云端高清圖像處理平臺的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種云端高清圖像處理平臺，包括高清攝像頭和云端圖像處理設備，高清攝像頭用于采集高清圖像，云端圖像處理設備與高清攝像頭連接，用于對高清圖像進行圖像處理。通過本發明，能夠提高高清圖像的處理效率。
【專利說明】
云端高清圖像處理平臺
技術領域
[0001]本發明涉及云處理領域，尤其涉及一種云端高清圖像處理平臺。
【背景技術】
[0002]云計算是繼1980年代大型計算機到客戶端-服務器的大轉變之后的又一種巨變。云計算(Cloud Computing)是分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(ParalIelComp uting)、效用計算(Utility Computing)、[5]網絡存儲(Network StorageTechnologies)、虛擬化(Virtualizat1n)、負載均衡(Load Balance)、熱備份冗余(HighAvailable)等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物。當前，云計算逐步進入各個應用領域。
[0003]根據美國電影協會的記錄，電影盜版使得電影行業每年損失高達60億美元。電影盜版對整個經濟行業都有深遠的影響，以至于他在每一個國家或地區都被認定是一種犯罪行為。而盜版電影的一種主要來源就是攝像偷拍，也就是在電影院或放映室內通過移動設備進行電影偷拍。盡管BBC報道說大部分電影盜版可能來自行業內部人員和提供給影評人的預先電影副本，但是攝像偷拍仍然是在線盜版銷售的一個重要來源。在最近幾十年，互聯網帶寬和點對點協議的發展都促進了盜版電影的進一步流通。
[0004]為了檢測未被授權非法傳播的數字多媒體視頻，水印技術已經被普遍的研究并應用廣泛。在制作電影或者電影投射階段，可以采取在電影里植入使人眼看不到“圖案”信息的方法。如果這些電影被攝像機偷拍記錄，這個嵌入的圖譜可以被提取出來而識別盜版的源頭。
[0005]—些行業領導者為了識別和追蹤盜版電影，提出了通過編碼反盜版(CAP)的方法，即往電影里增加水印。第一個編碼反盜版是被Kodak設計的，隨后Deluxe Laboratories對其進行改善。Philips在2006年也提出了一個名叫CineFence的標識系統。然而，水印技術只是一種被動的措施，他不能消除和阻止攝像偷拍。另一方面，相機干擾技術旨在通過嚴重破壞的電影視覺質量來消除攝像偷拍，同時要使這些干擾信號不會影響影院的觀眾。
[0006]早期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，紅外發射源被安裝在電影院內。除了那些發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的過濾器。但這種方式很容易因為偷拍者的選擇而被規避。
[0007]因此，需要一種新的現場防盜拍的檢測技術，能夠對觀眾席圖像進行電子分析，對現場演出環境進行電子分析，并基于兩種分析結果進行偷拍者判斷，另外，還基于偷拍者的位置信息對偷拍者進行提醒，從而實現演出現場偷拍者的定向檢測和定向警告。
【發明內容】
[0008]為了解決上述問題，本發明提供了一種云端高清圖像處理平臺，在現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，隨后還在現場對環境參數或當前演出內容進行實時檢測，以根據可疑的偷拍者的信息和現場檢測結果確定真正偷拍者，更為重要的是，建立了一套能夠根據偷拍者位置進行定向提示的機構，從而完全自動地實現對偷拍者的電子式檢測和警告。
[0009]根據本發明的一方面，提供了一種云端高清圖像處理平臺，所述平臺包括高清攝像頭和云端圖像處理設備，高清攝像頭用于采集高清圖像，云端圖像處理設備與高清攝像頭連接，用于對高清圖像進行圖像處理。
[0010]更具體地，在所述云端高清圖像處理平臺中，包括: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;N個云端存儲設備，位于云端，與數據分割設備連接，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個圖像分塊分發給M個云端應用設備，M為大于I的自然數且M小于等于N;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，包括通道參數提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數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，在直方圖圖像呈現雙峰分布時，發出全局閾值選擇信號，否則，發出非全局閾值選擇信號；閾值選擇子設備，與直方圖分布檢測子設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數據輸出，