CN107770586A - 云计算机装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及云计算机装置，包括：云计算机主机箱本体，所述的云计算机主机箱本体的外壳体的两个侧面分别设置蛇形水管，所述的蛇形水管的一端连接水泵的一端，所述的蛇形水管的另一端连接水箱，所述的水泵将两个所述的蛇形水管连通，所述的水泵外壳体上设置智能温度控制仪，所述的智能温度控制仪通过导线并联一组温度探头，所述的温度探头均匀插入云计算机主机箱本体的外壳体的顶端，所述云计算机主机箱本体内安装处理服务器。
Description
本发明是申请号为201710091091.8、申请日为2017年2月20日、发明名称为“网络电视机”的专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及视频领域，尤其涉及一种云计算机装置。
背景技术
即时回放系统是图像处理技术、计算机视觉技术、计算机图形学、虚拟现实技术等多个学科在视频技术领域的具体应用，其精度决定了即时回放系统是否能够成功应用到比赛场地中，是否能够充当好裁判员角色的关键因素，尤其对于一些小型球类(例如台球)运动而言。然而，数据处理的工作量巨大，普通计算机系统往往处理速度较慢，无法做到随时使用随时处理。因此，需要一种新的现场控制方案，能够提高即时回放系统的精度，普及即时回放系统的应用范围，同时能够完善即时回放系统的其他功能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种云计算机装置，包括：云计算机主机箱本体，所述的云计算机主机箱本体的外壳体的两个侧面分别设置蛇形水管，所述的蛇形水管的一端连接水泵的一端，所述的蛇形水管的另一端连接水箱，所述的水泵将两个所述的蛇形水管连通，所述的水泵外壳体上设置智能温度控制仪，所述的智能温度控制仪通过导线并联一组温度探头，所述的温度探头均匀插入云计算机主机箱本体的外壳体的顶端，所述云计算机主机箱本体内安装处理服务器，所述处理服务器分别连接球体轨迹检测设备和现场回放设备以进行数据处理，所述球体轨迹检测设备用于对台球场地中台球的比赛运动轨迹进行检测和输出，所述现场回放设备与所述球体轨迹检测设备连接，用于接收并实时回放台球场地中台球的比赛运动轨迹。
采用本发明的台球场地现场实时回放系统，针对现有技术即时回放系统精度低且功能不够完善的技术问题，通过集成各种高精度的图像预处理设备提高图像处理的性能，通过集成准确的回放启动控制设备，提高即时回放系统的自动化水准。
具体实施方式
下面将对本发明的实施方案进行详细说明。
本发明提供一种云计算机装置，包括：云计算机主机箱本体，所述的云计算机主机箱本体的外壳体的两个侧面分别设置蛇形水管，所述的蛇形水管的一端连接水泵的一端，所述的蛇形水管的另一端连接水箱，所述的水泵将两个所述的蛇形水管连通，所述的水泵外壳体上设置智能温度控制仪，所述的智能温度控制仪通过导线并联一组温度探头，所述的温度探头均匀插入云计算机主机箱本体的外壳体的顶端，所述云计算机主机箱本体内安装处理服务器，所述处理服务器分别连接球体轨迹检测设备和现场回放设备以进行数据处理，所述球体轨迹检测设备用于对台球场地中台球的比赛运动轨迹进行检测和输出，所述现场回放设备与所述球体轨迹检测设备连接，用于接收并实时回放台球场地中台球的比赛运动轨迹。
更具体地，所述现场回放设备包括显示驱动器和显示缓存。
更具体地，所述现场回放设备下方安装全景拍摄设备，用于对台球场地的观众席进行全景拍摄以获得全景观众席图像；观众状态检测设备，与所述全景拍摄设备连接，用于检测全景观众席图像中是否存在不雅动作，如果存在不雅动作，则输出不雅动作类型并确定不雅动作在全景观众席图像中的相对位置；观众席定位设备，与所述观众状态检测设备连接，用于基于预设座位编号图案和不雅动作在全景观众席图像中的相对位置确定距离不雅动作最近的座位编号以作为目标座位编号输出，其中，预设座位编号图案的获得过程如下：对无观众状态下台球场地的观众席进行预先拍摄以获得无观众图像，再对无观众图像中观众席上的每一个座位完成编号以获得预设座位编号图案。
