基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，包括影院結(jié)構布置設備、CMOS傳感設備、圖像預處理設備和人臉區(qū)域提取設備，CMOS傳感設備用于采集觀眾席圖像，圖像預處理設備與CMOS傳感設備連接，用于對觀眾席圖像進行預處理，人臉區(qū)域提取設備與圖像預處理設備連接，用于基于圖像預處理設備的輸出提取各個觀眾的人臉區(qū)域。通過本發(fā)明，能夠快速提取出觀眾的人臉數(shù)據(jù)。
【專利說明】
基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及云計算領域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]為了防止演出現(xiàn)場的相機偷拍，當前，大量的相機干擾方法主要利用了成像傳感器響應紅外線的原理。為了干擾移動攝像機以及在拍攝的畫面中生成亮光，紅外發(fā)射源被安裝在電影院內(nèi)。除了那些發(fā)射器等額外的成本費和日常操作費用，這種方案可以通過在鏡頭上附上適當?shù)倪^濾器。但這種方式很容易因為偷拍者的選擇而被規(guī)避。
[0003]因此，需要一種新的防偷拍技術方案，能夠?qū)τ^眾席圖像進行電子分析，對現(xiàn)場演出環(huán)境進行電子分析，并基于兩種分析結(jié)果進行偷拍者判斷，另外，還基于偷拍者的位置信息對偷拍者進行提醒，從而實現(xiàn)演出現(xiàn)場偷拍者的定向檢測和定向警告。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，在現(xiàn)場設置觀眾席圖像采集設備完成對觀眾席圖像的提取，引入各種圖像處理設備和圖像分析設備判斷觀眾席圖像中是否存在可疑的偷拍者，在存在可疑的偷拍者的情況下，提取出可疑的偷拍者所在座位的編號，隨后還在現(xiàn)場對環(huán)境參數(shù)或當前演出內(nèi)容進行實時檢測，以根據(jù)可疑的偷拍者的信息和現(xiàn)場檢測結(jié)果確定真正偷拍者。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括影院結(jié)構布置設備、CMOS傳感設備、圖像預處理設備和人臉區(qū)域提取設備，CMOS傳感設備用于采集觀眾席圖像，圖像預處理設備與CMOS傳感設備連接，用于對觀眾席圖像進行預處理，人臉區(qū)域提取設備與圖像預處理設備連接，用于基于圖像預處理設備的輸出提取各個觀眾的人臉區(qū)域。
[0006]更具體地，在所述基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)中，包括:影院結(jié)構布置設備，與飛思卡爾MC9S12芯片連接，用于在飛思卡爾MC9S12芯片的控制下，接收物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送的影院結(jié)構控制信號;計時器，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，用于提供計時信號;環(huán)境亮度傳感設備，設置在影院房頂中央位置，用于感應影院內(nèi)部環(huán)境的實時亮度以作為實時環(huán)境亮度輸出；人臉亮度檢測設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與人臉區(qū)域提取設備連接以接收每一個人臉子圖像和其對應的座位編號，用于基于每一個人臉子圖像的各個像素的灰度值計算每一個人臉子圖像的圖像亮度以作為實時人臉亮度輸出；亮度背離檢測設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，分別與計時器、環(huán)境亮度檢測設備和人臉亮度檢測設備連接，用于接收實時環(huán)境亮度以及接收每一個人臉子圖像的實時人臉亮度，針對每一個人臉子圖像，當其實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離的時間達到預設時間長度閾值時，將人臉子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出；飛思卡爾MC9S12芯片，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與亮度背離檢測設備連接，用于基于目標座位編號發(fā)出包括目標座位編號的驅(qū)動控制信號；電機驅(qū)動設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，分別與飛思卡爾MC9S12芯片和直流電機連接，用于接收飛思卡爾MC9S12芯片發(fā)來的驅(qū)動控制信號，并對驅(qū)動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基于目標座位編號確定電機驅(qū)動信號；云臺，設置在影院幕布正上方的房頂位置，包括設備固定支架和直流電機，設備固定支架用于固定照明設備和直流電機，直流電機與電機驅(qū)動設備連接，用于在電機驅(qū)動信號的驅(qū)動下調(diào)整照明設備的照明方向，并在調(diào)整完后發(fā)出照明啟動信號；照明設備，被固定在設備固定