本發(fā)明涉及圖像檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺。

背景技術(shù)：

一些危險物在表演過程中是不會因為與觀眾接觸而造成相互身心上的傷害的，例如貓、狗或綿羊，一方面是因為這些危險物的習性溫順，而且逃離馴養(yǎng)者的可能性不大，易受馴養(yǎng)者控制，但是也有一些危險物在與觀眾接觸時有可能發(fā)生危險，例如大象、獅子、老虎等大型危險物，甚至溫順的羚羊、斑馬或者角牛。

因此，為了避免上述意外發(fā)生，最根本的解決辦法是在發(fā)現(xiàn)危險物進入到演出平臺邊緣位置時，立即采取措施將其驅(qū)逐，使其遠離觀眾位置，進入安全區(qū)域，具體操作中，可以通過危險物類型的識別來確定對應的合適的驅(qū)逐措施，這樣，一方面能夠保證前排觀眾的身心不受到傷害，另一方面，實際上也保護了這些危險物。然而，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有上述針對危險物類型確定驅(qū)逐措施的具體的隔離方案，同時，現(xiàn)有技術(shù)中的危險物舞臺或危險物劇場的一些設(shè)備控制效率低下，控制效率不高，容易造成演出事故，例如，缺少對升降框架、背景光或拉幕的有效控制機制。

因此，需要一種新的危險物舞臺或危險物劇場的設(shè)計方案，能夠?qū)⒃谖ｋU物表演過程中防危險物侵入作為一個專門的課題進行研究，以電子化的驅(qū)逐方式替代人工的驅(qū)逐方式，大幅度提高危險物驅(qū)逐的效率，另外，能夠根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的具體情況制定相應的控制策略，保證現(xiàn)場演出的正常進行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺，改造現(xiàn)有技術(shù)中危險物舞臺或危險物劇場的設(shè)計模式，從防危險物侵入的電子化改進和現(xiàn)場設(shè)備的控制技術(shù)的完善兩方面對現(xiàn)有技術(shù)中危險物舞臺或危險物劇場進行機制優(yōu)化，從而提高了危險物舞臺或危險物劇場的安全性，避免現(xiàn)場各種意外事故發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺，所述平臺包括靜態(tài)存儲設(shè)備、嵌入式處理設(shè)備和危險物類型識別設(shè)備，靜態(tài)存儲設(shè)備和危險物類型識別設(shè)備協(xié)同操作，用于提供靠近劇場演出平臺邊緣的目標危險物類型，嵌入式處理設(shè)備分別與靜態(tài)存儲設(shè)備和危險物類型識別設(shè)備連接，用于基于接收到的目標危險物類型確定安保策略。