更具体地，分别设置在台球场地的不同位置的多个高清摄像机，每一个高清摄像机包括亮度补偿设备、CMOS传感设备、直方图均衡设备、边缘增强设备、小波滤波设备、畸变类型检测设备、畸变处理设备、参考点选择设备、畸变坐标映射设备、畸变灰度映射设备、目标识别设备和目标坐标提取设备；摄像机定标设备，与每一个高清摄像机连接，用于获取每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，每一个高清摄像机的内参数包括高清摄像机的焦距、CMOS传感设备尺寸、摄像镜头失真度，每一个高清摄像机的外参数包括高清摄像机相对于台球场地的相对位置以及高清摄像机的拍摄方向；坐标映射设备，与摄像机定标设备连接，用于接收每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，并基于每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数确定每一个高清摄像机的图像空间中像素点坐标与三维世界坐标之间的映射关系；三维坐标拟合设备，用于分别与多个高清摄像机的目标坐标提取设备连接，用于接收多个平面坐标参数，还与摄像机定标设备连接，用于接收多个高清摄像机的图像空间中像素点坐标分别与三维世界坐标之间的映射关系，三维坐标拟合设备基于上述多个平面坐标参数以及上述多个高清摄像机对应的映射关系拟合出台球目标在三维世界坐标系中的三维坐标并作为三维目标坐标输出；环境重建设备，与每一个高清摄像机连接，用于接收分别来自多个高清摄像机的多个几何校准图像，基于多个几何校准图像对台球场地进行环境重建，以获得并输出台球场地的虚拟场景；场景融合设备，分别与环境重建设备和三维坐标拟合设备连接，用于基于三维目标坐标将台球目标的运动位置融合到虚拟场景中以获得并输出融合图像帧；现场回放设备，与场景融合设备连接以接收并回放融合图像帧，现场回放设备包括液晶显示器、显示驱动器和显示缓存；动作识别设备，位于现场回放设备的正下方，对现场回放设备的正下方场景进行图像采集以获得下方图像，基于下方图像检测台球场地上的运动员的姿态以确定运动员是否发出挑战动作，在确定运动员发出挑战动作时，输出启动挑战信号，在确定运动员未发出挑战动作时，输出未启动挑战信号；有球轨迹检测设备，位于现场回放设备中，用于与场景融合设备连接以接收融合图像帧，对融合图像帧进行逐个检测，将存在运动球体的融合图像帧按照时间段进行组合以获得多个有球视频，每一个有球视频对应一个有球时间段；其中，在每一个高清摄像机中，亮度补偿设备与CMOS传感设备连接，用于接收CMOS传感设备采集的高清图像，基于高清图像中各个像素的灰度值确定高清图像的平均亮度，并将高清图像的平均亮度与预设亮度进行比较，当高清图像的平均亮度大于等于预设亮度时，对高清图像进行亮度降低调整以获得亮度调整图像，当高清图像的平均亮度小于预设亮度，对高清图像进行亮度提升调整以获得亮度调整图像；其中，在每一个高清摄像机中，CMOS传感设备用于对台球场地进行高清数据采集以输出高清图像；直方图均衡设备与亮度补偿设备连接，用于接收亮度调整图像，并对亮度调整图像进行直方图均衡处理以获得均衡图像；边缘增强设备与直方图均衡设备连接，用于接收均衡图像，并对均衡图像进行边缘增强处理以获得增强图像；小波滤波设备与边缘增强设备连接，用于接收增强图像，并对增强图像进行小波滤波处理以获得滤波图像；其中，在每一个高清摄像机中，畸变类型检测设备与小波滤波设备连接，用于接收滤波图像，确定滤波图像的外形尺寸，基于滤波图像的外形尺寸与基准参考图像的外形尺寸确定滤波图像的畸变类型，畸变类型包括扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