[发明专利]一种基于云计算的远程监测系统

摘要

本发明涉及一种基于云计算的远程监测系统，包括无线通讯设备、CCD图像传感设备、剧院内容采集设备、内容分析设备和照明控制设备，CCD图像传感设备用于采集观众屏幕图像，剧院内容采集设备用于采集剧院舞台图像，内容分析设备分别与CCD图像传感设备和剧院内容采集设备连接，用于基于观众屏幕图像和剧院舞台图像确定驱动控制信号，并将驱动控制信号发送给照明控制设备以便于照明控制设备实现对照明设备的控制。通过本发明，能够实现对照明设备的智能化控制。

主权项

一种基于云计算的远程监测系统，其特征在于，所述系统包括：无线通讯设备，与内容分析设备连接，用于无线发送每一个屏幕子图像和其对应的座位编号；CCD图像传感设备，设置在剧院房顶中央位置，用于对剧院舞台对面的观众席进行图像采集以输出目标图像；剧院内容采集设备，设置在剧院舞台对面，用于实时采集剧院舞台上的场景图像以作为实时场景图像输出；内容分析设备，设置在剧院的后台控制室内，分别与子屏幕分割设备和剧院内容采集设备连接，用于接收实时场景图像，还用于接收每一个屏幕子图像和其对应的座位编号，将每一个屏幕子图像与实时场景图像进行内容匹配以确定内容匹配百分比，当内容匹配百分比大于等于预设百分比阈值时，将屏幕子图像对应的座位编号作为目标座位编号输出；照明控制设备；所述CCD图像传感设备用于采集观众屏幕图像，剧院内容采集设备用于采集剧院舞台图像，所述内容分析设备分别与所述CCD图像传感设备和所述剧院内容采集设备连接，用于基于观众屏幕图像和剧院舞台图像确定驱动控制信号，并将驱动控制信号发送给所述照明控制设备以便于所述照明控制设备实现对照明设备的控制；凌阳SPCE061A芯片，设置在剧院的后台控制室内，与所述内容分析设备连接，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，设置在剧院的后台控制室内，分别与凌阳SPCE061A芯片和直流电机连接，用于接收凌阳SPCE061A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，设置在剧院舞台正上方的房顶位置，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；数据分割设备，位于云端，与所述CCD图像传感设备连接，用于将目标图像分割成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；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；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图像平滑处理子设备输出的平滑图像进行拼接以获得平滑整合图像；小波滤波设备，设置在剧院的后台控制室内，与数据合并设备连接，用于接收平滑整合图像，对平滑整合图像执行二维小波滤波处理以获得滤波图像；子屏幕分割设备，设置在剧院的后台控制室内，与小波滤波子设备连接以获得滤波图像，将滤波图像与预先存储的各种移动终端的屏幕图案进行匹配以检测并分割出滤波图像中的各个屏幕子图像，针对每一个屏幕子图像，针对其在滤波图像中的位置确定针对的屏幕子图像对应的座位编号；其中，针对的屏幕子图像对应的座位编号为持有针对的屏幕子图像对应的移动终端的观众所在的剧院座位编号；其中，内容分析设备将每一个屏幕子图像与实时场景图像进行内容匹配以确定内容匹配百分比具体包括：识别出实时场景图像中的各个对象，对于每一个对象，检测其是否存在于屏幕子图像中，存在于屏幕子图像中的对象数量越多，则内容匹配百分比越高；其中，存在于屏幕子图像中的对象数量与内容匹配百分比的关系是非线形关系；黑电平像素点的灰度值为0；白电平像素点的灰度值为255；FLASH存储设备，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；FLASH存储设备设置在剧场的后台控制室内；FLASH存储设备还用于预先存储各种移动终端的屏幕图案；FLASH存储设备与凌阳SPCE061A芯片被集成在一块集成电路板上；其中，云端应用设备可被剧院管理方通过电脑、笔记本或手机方式接入，按剧院管理方的需求改变云端应用设备中灰度化处理子设备、直方图分布检测子设备、阈值选择子设备、二值化处理子设备和图像平滑处理子设备的运算。