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作為閾值數據輸出；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據時，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據時，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據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據時，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據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據時，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；自適應遞歸濾波子設備，與圖像平衡處理子設備連接，用于接收平滑圖像，對平滑圖像執行自適應遞歸濾波處理以獲得濾波圖像;數據合并設備，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自適應遞歸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;屏幕數據提取設備，設置在劇院的后臺控制室內，與數據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各種移動終端的屏幕圖案進行匹配以檢測并分割出濾波整合圖像中的各個屏幕子圖像，針對每一個屏幕子圖像，針對其在濾波整合圖像中的位置確定針對的屏幕子圖像對應的座位編號；其中，針對的屏幕子圖像對應的座位編號為持有針對的屏幕子圖像對應的移動終端的觀眾所在的劇院座位編號;AVR32芯片，設置在劇院的后臺控制室內，與內容分析設備連接，用于基于目標座位編號發出包括目標座位編號的驅動控制信號；劇院內容采集設備，設置在劇院舞臺對面，用于實時采集劇院舞臺上的場景圖像以作為實時場景圖像輸出；內容分析設備，設置在劇院的后臺控制室內，分別與屏幕數據提取設備和劇院內容采集設備連接，用于接收實時場景圖像，還用于接收每一個屏幕子圖像和其對應的座位編號，將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比，當內容匹配百分比大于等于預設百分比閾值時，將屏幕子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出；電機驅動設備，設置在劇院的后臺控制室內，分別與AVR32芯片和電機設備連接，用于接收AVR32芯片發來的驅動控制信號，并對驅動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基于目標座位編號計算目標水平角度和目標俯仰角度;電機設備，設置在劇院舞臺正上方的房頂位置，分別與電機驅動設備和紅外激光筆連接，包括水平驅動電機和垂直驅動電機，水平驅動電機用于將紅外激光筆的水平角度調整到目標水平角度，垂直驅動電機用于將紅外激光筆的俯仰角度調整到目標俯仰角度;其中，電機設備在水平驅動電機和垂直驅動電機都調整完畢后發出激光打開信號；紅外激光筆，設置在劇院舞臺正上方的房頂位置，分別與AVR32芯片和電機設備連接，包括電池、激光發射開關和激光發射器，電池用于為紅外激光筆的激光發射提供電力供應，激光發射開關在接收到驅動控制信號后且接收到激光打開信號時切換到打開狀態，激光發射器包括栗浦二極管，用于在激光發射開關打開的情況下發射波長為671納米的激光信號;高清攝像頭，設置在劇院房頂中央位置，用于對劇院舞臺對面的觀眾席進行圖像采集以輸出高清圖像;數據分割設備，位于云端，與高清攝像頭連接，用于將高清圖像分割成N個圖像分塊，N為大于I的自然數;其中，內容分析設備將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比具體包括:識別出實時場景圖像中的各個對象，對于每一個對象，檢測其是否存在于屏幕子圖像中，存在于屏幕子圖像中的對象數量越多，則內容匹配百分比越高;其中，存在于屏幕子圖像中的對象數量與內容匹配百分比的關系是非線形關系;其中，紅外激光筆還包括遙控接收器，用于接收遠端發來的激光打開遙控信號和激光關閉遙控信號。
[0011]更具體地，在所述云端高清圖像處理平臺中，還包括:灰度化處理子設備由CPLD芯片來實現。
[0012]更具體地，在所述云端高清圖像處理平臺中，還包括:直方圖分布檢測子設備由CPLD芯片來實現。
[0013]更具體地，在所述云端高清圖像處理平臺中，還包括:二值化處理子設備由CPLD芯片來實現。
[0014]更具體地，在所述云端高清圖像處理平臺中，還包括:圖像平滑處理子設備由CPLD芯片來實現。
[0015]更具體地，在所述云端高清圖像處理平臺中，還包括:自適應遞歸濾波子設備由CPLD芯片來實現。
[0016]更具體地，在所述云端高清圖像處理平臺中，還包括:高清攝像頭的圖像采集分辨率為 1920X1080。
【附圖說明】