更具體地，在所述基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺中，包括：CMOS視覺傳感器，設(shè)置在劇場演出平臺邊緣的上方，用于對劇場演出平臺邊緣進行拍攝，以獲得劇場邊緣圖像，劇場邊緣圖像的分辨率為超高清分辨率；圖像處理設(shè)備，與CMOS視覺傳感器連接以接收劇場邊緣圖像，包括幾何校正單元、圖像旋轉(zhuǎn)單元、圖像平移單元、直方圖均衡化單元、小波濾波單元和高斯平滑濾波單元，對于劇場邊緣圖像依次執(zhí)行幾何校正、圖像旋轉(zhuǎn)、圖像平移、直方圖均衡化、小波濾波和高斯平滑濾波處理，以獲得對應的修正圖像；危險物分割設(shè)備，分別與靜態(tài)存儲設(shè)備和圖像處理設(shè)備連接，用于接收修正圖像、預設(shè)危險物灰度上限閾值和預設(shè)危險物灰度下限閾值，基于預設(shè)危險物灰度上限閾值和預設(shè)危險物灰度下限閾值在修正圖像中進行危險物目標識別，識別成功則將危險物目標從修正圖像中分割以作為危險物子圖像輸出，識別失敗則輸出無目標危險物信號；危險物類型識別設(shè)備，分別與靜態(tài)存儲設(shè)備和危險物分割設(shè)備連接，在接收到無目標危險物信號時，轉(zhuǎn)發(fā)無目標危險物信號，在接收到危險物子圖像時，將危險物子圖像與各種基準危險物輪廓逐一匹配，匹配成功則輸出匹配到的基準危險物輪廓對應的類型以作為目標危險物類型輸出，匹配失敗則輸出無目標危險物信號；嵌入式處理設(shè)備，分別與危險物類型識別設(shè)備和超聲波控制設(shè)備連接，當接收到目標危險物類型時，向超聲波控制設(shè)備發(fā)出與目標危險物類型對應的超聲波發(fā)射頻率，當接收到無目標危險物信號時，向超聲波控制設(shè)備發(fā)出停止超聲波發(fā)射信號；嵌入式處理設(shè)備還分別與位置反饋設(shè)備、重量檢測設(shè)備、速度檢測設(shè)備和保護驅(qū)動電機連接，基于預設(shè)位置權(quán)重、吊桿實時位置、預設(shè)重量權(quán)重、吊桿負載重量、預設(shè)速度權(quán)重和吊桿實時速度確定保護控制信號，并將保護控制信號發(fā)送給保護驅(qū)動電機以實現(xiàn)對保護驅(qū)動電機的驅(qū)動控制，其中，與目標危險物類型對應的超聲波發(fā)射頻率為目標危險物類型厭惡的超聲波發(fā)射頻率；靜態(tài)存儲設(shè)備，用于預先存儲了預設(shè)危險物灰度上限閾值、預設(shè)危險物灰度下限閾值和各種基準危險物輪廓；靜態(tài)存儲設(shè)備還與嵌入式處理設(shè)備連接，用于存儲預設(shè)位置權(quán)重、預設(shè)重量權(quán)重和預設(shè)速度權(quán)重，預設(shè)位置權(quán)重、預設(shè)重量權(quán)重和預設(shè)速度權(quán)重分別用于對吊桿實時位置、吊桿負載重量和吊桿實時速度進行加權(quán)，其中，各種基準危險物輪廓中，每一種基準危險物輪廓對應一種危險物類型；位置反饋設(shè)備，用于反饋吊桿當前所在的實時位置，并作為吊桿實時位置輸出；重量檢測設(shè)備，用于檢測吊桿當前所承擔的負載重量，并作為吊桿負載重量輸出；速度檢測設(shè)備，用于檢測吊桿當前的升降速度，并作為吊桿實時速度輸出；超聲波發(fā)射設(shè)備，設(shè)置在劇場演出平臺邊緣，能夠以設(shè)定頻率發(fā)射出不同的超聲波信號；超聲波控制設(shè)備，分別與超聲波發(fā)射設(shè)備和嵌入式處理設(shè)備連接，設(shè)置在超聲波發(fā)射設(shè)備附近，接收嵌入式處理設(shè)備發(fā)送的超聲波控制信號，并基于超聲波控制信號控制超聲波發(fā)射設(shè)備的發(fā)射模式；拉幕控制設(shè)備，與靜態(tài)存儲設(shè)備連接，用于讀出靜態(tài)存儲設(shè)備中存儲的場景文件，并基于場景文件中的每一場景的開始情節(jié)控制劇場拉幕的升起模式，基于場景文件中的每一場景的結(jié)束情節(jié)控制劇場拉幕的降落模式；吊桿保護設(shè)備，包括制動單元、保護單元和保護驅(qū)動電機，保護驅(qū)動電機分別與制動單元和保護單元連接，用于驅(qū)動制動單元或保護單元以實現(xiàn)對吊桿的保護操作，制動單元用于在保護驅(qū)動電機的控制下，實現(xiàn)對吊桿的制動操作，保護單元用于在保護驅(qū)動電機的控制下，實現(xiàn)對吊桿上負載的保護操作。

更具體地，在所述基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺中，還包括：無線通信設(shè)備，與嵌入式處理設(shè)備連接，用于無線發(fā)送目標危險物類型。

更具體地，在所述基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺中：無線通信設(shè)備被設(shè)置在劇場的控制室內(nèi)。

更具體地，在所述基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺中：無線通信設(shè)備為頻分雙工通信接口。

更具體地，在所述基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺中：圖像修正設(shè)備、目標識別設(shè)備和危險物檢測設(shè)備分別采用不同型號的CPLD芯片來實現(xiàn)。

本發(fā)明中，所述危險物包括動物。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺的結(jié)構(gòu)方框圖。

附圖標記：1靜態(tài)存儲設(shè)備；2嵌入式處理設(shè)備；3危險物類型識別設(shè)備

具體實施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺的實施方案進行詳細說明。

對于孩子們來說，觀看表演，能夠更深入地了解到各種知識，準確對社會和自然進行全面的認識，給孩子們帶來身心上的放松和愉悅。但是，表演本身具有一定的危險性，尤其對于控制性差且動作不夠敏捷的未成年人來說，需要防止表演給他們造成的身心上的傷害。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用人工方式進行危險物驅(qū)逐，這種驅(qū)逐方式不夠理想，而且無法根據(jù)危險物類型確定驅(qū)逐模式，驅(qū)逐的效率很低下。同時，現(xiàn)有技術(shù)中危險物舞臺或危險物劇場中，包括升降框架、背景光或拉幕的設(shè)備的控制方式簡單粗糙，無法根據(jù)設(shè)備的具體使用情況進行靈活操作，導致設(shè)備控制效率很差。