变、类仿射变换畸变和投影变换畸变，基准参考图像为对高清摄像机负责区域进行预先高清数据采集所输出的无畸变的高清图像；其中，在每一个高清摄像机中，畸变处理设备与畸变类型检测设备连接，当接收到的畸变类型为扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变或类仿射变换畸变时，基于不同的畸变类型对滤波图像进行不同的预定几何变换处理，以输出几何校准图像；参考点选择设备与畸变类型检测设备连接，用于在接收到的畸变类型为投影变换畸变时，选择台球场地中的8个位置作为校准参考点，8个位置分别为台球场地的8个基准点；其中，在每一个高清摄像机中，畸变坐标映射设备分别与参考点选择设备和畸变类型检测设备连接，用于确定滤波图像中8个位置的坐标，确定基准参考图像中8个位置的坐标，基于滤波图像中8个位置的坐标以及基准参考图像中8个位置的坐标确定几何坐标变换矩阵，并基于几何坐标变换矩阵对滤波图像的所有像素点进行几何坐标变换以获得对应的多个新像素点，滤波图像的所有像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数，而新像素点的水平坐标或垂直坐标不一定为整数；畸变灰度映射设备与畸变坐标映射设备连接，用于接收多个新像素点，当新像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数时，新像素点的灰度值为滤波图像中相同坐标位置的像素点的灰度值，当新像素点的水平坐标或垂直坐标为非整数时，基于滤波图像中相同坐标位置周围的多个像素点的灰度值计算新像素点的灰度值，基于多个新像素点的灰度值输出几何校准图像；其中，在每一个高清摄像机中，目标识别设备分别与畸变处理设备和畸变灰度映射设备连接，用于接收几何校准图像，并基于预设基准台球图案在几何校准图像中识别出台球目标；目标坐标提取设备与目标识别设备连接，用于基于识别出的台球目标在整个几何校准图像中的相对位置，确定台球目标的平面坐标参数；其中，显示驱动器还分别与观众状态检测设备和观众席定位设备连接，用于在接收到不雅动作类型时，将不雅动作类型和目标座位编号推送到显示缓存中以便于液晶显示器进行相应显示；其中，显示驱动器分别与动作识别设备、有球轨迹检测设备和显示缓存连接，用于在接收到启动挑战信号时，将最近的有球视频推送到显示缓存以便于液晶显示器进行回放显示。
更具体地，摄像机定标设备、坐标映射设备、三维坐标拟合设备、环境重建设备以及场景融合设备被集成在一块集成电路板上。
更具体地，摄像机定标设备、坐标映射设备、三维坐标拟合设备、环境重建设备以及场景融合设备分别位于不同的集成电路板上。
更具体地，摄像机定标设备、坐标映射设备、三维坐标拟合设备、环境重建设备以及场景融合设备由不同型号的FPGA芯片实现。
更具体地，摄像机定标设备、坐标映射设备、三维坐标拟合设备、环境重建设备以及场景融合设备由同一块FPGA芯片实现。
采用本发明的台球场地现场实时回放系统，针对现有技术即时回放系统精度低且功能不够完善的技术问题，通过集成各种高精度的图像预处理设备提高图像处理的性能，通过集成准确的回放启动控制设备，提高即时回放系统的自动化水准。
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 (5)
1.云计算机装置，其特征在于，包括：云计算机主机箱本体，所述的云计算机主机箱本体的外壳体的两个侧面分别设置蛇形水管，所述的蛇形水管的一端连接水泵的一端，所述的蛇形水管的另一端连接水箱，所述的水泵将两个所述的蛇形水管连通，所述的水泵外壳体上设置智能温度控制仪，所述的智能温度控制仪通过导线并联一组温度探头，所述的温度探头均匀插入云计算机主机箱本体的外壳体的顶端，所述云计算机主机箱本体内安装处理服务器，所述处理服务器分别连接球体轨迹检测设备和现场回放设备以进行数据处理，所述球体轨迹检测设备用于对台球场地中台球的比赛运动轨迹进行检测和输出，所述现场回放设备与所述球体轨迹检测设备连接，用于接收并实时回放台球场地中台球的比赛运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的云计算机装置，其特征在于，