支架上，與直流電機連接，包括照明開關和照明光源，照明開關分別與直流電機和照明光源連接，用于在接收到照明啟動信號后自動打開以啟動照明光源的照明；CMOS傳感設備，設置在影院房頂中央位置，用于對影院幕布對面的觀眾席進行圖像采集以輸出觀眾席圖像;數(shù)據(jù)分割設備，位于云端，與CMOS傳感設備連接，用于將觀眾席圖像分割成N個圖像分塊，N為大于I的自然數(shù);N個云端存儲設備，位于云端，與數(shù)據(jù)分割設備連接，用于分別存儲N個圖像分塊;云端服務中心設備，位于云端，與N個云端存儲設備連接，用于集中N個圖像分塊，并將N個圖像分塊分發(fā)給M個云端應用設備，M為大于I的自然數(shù)且M小于等于N;云端命令通道管理設備，位于云端，用于對云端命令進行通道管理;M個云端應用設備，位于云端，與云端服務中心設備連接，用于接收分配到的、一個以上的圖像分塊，每一個云端應用設備包括:灰度化處理子設備，包括通道參數(shù)提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數(shù)提取單元用于接收每一個圖像分塊，提取出圖像分塊中每一個像素點的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加權值存儲單元用于預先存儲了 R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，灰度值計算單元分別與通道參數(shù)提取單元和加權值存儲單元連接，針對圖像分塊中每一個像素點，將R通道像素值與R通道加權值的乘積、G通道像素值與G通道加權值的乘積以及B通道像素值與B通道加權值的乘積相加以獲取針對的像素點的灰度值，并基于圖像分塊中各個像素點的灰度值獲得圖像分塊對應的灰度化圖像;其中，R通道加權值取值為0.298839，G通道加權值取值為0.586811，B通道加權值取值為0.114350;直方圖分布檢測子設備，與灰度化處理子設備連接，用于接收灰度化圖像，并對灰度化圖像進行灰度直方圖處理以獲得對應的直方圖圖像，在直方圖圖像呈現(xiàn)雙峰分布時，發(fā)出全局閾值選擇信號，否則，發(fā)出非全局閾值選擇信號；閾值選擇子設備，與直方圖分布檢測設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數(shù)據(jù)輸出，在接收到非全局閾值選擇信號時，將相鄰像素點灰度差閾值40作為閾值數(shù)據(jù)輸出；二值化處理子設備，分別與閾值選擇子設備和直方圖分布檢測子設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，當灰度值大于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當灰度值小于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像;二值化處理子設備還用于在接收到非全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，計算垂直方向向上距離其3個像素點的像素點的灰度值作為上像素灰度值，計算垂直方向向下距離其3個像素點的像素點的灰度值作為下像素灰度值，計算水平方向向左距離其3個像素點的像素點的灰度值作為左像素灰度值，計算水平方向向右距離其3個像素點的像素點的灰度值作為右像素灰度值，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)且左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)或左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；圖像平滑處理子設備，與二值化處理子設備連接，用于接收二值化圖像，針對二值化圖像中的每一個像素點，當相鄰的所有像素點中存在一半以上的跳變點時，則將針對的像素點的灰度值保留，否則，將針對的像素點的灰度值設置為白電平像素點，并輸出二值化圖像對應的平滑圖像；中值濾波子設備，與圖像平衡處理子設備連接，用于接收平滑圖像，對平滑圖像的像素點的灰度值進行分析以確定每一個噪聲分布區(qū)域的分布半徑，基于各個噪聲分布區(qū)域的分布半徑中的最大值確定進行中值濾波的濾波像素塊尺寸，采用確定的濾波像素塊尺寸對平滑圖像進行中值濾波處理以獲得濾波圖像;數(shù)據(jù)合并設備，位于云端，與M個云端應用設備連接，用于將每一個云端應用設備的中值濾波子設備輸出的濾波圖像進行拼接以獲得濾波整合圖像;人臉區(qū)域提取設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與數(shù)據(jù)合并設備連接以獲得濾波整合圖像，將濾波整合圖像與預先存儲的人臉輪廓圖案進行匹配以檢測并分割出濾波整合圖像中的各個人臉子圖像，針對每一個人臉子圖像，針對其在濾波整合圖像中的位置確定針對的人臉子圖像對應的座位編號；其中，針對的人臉子圖像對應的座位編號為人臉子圖像對應的觀眾所在的影院座位編號;其中，人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離的確定方式如下:當人臉子圖像的實時人臉亮度大于實時環(huán)境亮度時，確定人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離，當人臉子圖像的實時人臉亮度小于等于實時環(huán)境亮度時，確定人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度非背離。