[0017]以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中:
[0018]圖1為根據本發明實施方案示出的云端高清圖像處理平臺的結構方框圖。
[0019]附圖標記:1高清攝像頭;2云端圖像處理設備
【具體實施方式】
[0020]下面將參照附圖對本發明的云端高清圖像處理平臺的實施方案進行詳細說明。
[0021]云計算，B卩cloudcomputing，是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。云是網絡、互聯網的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網，后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象。因此，云計算甚至可以讓你體驗每秒10萬億次的運算能力，擁有這么強大的計算能力可以模擬核爆炸、預測氣候變化和市場發展趨勢。用戶通過電腦、筆記本、手機等方式接入數據中心，按自己的需求進行運算。
[0022]對云計算的定義有多種說法。對于到底什么是云計算，至少可以找到100種解釋。現階段廣為接受的是美國國家標準與技術研究院(NIST)定義:云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池(資源包括網絡，服務器，存儲，應用軟件，服務)，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。
[0023]盜版偷拍一般發生在電影院、劇院、劇場、放映室或歌劇院內，運營方為了避免偷拍行為的盛行，通常會安排專門的工作人員布置在觀眾席的周圍，每隔固定間隔布置一個，以肉眼觀測附近觀眾的舉止行為，一旦發現有觀眾手持移動終端進行影像的錄制或照片的拍攝，立即上前阻止或采用手持紅外發射筆進行警告，從而中斷觀眾的偷拍行為。
[0024]然而，這種人工防偷拍的方式存在內在的弊端:首先，如果觀眾席面積較大，則需要安排很多工作人員進行現場監視，這意味著需要大量的人工成本;其次，工作人員肉眼掃描的方式效率低下，而且人工監視的方式容易發生因為倦怠而放過某些角落位置的偷拍者;最后，在觀眾附近設置工作人員的方式給正常觀看演出的觀眾帶來不適，影響了他們欣賞演出的心情。
[0025]由此可見，人工防偷拍的方式具有先天的不足，為了克服上述弊端，降低防偷拍的運營成本，提高防偷拍的工作效率，運營方一直在尋找電子防偷拍的方式進行現場監控，電子防偷拍有兩種發展方向，一種是在觀眾手持的移動終端上做文章，在移動終端拍攝時自動檢測偷拍行為，但是這種方式可能因為偷拍者對移動終端的選擇而被規避，另一種是在偷拍現場安置電子干擾設備，這種方式可以避免偷拍者的規避。
[0026]現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量低下，無法在市場上銷售以及在網絡上傳播，從而有效維護版權利益。
[0027]但是，這種方式需要一直發射紅外線，而且紅外線的發射是大范圍的，需要從各個位置都發射紅外線，成本較高且可行性差。因此現場的電子防偷拍設備還需要尋找其他的突破方向。
[0028]為了克服上述不足，本發明搭建了一種云端高清圖像處理平臺，能夠通過對現場觀眾席中觀眾的行為檢測以及通過對現場環境的參數提取來確定現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
[0029]圖1為根據本發明實施方案示出的云端高清圖像處理平臺的結構方框圖，所述平臺包括高清攝像頭和云端圖像處理設備，高清攝像頭用于采集高清圖像，云端圖像處理設備與高清攝像頭連接，用于對高清圖像進行圖像處理。
[0030]接著，繼續對本發明的云端高清圖像處理平臺的具體結構進行進一步的說明。
[0031 ]所述平臺包括: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;N個云端存儲設備，位于云端，與數據分割設備連接，用于分別存儲N個圖像分塊。
[0032]所述平臺包括: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個圖像分塊分發給M個云端應用設備，M為大于I的自然數且M小于等于N;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。
[0033]每一個云端應用設備包括:灰度化處理子設備，包括通道參數提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數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。
[0034]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，在直方圖圖像呈現雙峰分布時，發出全局閾值選擇信號，否則，發出非全局閾值選擇信號。
