CN107493492B - 多功能双调谐器机顶盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能双调谐器机顶盒，包括：机顶盒主体，包括方型盒体、散热孔、开关按钮、报警按钮以及集成电路板，散热孔设置在方型盒体的顶层，呈多排并列放置，散热孔设置在方型盒体的后侧面，开关按钮和报警按钮都设置在方型盒体的前侧面，集成电路板设置在方型盒体的内部，集成电路板上设有双调谐器以及与双调谐器对应的处理组件；自适应分辨率采集设备，立于方型盒体上方，包括模式切换单元、运动检测单元和数个图像采集单元。通过本发明，能够在机顶盒上同时集成实时监控功能以及用户信息采集功能。

Description

多功能双调谐器机顶盒
技术领域
本发明涉及数字电视领域，尤其涉及一种多功能双调谐器机顶盒。
背景技术
机顶盒，是一个连接电视机与外部信号源的设备。他可以将压缩的数字信号转成电视内容，并在电视机上显示出来。信号可以来自有线电缆、卫星天线、宽带网络以及地面广播。机顶盒接收的内容除了模拟电视可以提供的图像、声音之外，更在于能够接收数字内容，包括电子节目指南、因特网网页、字幕等等。使用户能在现有电视机上观看数字电视节目，并可通过网络进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动。
然而，现有技术中的机顶盒的功能仍停留在电视以及与电视相关业务的服务方面，在用户不使用机顶盒观看电视时，机顶盒无法提供任何服务，浪费了现有的硬件资源。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能双调谐器机顶盒，对周围环境进行目标检测，在识别到机顶盒注册使用人时，启动正常的机顶盒服务，并进入有关收视统计的用户状态采集模式，在未识别到机顶盒注册使用人时，关闭机顶盒服务，将当前模式从用户状态采集模式切换到监视模式。
本发明至少具有以下两个重要发明点：
(1)通过控制每一个图像采集单元的分辨率/帧率的自适应切换，在保证不跟丢运动对象以及保证运动对象成像质量的同时，降低了采集单元的功耗，避免了电力资源的浪费，保障了跟踪系统的续航能力；
(2)通过直方图聚类分析对待处理图像进行分块，对分块后的各个子图像执行基于噪声幅值的自适应的目标分割阈值范围的确定，从而能够提高后续目标识别的可靠性。
根据本发明的一方面，提供了一种多功能双调谐器机顶盒，所述机顶盒包括：
机顶盒主体，包括方型盒体、散热孔、开关按钮、报警按钮以及集成电路板，散热孔设置在方型盒体的顶层，呈多排并列放置，散热孔设置在方型盒体的后侧面，开关按钮和报警按钮都设置在方型盒体的前侧面，集成电路板设置在方型盒体的内部，集成电路板上设有双调谐器以及与双调谐器对应的处理组件；
自适应分辨率采集设备，立于方型盒体上方，包括模式切换单元、运动检测单元和数个图像采集单元，数个图像采集单元分别以不同角度对周围进行图像数据采集以输出数个分角度图像，每一个图像采集单元默认工作模式为低分辨率采集模式，运动检测单元分别与数个图像采集单元连接，用于检测每一个图像采集单元拍摄的分角度图像中是否存在运动对象，模式切换单元与运动检测单元连接，还分别与数个图像采集单元连接，用于在接收到某一个图像采集单元存在运动对象时，将该图像采集单元的工作模式切换为高分辨率采集模式，用于在接收到某一个图像采集单元不存在运动对象时，将该图像采集单元的工作模式切换为低分辨率采集模式；
动态范围对比设备，与数个图像采集单元连接，用于接收数个分角度图像，将数个分角度图像中动态范围最大的分角度图像作为待处理图像输出；
分块处理设备，用于接收待处理图像，通过直方图聚类分析对待处理图像进行分割，以获得各个子图像；
噪声幅值检测设备，与分块处理设备连接，用于接收各个子图像，针对每一个子图像，对该子图像进行噪声类型检测，以获得各种类型噪声的幅值，并基于各种类型噪声的幅值以及各种类型噪声分别对应的幅值权值确定该子图像的总噪声幅值；
阈值选择设备，分别与分块处理设备和噪声幅值检测设备连接，用于接收各个子图像，以及接收各个子图像的各个总噪声幅值，基于每一个子图像的总噪声幅值确定该子图像的人体分割阈值范围，其中，子图像的总噪声幅值越大，该子图像的人体分割阈值范围宽度越小；
图像分割设备，与阈值选择设备连接，用于对每一个子图像执行基于对应人体分割阈值的人体分割处理，以获得对应的子图案，并将所有子图像的子图案进行拼接以获得各个拼接图案；
目标检测设备，与图像分割设备连接，用于对各个拼接图案分别进行机顶盒注册使用人轮廓检测以确定与机顶盒注册使用人轮廓相似度最高的拼接图案并作为机顶盒注册使用人子图像输出，当机顶盒注册使用人子图像的面积大于等于预设面积阈值时，发出存在机顶盒注册使用人信号，否者，发出无机顶盒注册使用人信号；
模式控制设备，分别与自适应分辨率采集设备和目标检测设备连接，用于在接收到存在机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从监视模式切换到用户状态采集模式，还用于在接收到无机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从用户状态采集模式切换到监视模式；