[0007]更具體地，在所述基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)中，還包括:CF存儲卡，用于預先存儲R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，還用于存儲預設時間長度閾值。
[0008]更具體地，在所述基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)中:CF存儲卡設置在影院的后臺控制室內(nèi)。
[0009]更具體地，在所述基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)中:CF存儲卡還用于預先存儲人臉輪廓圖案。
[0010]更具體地，在所述基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)中:CF存儲卡與飛思卡爾MC9S12芯片被集成在一塊集成電路板上。
[0011]更具體地，在所述基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)中:黑電平像素點的灰度值為O。
[0012]更具體地，在所述基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)中:白電平像素點的灰度值為255。
【附圖說明】
[0013]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)的結(jié)構方框圖。
[0015]附圖標記:1CM0S傳感設備;2圖像預處理設備;3人臉區(qū)域提取設備
【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)的實施方案進行詳細說明。
[0017]現(xiàn)有的防偷拍的電子干擾設備是，將一種紅外線裝置安置在幕布或舞臺的背面，紅外線裝置發(fā)出人眼不可見的紅外線，如果偷拍者在進行移動終端或攝像機拍攝，則紅外線將干擾偷拍者的攝像機成像，導致偷拍者獲得的影像或圖像質(zhì)量低下，無法在市場上銷售以及在網(wǎng)絡上傳播，從而有效維護版權利益。
[0018]但是，這種方式需要一直發(fā)射紅外線，而且紅外線的發(fā)射是大范圍的，需要從各個位置都發(fā)射紅外線，成本較高且可行性差。因此現(xiàn)場的電子防偷拍設備還需要尋找其他的突破方向。
[0019]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，能夠通過對現(xiàn)場觀眾席中觀眾的行為檢測以及通過對現(xiàn)場環(huán)境的參數(shù)提取來確定現(xiàn)場觀眾席中是否存在偷拍者，并能夠及時對偷拍者所在的位置進行定位，以便于采取相應的定向警告措施，提醒偷拍者放棄偷拍行為。
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)的結(jié)構方框圖，所述系統(tǒng)包括影院結(jié)構布置設備、CMOS傳感設備、圖像預處理設備和人臉區(qū)域提取設備，CMOS傳感設備用于采集觀眾席圖像，圖像預處理設備與CMOS傳感設備連接，用于對觀眾席圖像進行預處理，人臉區(qū)域提取設備與圖像預處理設備連接，用于基于圖像預處理設備的輸出提取各個觀眾的人臉區(qū)域。
[0021]接著，繼續(xù)對本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)的具體結(jié)構進行進一步的說明。
[0022]所述系統(tǒng)包括:影院結(jié)構布置設備，與飛思卡爾MC9S12芯片連接，用于在飛思卡爾MC9S12芯片的控制下，接收物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送的影院結(jié)構控制信號;計時器，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，用于提供計時信號;環(huán)境亮度傳感設備，設置在影院房頂中央位置，用于感應影院內(nèi)部環(huán)境的實時亮度以作為實時環(huán)境亮度輸出；人臉亮度檢測設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與人臉區(qū)域提取設備連接以接收每一個人臉子圖像和其對應的座位編號，用于基于每一個人臉子圖像的各個像素的灰度值計算每一個人臉子圖像的圖像亮度以作為實時人臉亮度輸出。
[0023]所述系統(tǒng)包括:亮度背離檢測設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，分別與計時器、環(huán)境亮度檢測設備和人臉亮度檢測設備連接，用于接收實時環(huán)境亮度以及接收每一個人臉子圖像的實時人臉亮度，針對每一個人臉子圖像，當其實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離的時間達到預設時間長度閾值時，將人臉子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出；飛思卡爾MC9S12芯片，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與亮度背離檢測設備連接，用于基于目標座位編號發(fā)出包括目標座位編號的驅(qū)動控制信號。
