基于图像识别的射灯定向照明平台的制作方法

本发明涉及舞台定位领域，尤其涉及一种基于图像识别的射灯定向照明平台。

背景技术：

无论在星光璀璨的舞台，还是浪漫的结婚典礼上，都少不了追光灯的身影。追光灯启动功率要高于正常工作功率。所以电源要单独选用2.5平方以上的电缆找现场电工直接从电井接出。防止电源超负荷跳闸，更为严重的是，电线负债过大引起火灾。

技术实现要素：

为了解决舞台人物定位困难的技术问题，本发明提供了一种基于图像识别的射灯定向照明平台，采用高精度的图像识别机制，识别出舞台上的主角的当前舞台位置，将所述主角的当前舞台位置换算成相应的方向驱动信号，以将换算得到的方向驱动信号发送给所述射灯驱动设备，从而驱动舞台上的射灯进行主角方向的定向照明；获取图像中的各种噪声类型，基于预先存储的类型权重对照表确定对二值化阈值的影响权重，从而实现对二值化阈值的定向修正；采用两级分割机制对待处理图像中最需要进行增强处理的局部区域进行针对性的增强操作，对剩余区域不进行任何增强操作，并采用两级组合机制进行图像重建，保证了图像处理的速度。

根据本发明的一方面，提供了一种基于图像识别的射灯定向照明平台，所述系统包括：

射灯设备，设置在舞台的上方，用于对舞台进行射灯照明；

射灯驱动设备，设置在舞台的上方，位于所述射灯设备的一侧，用于基于接收到的方向驱动信号驱动所述射灯设备进行定向射灯照明。

更具体地，在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中，还包括：

即时捕获设备，用于面对舞台进行即时图像捕获，以获得并输出相应的即时舞台图像；

噪声类型检测设备，用于接收所述即时舞台图像，对所述即时舞台图像进行噪声类型分析，以获得所述即时舞台图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值。

更具体地，在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中，还包括：

噪声幅值测量设备，与所述噪声类型检测设备连接，用于接收所述即时舞台图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前三的三种噪声类型作为三种待处理噪声类型输出；

静态存储设备，用于预先存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一个种噪声类型对二值化阈值的影响权重，还用于预先存储了初始化二值化阈值。

更具体地，在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中，还包括：

初值提取设备，与所述静态存储设备连接，用于获取所述初始化二值化阈值；

初值修正设备，分别与所述初值提取设备和所述噪声幅值测量设备连接，用于接收所述三种待处理噪声类型，基于所述类型权重对照表确定所述三种待处理噪声类型分别对应的三个影响权重，并采用所述三个影响权重对所述初始化二值化阈值进行按顺序的修正处理，以获得修正处理完毕后的修正化阈值，并输出所述修正化阈值；

阈值执行设备，与所述初值修正设备连接，采用所述修正化阈值对所述即时舞台图像执行二值化处理，以获得处理后图像，并输出所述处理后图像；

图像搜索设备，与所述阈值执行设备连接，用于接收所述处理后图像，对所述处理后图像进行目标外形搜索，以获取各个目标的外形，将尺寸最大的目标的外形所在的区域作为待处理区域，并输出所述待处理区域；

图像分割设备，与所述图像搜索设备连接，用于接收所述处理后图像和所述待处理区域，将去除所述待处理区域后的处理后图像作为搜索剩余区域；

图像细分设备，与所述图像分割设备连接，用于接收所述待处理区域，确定所述待处理区域中分布在不同频段的能量大小，将能量小于等于限量的多个频段作为多个待处理频段，基于所述多个待处理频段对所述待处理区域执行带通滤波处理，以获得来自所述待处理区域的、存在所述多个待处理频段的带通滤波区域，还用于获得从所述待处理区域中去除所述带通滤波区域的带通保留区域；

两级组合设备，分别与所述图像细分设备和所述图像分割设备连接，用于基于所述带通滤波区域的动态分布范围对所述带通滤波区域执行增益处理，以获得相应的增益处理区域，还用于将所述增益处理区域和所述带通保留区域组合以获得所述待处理区域对应的已组合区域，以及还用于将所述已组合区域与所述搜索剩余区域组合以获得与所述处理后图像对应的局部增益图像；

主角识别设备，与所述两级组合设备连接，用于接收所述局部增益图像，基于预设主角面部特征从所述局部增益图像处识别并分割出主角面部子图像，并确定所述主角面部子图像的形心，基于所述形心在所述局部增益图像中的横坐标和纵坐标确定所述主角的舞台位置。

更具体地，在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：所述主角识别设备还用于与所述射灯驱动设备连接，用于将所述主角的舞台位置换算成相应的方向驱动信号，以将换算得到的方向驱动信号发送给所述射灯驱动设备。

更具体地，在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：在所述主角识别设备中，所述方向驱动信号包括旋转驱动分量和仰俯驱动分量。

更具体地，在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：所述静态存储设备还分别与所述初值修正设备和所述阈值执行设备连接，用于存储所述修正化阈值。

更具体地，在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：在所述两级组合设备中，所述带通滤波区域的动态分布范围越窄，对所述带通滤波图像执行的增益处理力度越大。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于图像识别的射灯定向照明平台的射灯设备布局图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于图像识别的射灯定向照明平台的实施方案进行详细说明。

舞台追光灯的摆放位置及高度要求。如果两台灯，一台架在舞台一侧入场时使用。另一台架在正对舞台处入场补光时使用。如有第三台追光灯应和第二台追光灯平行摆放距离拉开各占现场一角，灯前无建筑物为宜。架灯高度2.5米以上，灯头不直射人眼。现场操作支架在桌子上为宜，但必须确保稳定，追光灯左右旋转无刮碰。