所述现场回放设备包括显示驱动器和显示缓存。
3.根据权利要求2所述的云计算机装置，其特征在于，
所述现场回放设备下方安装全景拍摄设备，用于对台球场地的观众席进行全景拍摄以获得全景观众席图像；观众状态检测设备，与所述全景拍摄设备连接，用于检测全景观众席图像中是否存在不雅动作，如果存在不雅动作，则输出不雅动作类型并确定不雅动作在全景观众席图像中的相对位置；观众席定位设备，与所述观众状态检测设备连接，用于基于预设座位编号图案和不雅动作在全景观众席图像中的相对位置确定距离不雅动作最近的座位编号以作为目标座位编号输出，其中，预设座位编号图案的获得过程如下：对无观众状态下台球场地的观众席进行预先拍摄以获得无观众图像，再对无观众图像中观众席上的每一个座位完成编号以获得预设座位编号图案。
4.根据权利要求3所述的云计算机装置，其特征在于，
分别设置在台球场地的不同位置的多个高清摄像机，每一个高清摄像机包括亮度补偿设备、CMOS传感设备、直方图均衡设备、边缘增强设备、小波滤波设备、畸变类型检测设备、畸变处理设备、参考点选择设备、畸变坐标映射设备、畸变灰度映射设备、目标识别设备和目标坐标提取设备；摄像机定标设备，与每一个高清摄像机连接，用于获取每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，每一个高清摄像机的内参数包括高清摄像机的焦距、CMOS传感设备尺寸、摄像镜头失真度，每一个高清摄像机的外参数包括高清摄像机相对于台球场地的相对位置以及高清摄像机的拍摄方向；坐标映射设备，与摄像机定标设备连接，用于接收每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，并基于每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数确定每一个高清摄像机的图像空间中像素点坐标与三维世界坐标之间的映射关系；三维坐标拟合设备，用于分别与多个高清摄像机的目标坐标提取设备连接，用于接收多个平面坐标参数，还与摄像机定标设备连接，用于接收多个高清摄像机的图像空间中像素点坐标分别与三维世界坐标之间的映射关系，三维坐标拟合设备基于上述多个平面坐标参数以及上述多个高清摄像机对应的映射关系拟合出台球目标在三维世界坐标系中的三维坐标并作为三维目标坐标输出；环境重建设备，与每一个高清摄像机连接，用于接收分别来自多个高清摄像机的多个几何校准图像，基于多个几何校准图像对台球场地进行环境重建，以获得并输出台球场地的虚拟场景；场景融合设备，分别与环境重建设备和三维坐标拟合设备连接，用于基于三维目标坐标将台球目标的运动位置融合到虚拟场景中以获得并输出融合图像帧；现场回放设备，与场景融合设备连接以接收并回放融合图像帧，现场回放设备包括液晶显示器、显示驱动器和显示缓存；动作识别设备，位于现场回放设备的正下方，对现场回放设备的正下方场景进行图像采集以获得下方图像，基于下方图像检测台球场地上的运动员的姿态以确定运动员是否发出挑战动作，在确定运动员发出挑战动作时，输出启动挑战信号，在确定运动员未发出挑战动作时，输出未启动挑战信号；有球轨迹检测设备，位于现场回放设备中，用于与场景融合设备连接以接收融合图像帧，对融合图像帧进行逐个检测，将存在运动球体的融合图像帧按照时间段进行组合以获得多个有球视频，每一个有球视频对应一个有球时间段；其中，在每一个高清摄像机中，亮度补偿设备与CMOS传感设备连接，用于接收CMOS传感设备采集的高清图像，基于高清图像中各个像素的