[0024]所述系統(tǒng)包括:電機驅(qū)動設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，分別與飛思卡爾MC9S12芯片和直流電機連接，用于接收飛思卡爾MC9S12芯片發(fā)來的驅(qū)動控制信號，并對驅(qū)動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基于目標座位編號確定電機驅(qū)動信號。
[0025]所述系統(tǒng)包括:云臺，設置在影院幕布正上方的房頂位置，包括設備固定支架和直流電機，設備固定支架用于固定照明設備和直流電機，直流電機與電機驅(qū)動設備連接，用于在電機驅(qū)動信號的驅(qū)動下調(diào)整照明設備的照明方向，并在調(diào)整完后發(fā)出照明啟動信號；照明設備，被固定在設備固定支架上，與直流電機連接，包括照明開關和照明光源，照明開關分別與直流電機和照明光源連接，用于在接收到照明啟動信號后自動打開以啟動照明光源的照明。
[0026]所述系統(tǒng)包括:CM0S傳感設備，設置在影院房頂中央位置，用于對影院幕布對面的觀眾席進行圖像采集以輸出觀眾席圖像;數(shù)據(jù)分割設備，位于云端，與CMOS傳感設備連接，用于將觀眾席圖像分割成N個圖像分塊，N為大于I的自然數(shù);N個云端存儲設備，位于云端，與數(shù)據(jù)分割設備連接，用于分別存儲N個圖像分塊;云端服務中心設備，位于云端，與N個云端存儲設備連接，用于集中N個圖像分塊，并將N個圖像分塊分發(fā)給M個云端應用設備，M為大于I的自然數(shù)且M小于等于N;云端命令通道管理設備，位于云端，用于對云端命令進行通道管理。
[0027]所述系統(tǒng)包括:M個云端應用設備，位于云端，與云端服務中心設備連接，用于接收分配到的、一個以上的圖像分塊。
[0028]每一個云端應用設備包括:灰度化處理子設備，包括通道參數(shù)提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數(shù)提取單元用于接收每一個圖像分塊，提取出圖像分塊中每一個像素點的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加權值存儲單元用于預先存儲了 R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，灰度值計算單元分別與通道參數(shù)提取單元和加權值存儲單元連接，針對圖像分塊中每一個像素點，將R通道像素值與R通道加權值的乘積、G通道像素值與G通道加權值的乘積以及B通道像素值與B通道加權值的乘積相加以獲取針對的像素點的灰度值，并基于圖像分塊中各個像素點的灰度值獲得圖像分塊對應的灰度化圖像;其中，R通道加權值取值為0.298839，G通道加權值取值為0.586811，B通道加權值取值為0.114350。
[0029]每一個云端應用設備包括:直方圖分布檢測子設備，與灰度化處理子設備連接，用于接收灰度化圖像，并對灰度化圖像進行灰度直方圖處理以獲得對應的直方圖圖像，在直方圖圖像呈現(xiàn)雙峰分布時，發(fā)出全局閾值選擇信號，否則，發(fā)出非全局閾值選擇信號；閾值選擇子設備，與直方圖分布檢測設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數(shù)據(jù)輸出，在接收到非全局閾值選擇信號時，將相鄰像素點灰度差閾值40作為閾值數(shù)據(jù)輸出。
[°03°]每一個云端應用設備包括:二值化處理子設備，分別與閾值選擇子設備和直方圖分布檢測子設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，當灰度值大于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當灰度值小于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；二值化處理子設備還用于在接收到非全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，計算垂直方向向上距離其3個像素點的像素點的灰度值作為上像素灰度值，計算垂直方向向下距離其3個像素點的像素點的灰度值作為下像素灰度值，計算水平方向向左距離其3個像素點的像素點的灰度值作為左像素灰度值，計算水平方向向右距離其3個像素點的像素點的灰度值作為右像素灰度值，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)且左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)或左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像。[0031 ]每一個云端應用設備包括:圖像平滑處理子設備，與二值化處理子設備連接，用于接收二值化圖像，針對二值化圖像中的每一個像素點，當相鄰的所有像素點中存在一半以上的跳變點時，則將針對的像素點的灰度值保留，否則，將針對的像素點的灰度值設置為白電平像素點，并輸出二值化圖像對應的平滑圖像。
