CN108970152A - 伸展式舞台伸展状态监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种伸展式舞台伸展状态监控系统，包括伸展式舞台主架构，包括伸展机构和外形数据库，所述伸展机构采用伸展方式提供舞台演出空间，所述外形数据库保存了所述伸展机构的各种伸展外形，并输出所述伸展机构的当前伸展外形；数据采集设备，用于对所述伸展式舞台主架构的伸展机构进行拍摄，以获得并输出相应的伸展机构图像；数据抽取设备，与所述数据采集设备连接，用于获取时间上连续的多帧伸展机构图像。通过本发明，实现了对伸展机构外形的实时校正。

Description

伸展式舞台伸展状态监控系统
技术领域
本发明涉及舞台管理领域，尤其涉及一种伸展式舞台伸展状态监控系统。
背景技术
伸展式舞台的一部分向前突出，伸向观众席，这一部分的三面都暴露给观众。主要用在歌舞厅，时装表演厅，饭店，会所等娱乐场所。为了扩大台面，增加娱乐气氛，舞台能够从主舞台下伸出来，并抬平与主舞台一个平面，让表演者有更大的表演空间，接近观众，达到各种特殊效果。不用时，舞台能缩回到主舞台里面，增加舞台使用面积。
伸缩抬平舞台采用齿轮齿条或链条传动机构，采用一套动力驱动，既能实现伸缩，又能自动与主舞台抬平。传动精度高，定位准确，运行平稳。用特殊材料做轨道表面，减小摩擦力和噪音。采用蓄能器减小振动，使舞台抬平时台体平稳，噪音低。
发明内容
为了解决舞台伸展机构伸展形状与预设形状失准的技术问题，本发明提供了一种伸展式舞台伸展状态监控系统，基于预设灰度范围对所述高清图像中伸展机构进行检测，将检测的结果与期望的当前伸展外形进行匹配，以确定伸展机构的伸展状态，提高了伸展式舞台的自动化水平；获取图像中的各种噪声类型，基于预先存储的类型权重对照表确定对二值化阈值的影响权重，从而实现对二值化阈值的定向修正；获取连续帧中各个帧的直方图分布图，基于各个帧的直方图分布图的比较结果确定数据采集设备是否偏离预设位置并进行相应的校正，从而提高了监控的有效性。
根据本发明的一方面，提供了一种伸展式舞台伸展状态监控系统，所述系统包括：
伸展式舞台主架构，包括伸展机构和外形数据库，所述伸展机构采用伸展方式提供舞台演出空间，所述外形数据库保存了所述伸展机构的各种伸展外形，并输出所述伸展机构的当前伸展外形；
数据采集设备，用于对所述伸展式舞台主架构的伸展机构进行拍摄，以获得并输出相应的伸展机构图像；
数据抽取设备，与所述数据采集设备连接，用于获取时间上连续的多帧伸展机构图像。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中，还包括：数据分析设备，与所述数据抽取设备连接，用于对每一帧伸展机构图像执行以下操作：确定所述伸展机构图像的各个像素点的各个灰度值，基于所述各个像素点的各个灰度值对所述伸展机构图像进行直方图处理，以获得对应的直方图分布图。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中，还包括：数据比较设备，与所述数据分析设备连接，用于获取多帧伸展机构图像分别对应的各个直方图分布图，对所述各个直方图分布图进行变化程度分析，以获取图像级变化程度；
其中，所述数据比较设备还用于在所述图像级变化程度超限时，发出位置校正信号，以及所述图像级变化程度未超限时，发出位置保持信号。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中，还包括：
云台控制设备，与所述数据采集设备的云台连接，还与所述数据比较设备连接，用于在接收到所述位置校正信号时，根据所述图像级变化程度对所述云台的位置进行相应的校正；
噪声类型检测设备，与所述数据采集设备连接，用于接收所述伸展机构图像，对所述伸展机构图像进行噪声类型分析，以获得所述伸展机构图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值；
噪声幅值测量设备，与所述噪声类型检测设备连接，用于接收所述伸展机构图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前三的三种噪声类型作为三种待处理噪声类型输出；
静态存储设备，用于预先存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一个种噪声类型对二值化阈值的影响权重，还用于预先存储了初始化二值化阈值；
初值提取设备，与所述静态存储设备连接，用于获取所述初始化二值化阈值；
初值修正设备，分别与所述初值提取设备和所述噪声幅值测量设备连接，用于接收所述三种待处理噪声类型，基于所述类型权重对照表确定所述三种待处理噪声类型分别对应的三个影响权重，并采用所述三个影响权重对所述初始化二值化阈值进行按顺序的修正处理，以获得修正处理完毕后的修正化阈值，并输出所述修正化阈值；
阈值执行设备，与所述初值修正设备连接，采用所述修正化阈值对所述伸展机构图像执行二值化处理，以获得处理后图像，并输出所述处理后图像；
外形检测设备，与所述阈值执行设备连接，用于接收所述处理后图像，基于预设灰度范围对所述处理后图像中伸展机构进行检测，还与所述外形数据库连接，用于将检测的结果与所述外形数据库输出的当前伸展外形进行匹配，当匹配失败时，发出伸展失败信号。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：在所述外形检测设备中，还用于当匹配成功时，发出伸展成功信号。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：在所述数据比较设备中，对所述各个直方图分布图进行变化程度分析包括：针对每一个灰度分布范围，确定各个直方图分布图在所述灰度分布范围内的变化程度以作为子范围变化程度，基于各个灰度分布范围的各个子范围变化程度以及各个灰度分布范围的各个权重计算所述图像级变化程度。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：所述各个灰度分布范围都落在0-255之间，并在0-255之间均匀分布，以及各个灰度分布范围的各个权重不相同。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：针对各个灰度分布范围的各个权重，越接近125的灰度分布范围，其权重越大。