[0035]每一個云端應用設備包括:閾值選擇子設備，與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，將全局閾值128作為閾值數據輸出，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作為閾值數據輸出。
[0036]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據時，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據時，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據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據時，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據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據時，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。
[0037]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。
[0038]每一個云端應用設備包括:自適應遞歸濾波子設備，與圖像平衡處理子設備連接，用于接收平滑圖像，對平滑圖像執行自適應遞歸濾波處理以獲得濾波圖像。
[0039]所述平臺包括:數據合并設備，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自適應遞歸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。
[0040]所述平臺包括:屏幕數據提取設備，設置在劇院的后臺控制室內，與數據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各種移動終端的屏幕圖案進行匹配以檢測并分割出濾波整合圖像中的各個屏幕子圖像，針對每一個屏幕子圖像，針對其在濾波整合圖像中的位置確定針對的屏幕子圖像對應的座位編號；其中，針對的屏幕子圖像對應的座位編號為持有針對的屏幕子圖像對應的移動終端的觀眾所在的劇院座位編號；AVR32芯片，設置在劇院的后臺控制室內，與內容分析設備連接，用于基于目標座位編號發出包括目標座位編號的驅動控制信號。
[0041]所述平臺包括:劇院內容采集設備，設置在劇院舞臺對面，用于實時采集劇院舞臺上的場景圖像以作為實時場景圖像輸出；內容分析設備，設置在劇院的后臺控制室內，分別與屏幕數據提取設備和劇院內容采集設備連接，用于接收實時場景圖像，還用于接收每一個屏幕子圖像和其對應的座位編號，將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比，當內容匹配百分比大于等于預設百分比閾值時，將屏幕子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出。
[0042]所述平臺包括:電機驅動設備，設置在劇院的后臺控制室內，分別與AVR32芯片和電機設備連接，用于接收AVR32芯片發來的驅動控制信號，并對驅動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基于目標座位編號計算目標水平角度和目標俯仰角度。
[0043]所述平臺包括:電機設備，設置在劇院舞臺正上方的房頂位置，分別與電機驅動設備和紅外激光筆連接，包括水平驅動電機和垂直驅動電機，水平驅動電機用于將紅外激光筆的水平角度調整到目標水平角度，垂直驅動電機用于將紅外激光筆的俯仰角度調整到目標俯仰角度;其中，電機設備在水平驅動電機和垂直驅動電機都調整完畢后發出激光打開信號。
[0044]所述平臺包括:紅外激光筆，設置在劇院舞臺正上方的房頂位置，分別與AVR32芯片和電機設備連接，包括電池、激光發射開關和激光發射器，電池用于為紅外激光筆的激光發射提供電力供應，激光發射開關在接收到驅動控制信號后且接收到激光打開信號時切換到打開狀態，激光發射器包括栗浦二極管，用于在激光發射開關打開的情況下發射波長為671納米的激光信號。
[0045]所述平臺包括:高清攝像頭，設置在劇院房頂中央位置，用于對劇院舞臺對面的觀眾席進行圖像采集以輸出高清圖像;數據分割設備，位于云端，與高清攝像頭連接，用于將高清圖像分割成N個圖像分塊，N為大于I的自然數。
[0046]其中，內容分析設備將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比具體包括:識別出實時場景圖像中的各個對象，對于每一個對象，檢測其是否存在于屏幕子圖像中，存在于屏幕子圖像中的對象數量越多，則內容匹配百分比越高。
[0047]其中，存在于屏幕子圖像中的對象數量與內容匹配百分比的關系是非線形關系。
[0048]其中，紅外激光筆還包括遙控接收器，用于接收遠端發來的激光打開遙控信號和激光關閉遙控信號。