為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺，采用專門設(shè)計的基于圖像識別技術(shù)的危險物檢測機制和危險物類型檢測機制確定接近觀眾的危險物的類型，根據(jù)危險物的類型確定具體的相應的驅(qū)逐方式，同時優(yōu)化了現(xiàn)有危險物舞臺或危險物劇場的設(shè)備控制機制。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺的結(jié)構(gòu)方框圖，所述平臺包括靜態(tài)存儲設(shè)備、嵌入式處理設(shè)備和危險物類型識別設(shè)備，靜態(tài)存儲設(shè)備和危險物類型識別設(shè)備協(xié)同操作，用于提供靠近劇場演出平臺邊緣的目標危險物類型，嵌入式處理設(shè)備分別與靜態(tài)存儲設(shè)備和危險物類型識別設(shè)備連接，用于基于接收到的目標危險物類型確定安保策略。

接著，繼續(xù)對本發(fā)明的基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺的具體結(jié)構(gòu)進行進一步的說明。

所述平臺包括：CMOS視覺傳感器，設(shè)置在劇場演出平臺邊緣的上方，用于對劇場演出平臺邊緣進行拍攝，以獲得劇場邊緣圖像，劇場邊緣圖像的分辨率為超高清分辨率；圖像處理設(shè)備，與CMOS視覺傳感器連接以接收劇場邊緣圖像，包括幾何校正單元、圖像旋轉(zhuǎn)單元、圖像平移單元、直方圖均衡化單元、小波濾波單元和高斯平滑濾波單元，對于劇場邊緣圖像依次執(zhí)行幾何校正、圖像旋轉(zhuǎn)、圖像平移、直方圖均衡化、小波濾波和高斯平滑濾波處理，以獲得對應的修正圖像。

所述平臺包括：危險物分割設(shè)備，分別與靜態(tài)存儲設(shè)備和圖像處理設(shè)備連接，用于接收修正圖像、預設(shè)危險物灰度上限閾值和預設(shè)危險物灰度下限閾值，基于預設(shè)危險物灰度上限閾值和預設(shè)危險物灰度下限閾值在修正圖像中進行危險物目標識別，識別成功則將危險物目標從修正圖像中分割以作為危險物子圖像輸出，識別失敗則輸出無目標危險物信號。

所述平臺包括：危險物類型識別設(shè)備，分別與靜態(tài)存儲設(shè)備和危險物分割設(shè)備連接，在接收到無目標危險物信號時，轉(zhuǎn)發(fā)無目標危險物信號，在接收到危險物子圖像時，將危險物子圖像與各種基準危險物輪廓逐一匹配，匹配成功則輸出匹配到的基準危險物輪廓對應的類型以作為目標危險物類型輸出，匹配失敗則輸出無目標危險物信號。

所述平臺包括：嵌入式處理設(shè)備，分別與危險物類型識別設(shè)備和超聲波控制設(shè)備連接，當接收到目標危險物類型時，向超聲波控制設(shè)備發(fā)出與目標危險物類型對應的超聲波發(fā)射頻率，當接收到無目標危險物信號時，向超聲波控制設(shè)備發(fā)出停止超聲波發(fā)射信號；嵌入式處理設(shè)備還分別與位置反饋設(shè)備、重量檢測設(shè)備、速度檢測設(shè)備和保護驅(qū)動電機連接，基于預設(shè)位置權(quán)重、吊桿實時位置、預設(shè)重量權(quán)重、吊桿負載重量、預設(shè)速度權(quán)重和吊桿實時速度確定保護控制信號，并將保護控制信號發(fā)送給保護驅(qū)動電機以實現(xiàn)對保護驅(qū)動電機的驅(qū)動控制。