其中，自适应分辨率采集设备在监视模式下还用于采集并识别附近的嫌疑人数据，自适应分辨率采集设备在用户状态采集模式下，对观看电视的用户信息进行采集和统计。
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多功能双调谐器机顶盒的正面结构示意图。
图2为根据本发明实施方案示出的多功能双调谐器机顶盒的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的多功能双调谐器机顶盒的实施方案进行详细说明。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能双调谐器机顶盒，除了提供正常的电视相关服务外，还提供收视率统计以及现场监控功能，从而充分利用了现有的硬件资源。
图1为根据本发明实施方案示出的多功能双调谐器机顶盒的正面结构示意图，图2为根据本发明实施方案示出的多功能双调谐器机顶盒的俯视结构示意图，如图所示，所述机顶盒包括：
机顶盒主体，包括方型盒体、散热孔、开关按钮、报警按钮以及集成电路板，散热孔设置在方型盒体的顶层，呈多排并列放置，散热孔设置在方型盒体的后侧面，开关按钮和报警按钮都设置在方型盒体的前侧面，集成电路板设置在方型盒体的内部，集成电路板上设有双调谐器以及与双调谐器对应的处理组件；
自适应分辨率采集设备，立于方型盒体上方，包括模式切换单元、运动检测单元和数个图像采集单元，数个图像采集单元分别以不同角度对周围进行图像数据采集以输出数个分角度图像，每一个图像采集单元默认工作模式为低分辨率采集模式，运动检测单元分别与数个图像采集单元连接，用于检测每一个图像采集单元拍摄的分角度图像中是否存在运动对象，模式切换单元与运动检测单元连接，还分别与数个图像采集单元连接，用于在接收到某一个图像采集单元存在运动对象时，将该图像采集单元的工作模式切换为高分辨率采集模式，用于在接收到某一个图像采集单元不存在运动对象时，将该图像采集单元的工作模式切换为低分辨率采集模式；
动态范围对比设备，与数个图像采集单元连接，用于接收数个分角度图像，将数个分角度图像中动态范围最大的分角度图像作为待处理图像输出；
分块处理设备，用于接收待处理图像，通过直方图聚类分析对待处理图像进行分割，以获得各个子图像；
噪声幅值检测设备，与分块处理设备连接，用于接收各个子图像，针对每一个子图像，对该子图像进行噪声类型检测，以获得各种类型噪声的幅值，并基于各种类型噪声的幅值以及各种类型噪声分别对应的幅值权值确定该子图像的总噪声幅值；
阈值选择设备，分别与分块处理设备和噪声幅值检测设备连接，用于接收各个子图像，以及接收各个子图像的各个总噪声幅值，基于每一个子图像的总噪声幅值确定该子图像的人体分割阈值范围，其中，子图像的总噪声幅值越大，该子图像的人体分割阈值范围宽度越小；
图像分割设备，与阈值选择设备连接，用于对每一个子图像执行基于对应人体分割阈值的人体分割处理，以获得对应的子图案，并将所有子图像的子图案进行拼接以获得各个拼接图案；
目标检测设备，与图像分割设备连接，用于对各个拼接图案分别进行机顶盒注册使用人轮廓检测以确定与机顶盒注册使用人轮廓相似度最高的拼接图案并作为机顶盒注册使用人子图像输出，当机顶盒注册使用人子图像的面积大于等于预设面积阈值时，发出存在机顶盒注册使用人信号，否者，发出无机顶盒注册使用人信号；
模式控制设备，分别与自适应分辨率采集设备和目标检测设备连接，用于在接收到存在机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从监视模式切换到用户状态采集模式，还用于在接收到无机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从用户状态采集模式切换到监视模式；
其中，自适应分辨率采集设备在监视模式下还用于采集并识别附近的嫌疑人数据，自适应分辨率采集设备在用户状态采集模式下，对观看电视的用户信息进行采集和统计。
接着，继续对本发明的多功能双调谐器机顶盒的具体结构进行进一步的说明。
在所述多功能双调谐器机顶盒中，还包括：
集成电路板上设有的双调谐器分别为地面数字电视接收调谐器以及超清数字电视接收调谐器。
在所述多功能双调谐器机顶盒中：
每一个图像采集单元在工作模式为低分辨率采集模式时，以960×540分辨率进行图像数据采集。
在所述多功能双调谐器机顶盒中：
每一个图像采集单元在工作模式为低分辨率采集模式时，以1920×1080分辨率进行图像数据采集。
在所述多功能双调谐器机顶盒中：
每一个图像采集单元在工作模式为高分辨率采集模式时，以3840×2160分辨率进行图像数据采集。
在所述多功能双调谐器机顶盒中：
每一个图像采集单元在工作模式为低分辨率采集模式时，以低帧率进行图像数据采集。
在所述多功能双调谐器机顶盒中：
每一个图像采集单元在工作模式为高分辨率采集模式时，以高帧率进行图像数据采集。