[0049]可選地，在所述平臺中:灰度化處理子設備由CPLD芯片來實現;直方圖分布檢測子設備由CPLD芯片來實現；二值化處理子設備由CPLD芯片來實現；圖像平滑處理子設備由CPLD芯片來實現；自適應遞歸濾波子設備由CPLD芯片來實現；以及高清攝像頭的圖像采集分辨率為1920 X 1080。
[0050]另外，CPLD(ComplexProgrammable Logic Device)復雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發展出來的器件，相對而言規模大，結構復雜，屬于大規模集成電路范圍。是一種用戶根據各自需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。其基本設計方法是借助集成開發軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應的目標文件，通過下載電纜(“在系統”編程)將代碼傳送到目標芯片中，實現設計的數字系統。
[0051 ] CPLD主要是由可編程邏輯宏單元(MC，Macro Cell)圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。其中MC結構較復雜，并具有復雜的I/O單元互連結構，可由用戶根據需要生成特定的電路結構，完成一定的功能。由于CPLD內部采用固定長度的金屬線進行各邏輯塊的互連，所以設計的邏輯電路具有時間可預測性，避免了分段式互連結構時序不完全預測的缺點。
[0052]從CPLD發展歷史上來看，20世紀70年代，最早的可編程邏輯器件--PLD誕生了。其輸出結構是可編程的邏輯宏單元，因為他的硬件結構設計可由軟件完成(相當于房子蓋好后人工設計局部室內結構)，因而他的設計比純硬件的數字電路具有很強的靈活性，但其過于簡單的結構也使他們只能實現規模較小的電路。為彌補PLD只能設計小規模電路這一缺陷，20世紀80年代中期，推出了復雜可編程邏輯器件--CPLD。此應用已深入網絡、儀器儀表、汽車電子、數控機床、航天測控設備等方面。
[0053]CPLD具有以下特點:具有編程靈活、集成度高、設計開發周期短、適用范圍寬、開發工具先進、設計制造成本低、對設計者的硬件經驗要求低、標準產品無需測試、保密性強、價格大眾化等特點，可實現較大規模的電路設計，因此被廣泛應用于產品的原型設計和產品生產(一般在10，000件以下)之中。幾乎所有應用中小規模通用數字集成電路的場合均可應用CPLD器件。CPLD器件已成為電子產品不可缺少的組成部分，它的設計和應用成為電子工程師必備的一種技能。
[0054]采用本發明的云端高清圖像處理平臺，針對現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進行分析，還通過對演出現場的環境進行分析，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。
[0055]可以理解的是，雖然本發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明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發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，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種云端高清圖像處理平臺，所述平臺包括高清攝像頭和云端圖像處理設備，高清 攝像頭用于采集高清圖像，云端圖像處理設備與高清攝像頭連接，用于對高清圖像進行圖 像處理。2.如權利要求1所述的云端高清圖像處理平臺，其特征在于，所述平臺包括: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；N個云端存儲設備，位于云端，與數據分割設備連接，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 個圖像分塊分發給M個云端應用設備，M為大于1的自然數且M小于等于N;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，包括通道參數提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道 參數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，在直方圖圖像呈現雙峰分布時，發出 全局閾值選擇信號，否則，發出非全局閾值選擇信號；閾值選擇子設備，與直方圖分布檢測子設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時， 將全局閾值128作為閾值數據輸出，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作為閾值數據輸出；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 