灰度值确定高清图像的平均亮度，并将高清图像的平均亮度与预设亮度进行比较，当高清图像的平均亮度大于等于预设亮度时，对高清图像进行亮度降低调整以获得亮度调整图像，当高清图像的平均亮度小于预设亮度，对高清图像进行亮度提升调整以获得亮度调整图像；其中，在每一个高清摄像机中，CMOS传感设备用于对台球场地进行高清数据采集以输出高清图像；直方图均衡设备与亮度补偿设备连接，用于接收亮度调整图像，并对亮度调整图像进行直方图均衡处理以获得均衡图像；边缘增强设备与直方图均衡设备连接，用于接收均衡图像，并对均衡图像进行边缘增强处理以获得增强图像；小波滤波设备与边缘增强设备连接，用于接收增强图像，并对增强图像进行小波滤波处理以获得滤波图像；其中，在每一个高清摄像机中，畸变类型检测设备与小波滤波设备连接，用于接收滤波图像，确定滤波图像的外形尺寸，基于滤波图像的外形尺寸与基准参考图像的外形尺寸确定滤波图像的畸变类型，畸变类型包括扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变、类仿射变换畸变和投影变换畸变，基准参考图像为对高清摄像机负责区域进行预先高清数据采集所输出的无畸变的高清图像；其中，在每一个高清摄像机中，畸变处理设备与畸变类型检测设备连接，当接收到的畸变类型为扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变或类仿射变换畸变时，基于不同的畸变类型对滤波图像进行不同的预定几何变换处理，以输出几何校准图像；参考点选择设备与畸变类型检测设备连接，用于在接收到的畸变类型为投影变换畸变时，选择台球场地中的8个位置作为校准参考点，8个位置分别为台球场地的8个基准点；其中，在每一个高清摄像机中，畸变坐标映射设备分别与参考点选择设备和畸变类型检测设备连接，用于确定滤波图像中8个位置的坐标，确定基准参考图像中8个位置的坐标，基于滤波图像中8个位置的坐标以及基准参考图像中8个位置的坐标确定几何坐标变换矩阵，并基于几何坐标变换矩阵对滤波图像的所有像素点进行几何坐标变换以获得对应的多个新像素点，滤波图像的所有像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数，而新像素点的水平坐标或垂直坐标不一定为整数；畸变灰度映射设备与畸变坐标映射设备连接，用于接收多个新像素点，当新像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数时，新像素点的灰度值为滤波图像中相同坐标位置的像素点的灰度值，当新像素点的水平坐标或垂直坐标为非整数时，基于滤波图像中相同坐标位置周围的多个像素点的灰度值计算新像素点的灰度值，基于多个新像素点的灰度值输出几何校准图像；其中，在每一个高清摄像机中，目标识别设备分别与畸变处理设备和畸变灰度映射设备连接，用于接收几何校准图像，并基于预设基准台球图案在几何校准图像中识别出台球目标；目标坐标提取设备与目标识别设备连接，用于基于识别出的台球目标在整个几何校准图像中的相对位置，确定台球目标的平面坐标参数；其中，显示驱动器还分别与观众状态检测设备和观众席定位设备连接，用于在接收到不雅动作类型时，将不雅动作类型和目标座位编号推送到显示缓存中以便于液晶显示器进行相应显示；其中，显示驱动器分别与动作识别设备、有球轨迹检测设备和显示缓存连接，用于在接收到启动挑战信号时，将最近的有球视频推送到显示缓存以便于液晶显示器进行回放显示；
摄像机定标设备、坐标映射设备、三维坐标拟合设备、环境重建设备以及场景融合设备被集成在一块集成电路板上。
5.根据权利要求4所述的云计算机装置，其特征在于，摄像机定标设备、坐标映射设备、三维坐标拟合设备、环境重建设备以及场景融合设备由同一块FPGA芯片实现。
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