[0032]每一個云端應用設備包括:中值濾波子設備，與圖像平衡處理子設備連接，用于接收平滑圖像，對平滑圖像的像素點的灰度值進行分析以確定每一個噪聲分布區(qū)域的分布半徑，基于各個噪聲分布區(qū)域的分布半徑中的最大值確定進行中值濾波的濾波像素塊尺寸，采用確定的濾波像素塊尺寸對平滑圖像進行中值濾波處理以獲得濾波圖像。
[0033]所述系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)合并設備，位于云端，與M個云端應用設備連接，用于將每一個云端應用設備的中值濾波子設備輸出的濾波圖像進行拼接以獲得濾波整合圖像。
[0034]所述系統(tǒng)包括:人臉區(qū)域提取設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與數(shù)據(jù)合并設備連接以獲得濾波整合圖像，將濾波整合圖像與預先存儲的人臉輪廓圖案進行匹配以檢測并分割出濾波整合圖像中的各個人臉子圖像，針對每一個人臉子圖像，針對其在濾波整合圖像中的位置確定針對的人臉子圖像對應的座位編號。
[0035]其中，針對的人臉子圖像對應的座位編號為人臉子圖像對應的觀眾所在的影院座位編號;人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離的確定方式如下:當人臉子圖像的實時人臉亮度大于實時環(huán)境亮度時，確定人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離，當人臉子圖像的實時人臉亮度小于等于實時環(huán)境亮度時，確定人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度非背離。
[0036]可選地，在所述系統(tǒng)中，還包括:CF存儲卡，用于預先存儲R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，還用于存儲預設時間長度閾值;CF存儲卡設置在影院的后臺控制室內(nèi)；CF存儲卡還用于預先存儲人臉輪廓圖案;CF存儲卡與飛思卡爾MC9S12芯片被集成在一塊集成電路板上;黑電平像素點的灰度值為O;白電平像素點的灰度值為255。
[0037]另外，CM0S(ComplementaryMetal-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。
[0038]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。
[0039]CMOS傳感器也可細分為被動式像素傳感器(Passive Pixel Sensor CMOS)與主動式像素傳感器(Active Pixel Sensor CMOS)。
[0040]被動式像素傳感器(Passive Pixel Sensor，簡稱PPS)，又叫無源式像素傳感器，他由一個反向偏置的光敏二極管和一個開關管構成。光敏二極管本質(zhì)上是一個由P型半導體和N型半導體組成的PN結(jié)，他可等效為一個反向偏置的二極管和一個MOS電容并聯(lián)。當開關管開啟時，光敏二極管與垂直的列線(Column bus)連通。位于列線末端的電荷積分放大器讀出電路(Charge integrating amplifier)保持列線電壓為一常數(shù)，當光敏二極管存貝士的信號電荷被讀出時，其電壓被復位到列線電壓水平，與此同時，與光信號成正比的電荷由電荷積分放大器轉(zhuǎn)換為電荷輸出。
[0041 ] 主動式像素傳感器(Active Pixel Sensor，簡稱APS)，又叫有源式像素傳感器。幾乎在CMOS PPS像素結(jié)構發(fā)明的同時，人們很快認識到在像素內(nèi)引入緩沖器或放大器可以改善像素的性能，在CMOS APS中每一像素內(nèi)都有自己的放大器。集成在表面的放大晶體管減少了像素元件的有效表面積，降低了 “封裝密度”，使40%?50%的入射光被反射。這種傳感器的另一個問題是，如何使傳感器的多通道放大器之間有較好的匹配，這可以通過降低殘余水平的固定圖形噪聲較好地實現(xiàn)。由于CMOS APS像素內(nèi)的每個放大器僅在此讀出期間被激發(fā)，所以CMOS APS的功耗比CXD圖像傳感器的還小。
[0042]采用本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，針對現(xiàn)有技術無法為演出的偷拍提供有效的電子檢測的技術問題，通過采用有針對性的、高精度的一系列圖像處理設備和圖像分析設備對觀眾席的觀眾狀態(tài)進行分析，還通過對演出現(xiàn)場的環(huán)境進行分析，在上述分析的基礎上，對觀眾席中盜拍者的行為進行準確檢測和位置識別。