以及在所述多功能双调谐器机顶盒中：
每一个图像采集单元在工作模式为低分辨率采集模式时，以每秒10帧的帧率进行图像数据采集；
以及每一个图像采集单元在工作模式为高分辨率采集模式时，以每秒50帧的帧率进行图像数据采集
另外，模式控制设备可采用DSP处理芯片来实现。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件I/O支持。(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
采用本发明的多功能双调谐器机顶盒，针对现有技术中机顶盒硬件利用率不高的技术问题，通过模式控制设备用于在接收到存在机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从监视模式切换到用户状态采集模式，还用于在接收到无机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从用户状态采集模式切换到监视模式，通过自适应分辨率采集设备在监视模式下还用于采集并识别附近的嫌疑人数据，自适应分辨率采集设备在用户状态采集模式下，对观看电视的用户信息进行采集和统计，从而解决了上述技术问题。
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 (4)

1.一种多功能双调谐器机顶盒，位于家庭住宅内，所述机顶盒包括：
机顶盒主体，包括方型盒体、散热孔、开关按钮、报警按钮以及集成电路板，散热孔设置在方型盒体的顶层，呈多排并列放置，散热孔设置在方型盒体的后侧面，开关按钮和报警按钮都设置在方型盒体的前侧面，集成电路板设置在方型盒体的内部，集成电路板上设有双调谐器以及与双调谐器对应的处理组件；
自适应分辨率采集设备，立于方型盒体上方，包括模式切换单元、运动检测单元和数个图像采集单元，数个图像采集单元分别以不同角度对周围进行图像数据采集以输出数个分角度图像，每一个图像采集单元默认工作模式为低分辨率采集模式，运动检测单元分别与数个图像采集单元连接，用于检测每一个图像采集单元拍摄的分角度图像中是否存在运动对象，模式切换单元与运动检测单元连接，还分别与数个图像采集单元连接，用于在接收到某一个图像采集单元存在运动对象时，将该图像采集单元的工作模式切换为高分辨率采集模式，用于在接收到某一个图像采集单元不存在运动对象时，将该图像采集单元的工作模式切换为低分辨率采集模式；
动态范围对比设备，与数个图像采集单元连接，用于接收数个分角度图像，将数个分角度图像中动态范围最大的分角度图像作为待处理图像输出；
分块处理设备，用于接收待处理图像，通过直方图聚类分析对待处理图像进行分割，以获得各个子图像；
噪声幅值检测设备，与分块处理设备连接，用于接收各个子图像，针对每一个子图像，对该子图像进行噪声类型检测，以获得各种类型噪声的幅值，并基于各种类型噪声的幅值以及各种类型噪声分别对应的幅值权值确定该子图像的总噪声幅值；
阈值选择设备，分别与分块处理设备和噪声幅值检测设备连接，用于接收各个子图像，以及接收各个子图像的各个总噪声幅值，基于每一个子图像的总噪声幅值确定该子图像的人体分割阈值范围，其中，子图像的总噪声幅值越大，该子图像的人体分割阈值范围宽度越小；
图像分割设备，与阈值选择设备连接，用于对每一个子图像执行基于对应人体分割阈值的人体分割处理，以获得对应的子图案，并将所有子图像的子图案进行拼接以获得各个拼接图案；
目标检测设备，与图像分割设备连接，用于对各个拼接图案分别进行机顶盒注册使用人轮廓检测以确定与机顶盒注册使用人轮廓相似度最高的拼接图案并作为机顶盒注册使用人子图像输出，当机顶盒注册使用人子图像的面积大于等于预设面积阈值时，发出存在机顶盒注册使用人信号，否者，发出无机顶盒注册使用人信号；
模式控制设备，分别与自适应分辨率采集设备和目标检测设备连接，用于在接收到存在机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从监视模式切换到用户状态采集模式，还用于在接收到无机顶盒注册使用人信号时，将自适应分辨率采集设备的当前模式从用户状态采集模式切换到监视模式；
其中，自适应分辨率采集设备在监视模式下还用于采集并识别附近的嫌疑人数据，自适应分辨率采集设备在用户状态采集模式下，对观看电视的用户信息进行采集和统计。
2.如权利要求1所述的多功能双调谐器机顶盒，其特征在于：
集成电路板上设有的双调谐器分别为地面数字电视接收调谐器以及超清数字电视接收调谐器。
3.如权利要求2所述的多功能双调谐器机顶盒，其特征在于：
每一个图像采集单元在工作模式为低分辨率采集模式时，以960×540分辨率进行图像数据采集。
4.如权利要求2所述的多功能双调谐器机顶盒，其特征在于：
每一个图像采集单元在工作模式为低分辨率采集模式时，以1920×1080分辨率进行图像数据采集。
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