CN106799057B - 舞台防危险物靠近的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种舞台防危险物靠近的方法，包括提供一种防危险物靠近系统，所述系统包括危险物检测设备、MSP430单片机和隔板控制设备，危险物检测设备用于检测舞台边缘是否存在危险物，MSP430单片机分别与危险物检测设备和隔板控制设备连接，基于危险物检测设备的输出确定对隔板控制设备的控制策略。通过本发明，能够有效避免舞台上危险物与舞台下观众的接触。

Description

舞台防危险物靠近的方法

技术领域

本发明涉及舞台安保领域，尤其涉及一种舞台防危险物靠近的方法。

背景技术

危险物表演是儿童偏爱的节目和剧种，一般安排在危险物舞台或危险物剧场内演出。为了避免在危险物表演过程中因为危险物接触观众而发生意外，最根本的解决办法是在发现危险物进入到演出平台边缘位置时，立即采取措施将其驱逐，使其远离观众位置，进入安全区域，具体操作中，可以通过危险物类型的识别来确定对应的合适的驱逐措施，这样，一方面能够保证前排观众的身心不受到伤害，另一方面，实际上也保护了这些危险物。

然而，现有技术中并没有上述针对危险物类型确定驱逐措施的具体的隔离方案，同时，现有技术中的危险物舞台或危险物剧场的一些设备控制效率低下，控制效率不高，容易造成演出事故，例如，缺少对升降框架、背景光或拉幕的有效控制机制。

因此，需要一种新的危险物舞台或危险物剧场的设计方案，能够采取电子手段自动识别到危险物进入演出平台的边缘区域，并进一步识别到进入演出平台的边缘区域的危险物类型，以基于危险物类型确定对应的合适的驱逐方案，同时，还能够对现有的低下的设备控制机制进行改良。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种舞台防危险物靠近的方法，采用有针对性的、高精度图像识别技术以识别危险物进入演出平台的边缘区域，同时还识别到进入演出平台的边缘区域的危险物类型，建立基于危险物类型的驱逐机制，而且，对危险物舞台或危险物剧场的现场设备的控制机制进行优化，提高现场设备的控制精度，从而保证危险物表演的顺利进行。

根据本发明的一方面，提供了一种舞台防危险物靠近的方法，包括提供一种防危险物靠近系统，所述系统包括危险物检测设备、MSP430单片机和隔板控制设备，危险物检测设备用于检测舞台边缘是否存在危险物，MSP430单片机分别与危险物检测设备和隔板控制设备连接，基于危险物检测设备的输出确定对隔板控制设备的控制策略。

更具体地，在所述舞台防危险物靠近的方法中，所述系统包括：高清图像采集设备，设置在舞台边缘的上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，对舞台边缘进行拍摄，以获得舞台边缘图像；图像修正设备，与高清图像采集设备连接以接收舞台边缘图像，对于舞台边缘图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正图像；目标识别设备，分别与MS卡和图像修正设备连接，接收修正图像、预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值，基于预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值在修正图像中进行危险物目标识别，识别成功则将危险物目标从修正图像中分割以作为危险物子图像输出，识别失败则输出无目标危险物信号；危险物检测设备，分别与MS卡和目标识别设备连接，在接收到无目标危险物信号时，转发无目标危险物信号，在接收到危险物子图像时，将危险物子图像与各种基准危险物轮廓逐一匹配，匹配成功则输出匹配到的基准危险物轮廓对应的类型以作为目标危险物类型输出，匹配失败则输出无目标危险物信号；隔板，设置在舞台边缘的下方，能够被拉升以将舞台与观众隔离，拉升的高度可控；隔板控制设备，分别与隔板和MSP430单片机连接，设置在舞台的控制室内，接收MSP430单片机发送的拉升高度控制信号或收起隔板信号，并基于拉升高度控制信号或收起隔板信号控制隔板的拉升模式；MSP430单片机，分别与危险物检测设备和隔板控制设备连接，当接收到目标危险物类型时，向隔板控制设备发出与目标危险物类型对应的拉升高度控制信号，当接收到无目标危险物信号时，向隔板控制设备发出收起隔板信号，其中，目标危险物类型越高，MSP430单片机向隔板控制设备发出拉升高度控制信号中的拉升高度数值越大；MS卡，预先存储了预设危险物灰度上限阈值、预设危险物灰度下限阈值和各种基准危险物轮廓；位置反馈设备，反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出；重量检测设备，检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；速度检测设备，检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出；吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作；升降框架负载检测设备，设置在升降框架下，包括高度检测仪、重量变化检测仪和AT89C51单片机，高度检测仪用于检测升降框架当前的实时高度，重量变化检测仪用于检测升降框架上负载重量变化率，AT89C51单片机分别与高度检测仪和重量变化检测仪连接，当实时高度大于等于预设高度阈值时，发出坠落预警信号，当实时高度大于等于预设高度阈值且负载重量变化率大于等于预设变化率阈值时，发出坠落报警信号；报警警示灯，与升降框架负载检测设备连接，基于坠落预警信号或坠落报警信号进行不同颜色的警示灯显示操作；其中，MSP430单片机还分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制；其中，MS卡还与MSP430单片机连接，存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权。