[0043]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。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術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)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(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)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括影院結(jié)構布置設備、CMOS傳感設備、圖像預處理設備和人臉區(qū)域提取設備，CMOS傳感設備用于采集觀眾席圖像，圖像預處理設備與CMOS傳感設備連接，用于對觀眾席圖像進行預處理，人臉區(qū)域提取設備與圖像預處理設備連接，用于基于圖像預處理設備的輸出提取各個觀眾的人臉區(qū)域。2.如權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 影院結(jié)構布置設備，與飛思卡爾MC9S12芯片連接，用于在飛思卡爾MC9S12芯片的控制下，接收物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送的影院結(jié)構控制信號； 計時器，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，用于提供計時信號； 環(huán)境亮度傳感設備，設置在影院房頂中央位置，用于感應影院內(nèi)部環(huán)境的實時亮度以作為實時環(huán)境亮度輸出； 人臉亮度檢測設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與人臉區(qū)域提取設備連接以接收每一個人臉子圖像和其對應的座位編號，用于基于每一個人臉子圖像的各個像素的灰度值計算每一個人臉子圖像的圖像亮度以作為實時人臉亮度輸出； 亮度背離檢測設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，分別與計時器、環(huán)境亮度檢測設備和人臉亮度檢測設備連接，用于接收實時環(huán)境亮度以及接收每一個人臉子圖像的實時人臉亮度，針對每一個人臉子圖像，當其實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離的時間達到預設時間長度閾值時，將人臉子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出； 飛思卡爾MC9S12芯片，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與亮度背離檢測設備連接，用于基于目標座位編號發(fā)出包括目標座位編號的驅(qū)動控制信號； 電機驅(qū)動設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，分別與飛思卡爾MC9S12芯片和直流電機連接，用于接收飛思卡爾MC9S12芯片發(fā)來的驅(qū)動控制信號，并對驅(qū)動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基于目標座位編號確定電機驅(qū)動信號； 云臺，設置在影院幕布正上方的房頂位置，包括設備固定支架和直流電機，設備固定支架用于固定照明設備和直流電機，直流電機與電機驅(qū)動設備連接，用于在電機驅(qū)動信號的驅(qū)動下調(diào)整照明設備的照明方向，并在調(diào)整完后發(fā)出照明啟動信號； 照明設備，被固定在設備固定支架上，與直流電機連接，包括照明開關和照明光源，照明開關分別與直流電機和照明光源連接，用于在接收到照明啟動信號后自動打開以啟動照明光源的照明； CMOS傳感設備，設置在影院房頂中央位置，用于對影院幕布對面的觀眾席進行圖像采集以輸出觀眾席圖像； 數(shù)據(jù)分割設備，位于云端，與CMOS傳感設備連接，用于將觀眾席圖像分割成N個圖像分塊，N為大于I的自然數(shù)； N個云端存儲設備，位于云端，與數(shù)據(jù)分割設備連接，用于分別存儲N個圖像分塊； 云端服務中心設備，位于云端，與N個云端存儲設備連接，用于集中N個圖像分塊，并將N個圖像分塊分發(fā)給M個云端應用設備，M為大于I的自然數(shù)且M小于等于N; 云端命令通道管理設備，位于云端，用于對云端命令進行通道管理； M個云端應用設備，位于云端，與云端服務中心設備連接，用于接收分配到的、一個以上的圖像分塊，每一個云端應用設備包括: 灰度化處理子設備，包括通道參數(shù)提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數(shù)提取單元用于接收每一個圖像分塊，提取出圖像分塊中每一個像素點的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加權值存儲單元用于預先存儲了 R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，灰度值計算單元分別與通道參數(shù)提取單元和加權值存儲單元連接，針對圖像分塊中每一個像素點，將R通道像素值與R通道加權值的乘積、G通道像素值與G通道加權值的乘積以及B通道像素值與B通道加權值的乘積相加以獲取針對的像素點的灰度值，并基于圖像分塊中各個像素點的灰度值獲得圖像分塊對應的灰度化圖像;其中，R通道加權值取值為0.298839，G通道加權值取值為0.586811，B通道加權值取值為0.114350； 