追光灯在关闭后，需有至少15分钟冷却时间方可再次使用；如关机马上再开，很有可能造成光源不亮，造成灯泡烧坏；如需更换灯泡则要等机器凉后在进行。手不要摸到灯泡中间玻璃处。按装要牢固。灯体通风口要畅通以免影响散热。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于图像识别的射灯定向照明平台，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于图像识别的射灯定向照明平台的射灯设备布局图。

根据本发明实施方案示出的基于图像识别的射灯定向照明平台包括：

射灯设备，设置在舞台的上方，用于对舞台进行射灯照明；

射灯驱动设备，设置在舞台的上方，位于所述射灯设备的一侧，用于基于接收到的方向驱动信号驱动所述射灯设备进行定向射灯照明。

接着，继续对本发明的基于图像识别的射灯定向照明平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中，还包括：

即时捕获设备，用于面对舞台进行即时图像捕获，以获得并输出相应的即时舞台图像；

噪声类型检测设备，用于接收所述即时舞台图像，对所述即时舞台图像进行噪声类型分析，以获得所述即时舞台图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值。

在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中，还包括：

噪声幅值测量设备，与所述噪声类型检测设备连接，用于接收所述即时舞台图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前三的三种噪声类型作为三种待处理噪声类型输出；

静态存储设备，用于预先存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一个种噪声类型对二值化阈值的影响权重，还用于预先存储了初始化二值化阈值。

在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中，还包括：

初值提取设备，与所述静态存储设备连接，用于获取所述初始化二值化阈值；

初值修正设备，分别与所述初值提取设备和所述噪声幅值测量设备连接，用于接收所述三种待处理噪声类型，基于所述类型权重对照表确定所述三种待处理噪声类型分别对应的三个影响权重，并采用所述三个影响权重对所述初始化二值化阈值进行按顺序的修正处理，以获得修正处理完毕后的修正化阈值，并输出所述修正化阈值；

阈值执行设备，与所述初值修正设备连接，采用所述修正化阈值对所述即时舞台图像执行二值化处理，以获得处理后图像，并输出所述处理后图像；

图像搜索设备，与所述阈值执行设备连接，用于接收所述处理后图像，对所述处理后图像进行目标外形搜索，以获取各个目标的外形，将尺寸最大的目标的外形所在的区域作为待处理区域，并输出所述待处理区域；

图像分割设备，与所述图像搜索设备连接，用于接收所述处理后图像和所述待处理区域，将去除所述待处理区域后的处理后图像作为搜索剩余区域；

图像细分设备，与所述图像分割设备连接，用于接收所述待处理区域，确定所述待处理区域中分布在不同频段的能量大小，将能量小于等于限量的多个频段作为多个待处理频段，基于所述多个待处理频段对所述待处理区域执行带通滤波处理，以获得来自所述待处理区域的、存在所述多个待处理频段的带通滤波区域，还用于获得从所述待处理区域中去除所述带通滤波区域的带通保留区域；

两级组合设备，分别与所述图像细分设备和所述图像分割设备连接，用于基于所述带通滤波区域的动态分布范围对所述带通滤波区域执行增益处理，以获得相应的增益处理区域，还用于将所述增益处理区域和所述带通保留区域组合以获得所述待处理区域对应的已组合区域，以及还用于将所述已组合区域与所述搜索剩余区域组合以获得与所述处理后图像对应的局部增益图像；

主角识别设备，与所述两级组合设备连接，用于接收所述局部增益图像，基于预设主角面部特征从所述局部增益图像处识别并分割出主角面部子图像，并确定所述主角面部子图像的形心，基于所述形心在所述局部增益图像中的横坐标和纵坐标确定所述主角的舞台位置。

在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：所述主角识别设备还用于与所述射灯驱动设备连接，用于将所述主角的舞台位置换算成相应的方向驱动信号，以将换算得到的方向驱动信号发送给所述射灯驱动设备。

在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：在所述主角识别设备中，所述方向驱动信号包括旋转驱动分量和仰俯驱动分量。

在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：所述静态存储设备还分别与所述初值修正设备和所述阈值执行设备连接，用于存储所述修正化阈值。

以及在所述基于图像识别的射灯定向照明平台中：在所述两级组合设备中，所述带通滤波区域的动态分布范围越窄，对所述带通滤波图像执行的增益处理力度越大。

另外，所述静态存储设备选型为静态随机存取存储器。静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory，sram)是随机存取存储器的一种。所谓的“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。相对之下，动态随机存取存储器(dram)里面所储存的数据就需要周期性地更新。然而，当电力供应停止时，sram储存的数据还是会消失(被称为volatilememory)，这与在断电后还能储存资料的rom或闪存是不同的。

采用本发明的基于图像识别的射灯定向照明平台，针对现有技术中舞台人物灯光定位精度不高的技术问题，通过采用高精度的图像识别机制，识别出舞台上的主角的当前舞台位置，将所述主角的当前舞台位置换算成相应的方向驱动信号，以将换算得到的方向驱动信号发送给所述射灯驱动设备，从而驱动舞台上的射灯进行主角方向的定向照明；获取图像中的各种噪声类型，基于预先存储的类型权重对照表确定对二值化阈值的影响权重，从而实现对二值化阈值的定向修正；采用两级分割机制对待处理图像中最需要进行增强处理的局部区域进行针对性的增强操作，对剩余区域不进行任何增强操作，并采用两级组合机制进行图像重建，保证了图像处理的速度，从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。