其中，與目標危險物類型對應的超聲波發(fā)射頻率為目標危險物類型厭惡的超聲波發(fā)射頻率。

所述平臺包括：靜態(tài)存儲設(shè)備，用于預先存儲了預設(shè)危險物灰度上限閾值、預設(shè)危險物灰度下限閾值和各種基準危險物輪廓；靜態(tài)存儲設(shè)備還與嵌入式處理設(shè)備連接，用于存儲預設(shè)位置權(quán)重、預設(shè)重量權(quán)重和預設(shè)速度權(quán)重，預設(shè)位置權(quán)重、預設(shè)重量權(quán)重和預設(shè)速度權(quán)重分別用于對吊桿實時位置、吊桿負載重量和吊桿實時速度進行加權(quán)，其中，各種基準危險物輪廓中，每一種基準危險物輪廓對應一種危險物類型。

所述平臺包括：位置反饋設(shè)備，用于反饋吊桿當前所在的實時位置，并作為吊桿實時位置輸出；重量檢測設(shè)備，用于檢測吊桿當前所承擔的負載重量，并作為吊桿負載重量輸出；速度檢測設(shè)備，用于檢測吊桿當前的升降速度，并作為吊桿實時速度輸出。

所述平臺包括：超聲波發(fā)射設(shè)備，設(shè)置在劇場演出平臺邊緣，能夠以設(shè)定頻率發(fā)射出不同的超聲波信號；超聲波控制設(shè)備，分別與超聲波發(fā)射設(shè)備和嵌入式處理設(shè)備連接，設(shè)置在超聲波發(fā)射設(shè)備附近，接收嵌入式處理設(shè)備發(fā)送的超聲波控制信號，并基于超聲波控制信號控制超聲波發(fā)射設(shè)備的發(fā)射模式。

所述平臺包括：拉幕控制設(shè)備，與靜態(tài)存儲設(shè)備連接，用于讀出靜態(tài)存儲設(shè)備中存儲的場景文件，并基于場景文件中的每一場景的開始情節(jié)控制劇場拉幕的升起模式，基于場景文件中的每一場景的結(jié)束情節(jié)控制劇場拉幕的降落模式。

所述平臺包括：吊桿保護設(shè)備，包括制動單元、保護單元和保護驅(qū)動電機，保護驅(qū)動電機分別與制動單元和保護單元連接，用于驅(qū)動制動單元或保護單元以實現(xiàn)對吊桿的保護操作，制動單元用于在保護驅(qū)動電機的控制下，實現(xiàn)對吊桿的制動操作，保護單元用于在保護驅(qū)動電機的控制下，實現(xiàn)對吊桿上負載的保護操作。

可選地，在所述平臺中，還包括：無線通信設(shè)備，與嵌入式處理設(shè)備連接，用于無線發(fā)送目標危險物類型；無線通信設(shè)備被設(shè)置在劇場的控制室內(nèi)；無線通信設(shè)備為頻分雙工通信接口；圖像修正設(shè)備、目標識別設(shè)備和危險物檢測設(shè)備分別采用不同型號的CPLD芯片來實現(xiàn)。

另外，CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文學名為互補金屬氧化物半導體，他本是計算機系統(tǒng)內(nèi)一種重要的芯片，保存了系統(tǒng)引導最基本的資料。CMOS的制造技術(shù)和一般計算機芯片沒什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N(帶-電)和P(帶+電)級的半導體，這兩個互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。后來發(fā)現(xiàn)CMOS經(jīng)過加工也可以作為數(shù)碼攝影中的圖像傳感器。

對于獨立于電網(wǎng)的便攜式應用而言，以低功耗特性而著稱的CMOS技術(shù)具有一個明顯的優(yōu)勢：CMOS圖像傳感器是針對5V和3.3V電源電壓而設(shè)計的。而CCD芯片則需要大約12V的電源電壓，因此不得不采用一個電壓轉(zhuǎn)換器，從而導致功耗增加。在總功耗方面，把控制和系統(tǒng)功能集成到CMOS傳感器中將帶來另一個好處：他去除了與其他半導體元件的所有外部連接線。其高功耗的驅(qū)動器如今已遭棄用，這是因為在芯片內(nèi)部進行通信所消耗的能量要比通過PCB或襯底的外部實現(xiàn)方式低得多。

采用本發(fā)明的基于圖像檢測的危險物劇場管控平臺，針對現(xiàn)有技術(shù)在危險物表演過程中因為危險物襲人或設(shè)備控制機制老化而帶來的安全問題，通過采用高精度、有針對性的圖像識別技術(shù)實現(xiàn)對危險物襲人行為的電子化檢測，并根據(jù)危險物類型制定對應的驅(qū)逐方式，提高驅(qū)逐的效率，而且，還對現(xiàn)有的設(shè)備控制機制進行改善，提高現(xiàn)場設(shè)備的控制效率。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。