[发明专利]基于物联网和云计算的智能建筑集成系统

权利要求书

1.一种基于物联网和云计算的智能建筑集成系统，所述系统包括影院结构布置设备、CMOS传感设备、图像预处理设备和人脸区域提取设备，CMOS传感设备用于采集观众席图像，图像预处理设备与CMOS传感设备连接，用于对观众席图像进行预处理，人脸区域提取设备与图像预处理设备连接，用于基于图像预处理设备的输出提取各个观众的人脸区域。

2.如权利要求1所述的基于物联网和云计算的智能建筑集成系统，其特征在于，所述系统包括：

影院结构布置设备，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，用于在飞思卡尔MC9S12芯片的控制下，接收物联网发送的影院结构控制信号；

计时器，设置在影院的后台控制室内，用于提供计时信号；

环境亮度传感设备，设置在影院房顶中央位置，用于感应影院内部环境的实时亮度以作为实时环境亮度输出；

人脸亮度检测设备，设置在影院的后台控制室内，与人脸区域提取设备连接以接收每一个人脸子图像和其对应的座位编号，用于基于每一个人脸子图像的各个像素的灰度值计算每一个人脸子图像的图像亮度以作为实时人脸亮度输出；

亮度背离检测设备，设置在影院的后台控制室内，分别与计时器、环境亮度检测设备和人脸亮度检测设备连接，用于接收实时环境亮度以及接收每一个人脸子图像的实时人脸亮度，针对每一个人脸子图像，当其实时人脸亮度与实时环境亮度背离的时间达到预设时间长度阈值时，将人脸子图像对应的座位编号作为目标座位编号输出；

飞思卡尔MC9S12芯片，设置在影院的后台控制室内，与亮度背离检测设备连接，用于基于目标座位编号发出包括目标座位编号的驱动控制信号；

电机驱动设备，设置在影院的后台控制室内，分别与飞思卡尔MC9S12芯片和直流电机连接，用于接收飞思卡尔MC9S12芯片发来的驱动控制信号，并对驱动控制信号进行解析以确定目标座位编号，基于目标座位编号确定电机驱动信号；

云台，设置在影院幕布正上方的房顶位置，包括设备固定支架和直流电机，设备固定支架用于固定照明设备和直流电机，直流电机与电机驱动设备连接，用于在电机驱动信号的驱动下调整照明设备的照明方向，并在调整完后发出照明启动信号；

照明设备，被固定在设备固定支架上，与直流电机连接，包括照明开关和照明光源，照明开关分别与直流电机和照明光源连接，用于在接收到照明启动信号后自动打开以启动照明光源的照明；

CMOS传感设备，设置在影院房顶中央位置，用于对影院幕布对面的观众席进行图像采集以输出观众席图像；

数据分割设备，位于云端，与CMOS传感设备连接，用于将观众席图像分割成N个图像分块，N为大于1的自然数；

N个云端存储设备，位于云端，与数据分割设备连接，用于分别存储N个图像分块；

云端服务中心设备，位于云端，与N个云端存储设备连接，用于集中N个图像分块，并将N个图像分块分发给M个云端应用设备，M为大于1的自然数且M小于等于N；

云端命令通道管理设备，位于云端，用于对云端命令进行通道管理；

M个云端应用设备，位于云端，与云端服务中心设备连接，用于接收分配到的、一个以上的图像分块，每一个云端应用设备包括：

灰度化处理子设备，包括通道参数提取单元、加权值存储单元和灰度值计算单元，通道参数提取单元用于接收每一个图像分块，提取出图像分块中每一个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加权值存储单元用于预先存储了R通道加权值、G通道加权值和B通道加权值，灰度值计算单元分别与通道参数提取单元和加权值存储单元连接，针对图像分块中每一个像素点，将R通道像素值与R通道加权值的乘积、G通道像素值与G通道加权值的乘积以及B通道像素值与B通道加权值的乘积相加以获取针对的像素点的灰度值，并基于图像分块中各个像素点的灰度值获得图像分块对应的灰度化图像；其中，R通道加权值取值为0.298839，G通道加权值取值为0.586811，B通道加权值取值为0.114350；

直方图分布检测子设备，与灰度化处理子设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行灰度直方图处理以获得对应的直方图图像，在直方图图像呈现双峰分布时，发出全局阈值选择信号，否则，发出非全局阈值选择信号；

阈值选择子设备，与直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，将全局阈值128作为阈值数据输出，在接收到非全局阈值选择信号时，将相邻像素点灰度差阈值40作为阈值数据输出；

二值化处理子设备，分别与阈值选择子设备和直方图分布检测子设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，当灰度值大于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当灰度值小于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；二值化处理子设备还用于在接收到非全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，计算垂直方向向上距离其3个像素点的像素点的灰度值作为上像素灰度值，计算垂直方向向下距离其3个像素点的像素点的灰度值作为下像素灰度值，计算水平方向向左距离其3个像素点的像素点的灰度值作为左像素灰度值，计算水平方向向右距离其3个像素点的像素点的灰度值作为右像素灰度值，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据且左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据或左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；

图像平滑处理子设备，与二值化处理子设备连接，用于接收二值化图像，针对二值化图像中的每一个像素点，当相邻的所有像素点中存在一半以上的跳变点时，则将针对的像素点的灰度值保留，否则，将针对的像素点的灰度值设置为白电平像素点，并输出二值化图像对应的平滑图像；

中值滤波子设备，与图像平衡处理子设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，基于各个噪声分布区域的分布半径中的最大值确定进行中值滤波的滤波像素块尺寸，采用确定的滤波像素块尺寸对平滑图像进行中值滤波处理以获得滤波图像；

数据合并设备，位于云端，与M个云端应用设备连接，用于将每一个云端应用设备的中值滤波子设备输出的滤波图像进行拼接以获得滤波整合图像；

人脸区域提取设备，设置在影院的后台控制室内，与数据合并设备连接以获得滤波整合图像，将滤波整合图像与预先存储的人脸轮廓图案进行匹配以检测并分割出滤波整合图像中的各个人脸子图像，针对每一个人脸子图像，针对其在滤波整合图像中的位置确定针对的人脸子图像对应的座位编号；其中，针对的人脸子图像对应的座位编号为人脸子图像对应的观众所在的影院座位编号；

其中，人脸子图像的实时人脸亮度与实时环境亮度背离的确定方式如下：当人脸子图像的实时人脸亮度大于实时环境亮度时，确定人脸子图像的实时人脸亮度与实时环境亮度背离，当人脸子图像的实时人脸亮度小于等于实时环境亮度时，确定人脸子图像的实时人脸亮度与实时环境亮度非背离；

黑电平像素点的灰度值为0；

白电平像素点的灰度值为255。