據時，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據時，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據且左像素灰度值 和右像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數據時，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據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據時，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；自適應遞歸濾波子設備，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 執行自適應遞歸濾波處理以獲得濾波圖像；數據合并設備，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自 適應遞歸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；屏幕數據提取設備，設置在劇院的后臺控制室內，與數據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各種移動終端的屏幕圖案進行匹配以檢測并分割出 濾波整合圖像中的各個屏幕子圖像，針對每一個屏幕子圖像，針對其在濾波整合圖像中的 位置確定針對的屏幕子圖像對應的座位編號；其中，針對的屏幕子圖像對應的座位編號為 持有針對的屏幕子圖像對應的移動終端的觀眾所在的劇院座位編號；AVR32芯片，設置在劇院的后臺控制室內，與內容分析設備連接，用于基于目標座位編 號發出包括目標座位編號的驅動控制信號；劇院內容采集設備，設置在劇院舞臺對面，用于實時采集劇院舞臺上的場景圖像以作 為實時場景圖像輸出；內容分析設備，設置在劇院的后臺控制室內，分別與屏幕數據提取設備和劇院內容采 集設備連接，用于接收實時場景圖像，還用于接收每一個屏幕子圖像和其對應的座位編號， 將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比，當內容匹配百 分比大于等于預設百分比閾值時，將屏幕子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出； 電機驅動設備，設置在劇院的后臺控制室內，分別與AVR32芯片和電機設備連接，用于 接收AVR32芯片發來的驅動控制信號，并對驅動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基 于目標座位編號計算目標水平角度和目標俯仰角度；電機設備，設置在劇院舞臺正上方的房頂位置，分別與電機驅動設備和紅外激光筆連 接，包括水平驅動電機和垂直驅動電機，水平驅動電機用于將紅外激光筆的水平角度調整 到目標水平角度，垂直驅動電機用于將紅外激光筆的俯仰角度調整到目標俯仰角度;其中， 電機設備在水平驅動電機和垂直驅動電機都調整完畢后發出激光打開信號；紅外激光筆，設置在劇院舞臺正上方的房頂位置，分別與AVR32芯片和電機設備連接， 包括電池、激光發射開關和激光發射器，電池用于為紅外激光筆的激光發射提供電力供應， 激光發射開關在接收到驅動控制信號后且接收到激光打開信號時切換到打開狀態，激光發 射器包括栗浦二極管，用于在激光發射開關打開的情況下發射波長為671納米的激光信號； 高清攝像頭，設置在劇院房頂中央位置，用于對劇院舞臺對面的觀眾席進行圖像采集 以輸出高清圖像；數據分割設備，位于云端，與高清攝像頭連接，用于將高清圖像分割成N個圖像分塊，N 為大于1的自然數；其中，內容分析設備將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹 配百分比具體包括:識別出實時場景圖像中的各個對象，對于每一個對象，檢測其是否存在 于屏幕子圖像中，存在于屏幕子圖像中的對象數量越多，則內容匹配百分比越高；其中，存在于屏幕子圖像中的對象數量與內容匹配百分比的關系是非線形關系；其中，紅外激光筆還包括遙控接收器，用于接收遠端發來的激光打開遙控信號和激光關閉遙控信號。3.如權利要求2所述的云端高清圖像處理平臺，其特征在于: 灰度化處理子設備由CPLD芯片來實現。4.如權利要求2所述的云端高清圖像處理平臺，其特征在于: 直方圖分布檢測子設備由CPLD芯片來實現。5.如權利要求2所述的云端高清圖像處理平臺，其特征在于: 二值化處理子設備由CPLD芯片來實現。6.如權利要求2所述的云端高清圖像處理平臺，其特征在于: 圖像平滑處理子設備由CPLD芯片來實現。7.如權利要求2所述的云端高清圖像處理平臺，其特征在于: 自適應遞歸濾波子設備由CPLD芯片來實現。8.如權利要求2所述的云端高清圖像處理平臺，其特征在于: 高清攝像頭的圖像采集分辨率為1920 X 1080。
【文檔編號】H04N5/14GK106027849SQ201610475590
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發明人】張蘭
【申請人】張蘭