获取模块41，用于获取图像采集设备采集的第一实时图像；其中，第一实时图像是指杯托架本体未从安装位置内弹出的图像；

区别图像特征获取模块42，用于将第一实时图像与原始图像比较，获得区别图像特征；其中，原始图像是指：在杯托架本体未从安装位置内弹出，且在第一预设时长内未出现图像变化的情况下，图像采集设备采集的图像；

第一判断模块43，用于判断区别图像特征与杯状物体图像特征是否匹配；

第二判断模块44，用于若匹配，则判断杯状物体是否处于预设成像区域内并保持第二预设时长；其中，安装位置在第一实时图像中对应的成像区域处于预设成像区域内；

第一控制模块45，用于若是，则控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出，使得杯托架本体承载杯状物体。

更优地，装置还包括：

第二实时图像获取模块，用于获取图像采集设备采集的第二实时图像；其中，第二实时图像是指：杯托架本体从安装位置内弹出之后的图像；

第三判断模块，用于判断第二实时图像中的杯状物体是否处于预设成像区域内；

第四判断模块，用于若否，则判断杯状物体未处于预设成像区域内的时长是否达到第三预设时长；

第二控制模块，用于当时长达到第三预设时长时，控制驱动机构将杯托架本体回收至安装位置内。

更优地，第一判断模块43具体包括：

相似比例确定模块，用于确定区别图像特征与杯状物体图像特征的相似比例；

第五判断模块，用于当相似比例未超过预设比例阈值时，判断第一实时图像中的人体手势是否为预设人体手势；若是，则区别图像特征与杯状物体图像特征匹配；

当相似比例超过预设比例阈值时，则区别图像特征与杯状物体图像特征匹配。

更优地，装置还包括：

像素占比确定模块，用于确定杯状物体在第一实时图像中的像素占比；

第一执行模块，用于当像素占比超过第一占比阈值，且未超过第二占比阈值时，执行控制驱动机构将杯托架本体从安装位置内弹出的步骤。

更优地，装置还包括：

第三实时图像获取模块，用于获取图像采集设备采集的第三实时图像；

第六判断模块，用于判断第三实时图像中是否出现人脸图像；

第二执行模块，用于若是，则执行获取图像采集设备采集的第一实时图像的步骤。

基于同一发明构思，本申请提供了如图5所示的一种电子设备，包括：

处理器51；

用于存储处理器51可执行指令的存储器52；

其中，处理器51被配置为执行以实现一种车内伸缩杯托架控制方法。

基于同一发明构思，本申请提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由电子设备的处理器51执行时，使得电子设备能够执行实现一种车内伸缩杯托架控制方法。

由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，故而基于本申请实施例中所介绍的信息处理的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，都属于本申请所欲保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。