[发明专利]云计算系统

摘要

本发明涉及一种云计算系统，包括观众人脸亮度检测设备、放映室环境亮度检测设备和红外激光设备，红外激光设备用于基于观众人脸亮度检测设备的输出和放映室环境亮度检测设备的输出确定自身的激光发射方向。通过本发明，能够有效控制激光发射机构的发射方向。

主权项

一种云计算系统，所述系统包括观众人脸亮度检测设备、放映室环境亮度检测设备和红外激光设备，红外激光设备用于基于观众人脸亮度检测设备的输出和放映室环境亮度检测设备的输出确定自身的激光发射方向；其特征在于，所述系统还包括：DSP处理芯片，设置在剧院的后台控制室内，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；计时器，设置在剧院的后台控制室内，用于提供计时信号；环境亮度传感设备，设置在剧院房顶中央位置，用于感应剧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，设置在剧院的后台控制室内，与人脸区域分割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，设置在剧院的后台控制室内，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；电机驱动设备，设置在剧院的后台控制室内，分别与DSP处理芯片和电机设备连接，用于接收DSP处理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，基于目标座位编号计算目标水平角度和目标俯仰角度；电机设备，设置在剧院拉幕正上方的房顶位置，分别与电机驱动设备和红外激光笔连接，包括水平驱动电机和垂直驱动电机，水平驱动电机用于将红外激光笔的水平角度调整到目标水平角度，垂直驱动电机用于将红外激光笔的俯仰角度调整到目标俯仰角度；其中，电机设备在水平驱动电机和垂直驱动电机都调整完毕后发出激光打开信号；红外激光笔，设置在剧院拉幕正上方的房顶位置，分别与DSP处理芯片和电机设备连接，包括电池、激光发射开关和激光发射器，电池用于为红外激光笔的激光发射提供电力供应，激光发射开关在接收到驱动控制信号后且接收到激光打开信号时切换到打开状态，激光发射器包括泵浦二极管，用于在激光发射开关打开的情况下发射波长为671纳米的激光信号；高清图像采集设备，设置在剧院房顶中央位置，用于对剧院拉幕对面的观众席进行图像采集以输出高清图像，高清图像的分辨率为3840×2160；数据分割设备，位于云端，与高清图像采集设备连接，用于将高清图像分割成N个图像分块，N为大于1的自然数；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；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；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，与直方图分布检测子设备连接，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，对于平滑图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理以获得滤波图像：以目标像素点在平滑图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在平滑图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出；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；人脸区域分割设备，设置在剧院的后台控制室内，与数据合并设备连接以获得滤波整合图像；针对滤波整合图像中的每一个像素点，将其灰度值与预设人脸灰度范围进行匹配，当其灰度值在预设人脸灰度范围内时，确定其为人脸像素点；将滤波整合图像中的所有人脸像素点组成的区域从滤波整合图像中分割出来以获得各个人脸子图像；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剧院座位编号；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；其中，红外激光笔还包括遥控接收器，用于接收远端发来的激光打开遥控信号和激光关闭遥控信号;黑电平像素点的灰度值为0;白电平像素点的灰度值为255;移动硬盘，用于预先存储R通道加权值、G通道加权值和B通道加权值;其中，云端命令通道管理设备、数据分割设备、N个云端存储设备、云端服务中心设备和M个云端应用设备所位于的云端采用的云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、按需的网络访问，能够进入可配置的计算资源共享池，所述计算资源共享池内的资源包括网络，服务器，存储，应用软件和服务，这些资源能够被提供而只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。