更具体地，在所述舞台防危险物靠近的方法中：预设高度阈值被预先存储在MS卡中。

更具体地，在所述舞台防危险物靠近的方法中：预设变化率阈值被预先存储在MS卡中。

更具体地，在所述舞台防危险物靠近的方法中：各种基准危险物轮廓中，每一种基准危险物轮廓对应一种危险物类型。

更具体地，在所述舞台防危险物靠近的方法中：目标危险物类型越矮，MSP430单片机向隔板控制设备发出拉升高度控制信号中的拉升高度数值越小。

本发明中，所述危险物包括动物。

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防危险物靠近系统的结构方框图。

附图标记：1危险物检测设备；2 MSP430单片机；3隔板控制设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的舞台防危险物靠近的方法的实施方案进行详细说明。

观看剧院或舞台演出作为精神文化生活的一种，是陶冶情操、获得身心愉悦的重要途径。对于孩子们来说，观看危险物表演，能够更深入地了解到各种危险物的生活习性，准确对危险物们进行全面的认识，给孩子们带来身心上的放松和愉悦。但是，危险物表演具有一定的危险性，尤其是需要避免危险性危险物与孩子们的接触。

现有技术中，对危险物表演中发生危险物接触观众时，一般采取人工驱逐方式以避免事故发生，这种人工方式效率低下，而且无法根据危险物类型确定驱逐模式，驱逐的效率很低下。另外，现有技术中危险物舞台或危险物剧场中，包括升降框架、背景光或拉幕的设备的控制方式过于简单粗糙，无法适应人们对物体或剧院精美度的需求。

为了克服上述不足，本发明建立了一种舞台防危险物靠近的方法，提供了一种防危险物靠近系统，采用专门设计的基于图像识别技术的危险物检测机制和危险物类型检测机制确定接近观众的危险物的类型，根据危险物的类型确定具体的相应的驱逐方式，同时还改造了现有危险物舞台或危险物剧场的设备控制机制，避免危险物表演中危险物袭人的事件发生。

图1为根据本发明实施方案示出的防危险物靠近系统的结构方框图，所述系统包括危险物检测设备1、MSP430单片机2和隔板控制设备3，危险物检测设备1用于检测舞台边缘是否存在危险物，MSP430单片机2分别与危险物检测设备1和隔板控制设备3连接，基于危险物检测设备1的输出确定对隔板控制设备3的控制策略。

接着，继续对本发明的防危险物靠近系统的具体结构进行进一步的说明。

所述系统包括：高清图像采集设备，设置在舞台边缘的上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，对舞台边缘进行拍摄，以获得舞台边缘图像；图像修正设备，与高清图像采集设备连接以接收舞台边缘图像，对于舞台边缘图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正图像。