直方圖分布檢測子設備，與灰度化處理子設備連接，用于接收灰度化圖像，并對灰度化圖像進行灰度直方圖處理以獲得對應的直方圖圖像，在直方圖圖像呈現(xiàn)雙峰分布時，發(fā)出全局閾值選擇信號，否則，發(fā)出非全局閾值選擇信號； 閾值選擇子設備，與直方圖分布檢測設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數(shù)據(jù)輸出，在接收到非全局閾值選擇信號時，將相鄰像素點灰度差閾值40作為閾值數(shù)據(jù)輸出； 二值化處理子設備，分別與閾值選擇子設備和直方圖分布檢測子設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，當灰度值大于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當灰度值小于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像;二值化處理子設備還用于在接收到非全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，計算垂直方向向上距離其3個像素點的像素點的灰度值作為上像素灰度值，計算垂直方向向下距離其3個像素點的像素點的灰度值作為下像素灰度值，計算水平方向向左距離其3個像素點的像素點的灰度值作為左像素灰度值，計算水平方向向右距離其3個像素點的像素點的灰度值作為右像素灰度值，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)且左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)或左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像； 圖像平滑處理子設備，與二值化處理子設備連接，用于接收二值化圖像，針對二值化圖像中的每一個像素點，當相鄰的所有像素點中存在一半以上的跳變點時，則將針對的像素點的灰度值保留，否則，將針對的像素點的灰度值設置為白電平像素點，并輸出二值化圖像對應的平滑圖像； 中值濾波子設備，與圖像平衡處理子設備連接，用于接收平滑圖像，對平滑圖像的像素點的灰度值進行分析以確定每一個噪聲分布區(qū)域的分布半徑，基于各個噪聲分布區(qū)域的分布半徑中的最大值確定進行中值濾波的濾波像素塊尺寸，采用確定的濾波像素塊尺寸對平滑圖像進行中值濾波處理以獲得濾波圖像； 數(shù)據(jù)合并設備，位于云端，與M個云端應用設備連接，用于將每一個云端應用設備的中值濾波子設備輸出的濾波圖像進行拼接以獲得濾波整合圖像； 人臉區(qū)域提取設備，設置在影院的后臺控制室內(nèi)，與數(shù)據(jù)合并設備連接以獲得濾波整合圖像，將濾波整合圖像與預先存儲的人臉輪廓圖案進行匹配以檢測并分割出濾波整合圖像中的各個人臉子圖像，針對每一個人臉子圖像，針對其在濾波整合圖像中的位置確定針對的人臉子圖像對應的座位編號；其中，針對的人臉子圖像對應的座位編號為人臉子圖像對應的觀眾所在的影院座位編號； 其中，人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離的確定方式如下:當人臉子圖像的實時人臉亮度大于實時環(huán)境亮度時，確定人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度背離，當人臉子圖像的實時人臉亮度小于等于實時環(huán)境亮度時，確定人臉子圖像的實時人臉亮度與實時環(huán)境亮度非背離。3.如權利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，其特征在于，還包括: CF存儲卡，用于預先存儲R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，還用于存儲預設時間長度閾值。4.如權利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，其特征在于: CF存儲卡設置在影院的后臺控制室內(nèi)。5.如權利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，其特征在于: CF存儲卡還用于預先存儲人臉輪廓圖案。6.如權利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，其特征在于: CF存儲卡與飛思卡爾MC9S12芯片被集成在一塊集成電路板上。7.如權利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，其特征在于: 黑電平像素點的灰度值為O。8.如權利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的智能建筑集成系統(tǒng)，其特征在于: 白電平像素點的灰度值為255。
【文檔編號】H04L29/08GK105868749SQ201610478007
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】張業(yè)
【申請人】張業(yè)