所述系统包括：目标识别设备，分别与MS卡和图像修正设备连接，接收修正图像、预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值，基于预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值在修正图像中进行危险物目标识别，识别成功则将危险物目标从修正图像中分割以作为危险物子图像输出，识别失败则输出无目标危险物信号。

所述系统包括：危险物检测设备1，分别与MS卡和目标识别设备连接，在接收到无目标危险物信号时，转发无目标危险物信号，在接收到危险物子图像时，将危险物子图像与各种基准危险物轮廓逐一匹配，匹配成功则输出匹配到的基准危险物轮廓对应的类型以作为目标危险物类型输出，匹配失败则输出无目标危险物信号。

所述系统包括：隔板，设置在舞台边缘的下方，能够被拉升以将舞台与观众隔离，拉升的高度可控；隔板控制设备3，分别与隔板和MSP430单片机2连接，设置在舞台的控制室内，接收MSP430单片机2发送的拉升高度控制信号或收起隔板信号，并基于拉升高度控制信号或收起隔板信号控制隔板的拉升模式。

所述系统包括：MSP430单片机2，分别与危险物检测设备1和隔板控制设备3连接，当接收到目标危险物类型时，向隔板控制设备3发出与目标危险物类型对应的拉升高度控制信号，当接收到无目标危险物信号时，向隔板控制设备3发出收起隔板信号，其中，目标危险物类型越高，MSP430单片机2向隔板控制设备3发出拉升高度控制信号中的拉升高度数值越大。

所述系统包括：MS卡，预先存储了预设危险物灰度上限阈值、预设危险物灰度下限阈值和各种基准危险物轮廓；位置反馈设备，反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出；重量检测设备，检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；速度检测设备，检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出。

所述系统包括：吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作。

所述系统包括：升降框架负载检测设备，设置在升降框架下，包括高度检测仪、重量变化检测仪和AT89C51单片机，高度检测仪用于检测升降框架当前的实时高度，重量变化检测仪用于检测升降框架上负载重量变化率，AT89C51单片机分别与高度检测仪和重量变化检测仪连接，当实时高度大于等于预设高度阈值时，发出坠落预警信号，当实时高度大于等于预设高度阈值且负载重量变化率大于等于预设变化率阈值时，发出坠落报警信号；报警警示灯，与升降框架负载检测设备连接，基于坠落预警信号或坠落报警信号进行不同颜色的警示灯显示操作。

其中，MSP430单片机2还分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制。

其中，MS卡还与MSP430单片机2连接，存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权。

可选地，在所述系统中：预设高度阈值被预先存储在MS卡中；预设变化率阈值被预先存储在MS卡中；各种基准危险物轮廓中，每一种基准危险物轮廓对应一种危险物类型；以及目标危险物类型越矮，MSP430单片机2向隔板控制设备3发出拉升高度控制信号中的拉升高度数值越小。

另外，公共演出平台即舞台或剧院最能反映一个国家或地区当代文明发展的进程，一个演出平台是一个集美学、建筑学、建筑声学、电声学、电子及电子技术、计算机网络技术、电视技术、舞台机械、舞台灯光、监控、现代装饰、舞台艺术等多学科、多界面紧密结合的宏大科技艺术体系工程。现代公共演出平台的发展与现代科学技术密不可分，他随着科学技术的进步而产生日新月异的变化，他为舞台或剧院艺术在有限的舞台或剧院里创造了更多的发展空间，给导演、舞美人员提供更多选择的可能。

就演出平台机械这一行业而言，机械本体的设计、制造、加工、安装与其他机械行业相比较并没有太多的差异，他也遵循机械行业发展的一般规律，但在公共演出平台这一特殊领域，由于大量应用现代机电技术，使得演出平台机械设备不仅具有运行平稳、定位准确、同步运行精度高、噪音低等特点，而且在运行速度、空间位置变化上丰富多彩，操作上方便、灵活，使推、拉、升、降、转的各种功能组合变化更加灵活、快捷，形成机械与艺术的完美统一。

采用本发明的舞台防危险物靠近的方法，针对现有技术在危险物舞台或危险物剧场中无法高效驱逐危险物和控制现场设备的技术问题，通过搭建目标识别机制完成对接近观众的危险物类型的确定，对于不同类型的危险物，采取不同的驱逐措施，另外，还提高了危险物舞台或危险物剧场的现场设备的控制效率，保证现场危险物演出的顺利、高效进行。

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。

Claims (6)

1.一种舞台防危险物靠近的方法，包括提供一种防危险物靠近系统，所述系统包括危险物检测设备、MSP430单片机和隔板控制设备，危险物检测设备用于检测舞台边缘是否存在危险物，MSP430单片机分别与危险物检测设备和隔板控制设备连接，基于危险物检测设备的输出确定对隔板控制设备的控制策略。

2.如权利要求1所述的舞台防危险物靠近的方法，其特征在于，所述系统包括：

高清图像采集设备，设置在舞台边缘的上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，对舞台边缘进行拍摄，以获得舞台边缘图像；

图像修正设备，与高清图像采集设备连接以接收舞台边缘图像，对于舞台边缘图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正图像；

目标识别设备，分别与MS卡和图像修正设备连接，接收修正图像、预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值，基于预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值在修正图像中进行危险物目标识别，识别成功则将危险物目标从修正图像中分割以作为危险物子图像输出，识别失败则输出无目标危险物信号；

危险物检测设备，分别与MS卡和目标识别设备连接，在接收到无目标危险物信号时，转发无目标危险物信号，在接收到危险物子图像时，将危险物子图像与各种基准危险物轮廓逐一匹配，匹配成功则输出匹配到的基准危险物轮廓对应的类型以作为目标危险物类型输出，匹配失败则输出无目标危险物信号；

隔板，设置在舞台边缘的下方，能够被拉升以将舞台与观众隔离，拉升的高度可控；

隔板控制设备，分别与隔板和MSP430单片机连接，设置在舞台的控制室内，接收MSP430单片机发送的拉升高度控制信号或收起隔板信号，并基于拉升高度控制信号或收起隔板信号控制隔板的拉升模式；

MSP430单片机，分别与危险物检测设备和隔板控制设备连接，当接收到目标危险物类型时，向隔板控制设备发出与目标危险物类型对应的拉升高度控制信号，当接收到无目标危险物信号时，向隔板控制设备发出收起隔板信号，其中，目标危险物类型越高，MSP430单片机向隔板控制设备发出拉升高度控制信号中的拉升高度数值越大；

MS卡，预先存储了预设危险物灰度上限阈值、预设危险物灰度下限阈值和各种基准危险物轮廓；

位置反馈设备，反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出；

重量检测设备，检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；

速度检测设备，检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出；

吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作；

升降框架负载检测设备，设置在升降框架下，包括高度检测仪、重量变化检测仪和AT89C51单片机，高度检测仪用于检测升降框架当前的实时高度，重量变化检测仪用于检测升降框架上负载重量变化率，AT89C51单片机分别与高度检测仪和重量变化检测仪连接，当实时高度大于等于预设高度阈值时，发出坠落预警信号，当实时高度大于等于预设高度阈值且负载重量变化率大于等于预设变化率阈值时，发出坠落报警信号；

报警警示灯，与升降框架负载检测设备连接，基于坠落预警信号或坠落报警信号进行不同颜色的警示灯显示操作；

其中，MSP430单片机还分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制；

其中，MS卡还与MSP430单片机连接，存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权。

3.如权利要求2所述的舞台防危险物靠近的方法，其特征在于：

预设高度阈值被预先存储在MS卡中。

4.如权利要求2所述的舞台防危险物靠近的方法，其特征在于：

预设变化率阈值被预先存储在MS卡中。

5.如权利要求2所述的舞台防危险物靠近的方法，其特征在于：

各种基准危险物轮廓中，每一种基准危险物轮廓对应一种危险物类型。

6.如权利要求2所述的舞台防危险物靠近的方法，其特征在于：

目标危险物类型越矮，MSP430单片机向隔板控制设备发出拉升高度控制信号中的拉升高度数值越小。