更具体地，在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：所述静态存储设备还分别与所述初值修正设备和所述阈值执行设备连接，用于存储所述修正化阈值。
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伸展式舞台伸展状态监控系统的伸展式舞台主架构的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的伸展式舞台伸展状态监控系统的实施方案进行详细说明。
伸展式舞台由台口区域，舞台组成。
一、台口区域
1)台口区域的高度一般在7m左右，但从发展来看有望到8～9m，特别对于流行音乐和歌舞的演出来说，其台口设计的要求比传统的演出高。尽端式舞台无法形成舞台口，它与观众席连成一体。
2)台口的宽度一般在16～18m左右，18m则已经是极限。这是受表演的限制，且演员在两台近侧发声会产生顺声感觉。传统帮法是小型为10～12m，中型为12～14m,一般是观众厅宽的一半。为了适应现代的导演手法和剧情要求，可以增加台口外的副台。
3)台唇：伸出舞台框部分不小于1.5m。
二、舞台
1)舞台宽为台口宽的两倍(28～32m)。侧台应在舞台前部和表演区的一侧或两侧。
2)舞台的深度一般为12～15m、中型为16～18m(适应性最强)、大型为19～21m。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种伸展式舞台伸展状态监控系统，用于接收相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的伸展式舞台伸展状态监控系统的伸展式舞台主架构的结构示意图。其中，1和4为伸展按钮，2为伸展板，3为伸展电机，5为演出阶梯。
根据本发明实施方案示出的伸展式舞台伸展状态监控系统包括：
伸展式舞台主架构，包括伸展机构和外形数据库，所述伸展机构采用伸展方式提供舞台演出空间，所述外形数据库保存了所述伸展机构的各种伸展外形，并输出所述伸展机构的当前伸展外形；
数据采集设备，用于对所述伸展式舞台主架构的伸展机构进行拍摄，以获得并输出相应的伸展机构图像；
数据抽取设备，与所述数据采集设备连接，用于获取时间上连续的多帧伸展机构图像。
接着，继续对本发明的伸展式舞台伸展状态监控系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中，还包括：数据分析设备，与所述数据抽取设备连接，用于对每一帧伸展机构图像执行以下操作：确定所述伸展机构图像的各个像素点的各个灰度值，基于所述各个像素点的各个灰度值对所述伸展机构图像进行直方图处理，以获得对应的直方图分布图。
在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中，还包括：
数据比较设备，与所述数据分析设备连接，用于获取多帧伸展机构图像分别对应的各个直方图分布图，对所述各个直方图分布图进行变化程度分析，以获取图像级变化程度；
其中，所述数据比较设备还用于在所述图像级变化程度超限时，发出位置校正信号，以及所述图像级变化程度未超限时，发出位置保持信号。
在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：云台控制设备，与所述数据采集设备的云台连接，还与所述数据比较设备连接，用于在接收到所述位置校正信号时，根据所述图像级变化程度对所述云台的位置进行相应的校正；
噪声类型检测设备，与所述数据采集设备连接，用于接收所述伸展机构图像，对所述伸展机构图像进行噪声类型分析，以获得所述伸展机构图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值；
噪声幅值测量设备，与所述噪声类型检测设备连接，用于接收所述伸展机构图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前三的三种噪声类型作为三种待处理噪声类型输出；
静态存储设备，用于预先存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一个种噪声类型对二值化阈值的影响权重，还用于预先存储了初始化二值化阈值；
初值提取设备，与所述静态存储设备连接，用于获取所述初始化二值化阈值；
初值修正设备，分别与所述初值提取设备和所述噪声幅值测量设备连接，用于接收所述三种待处理噪声类型，基于所述类型权重对照表确定所述三种待处理噪声类型分别对应的三个影响权重，并采用所述三个影响权重对所述初始化二值化阈值进行按顺序的修正处理，以获得修正处理完毕后的修正化阈值，并输出所述修正化阈值；
阈值执行设备，与所述初值修正设备连接，采用所述修正化阈值对所述伸展机构图像执行二值化处理，以获得处理后图像，并输出所述处理后图像；
外形检测设备，与所述阈值执行设备连接，用于接收所述处理后图像，基于预设灰度范围对所述处理后图像中伸展机构进行检测，还与所述外形数据库连接，用于将检测的结果与所述外形数据库输出的当前伸展外形进行匹配，当匹配失败时，发出伸展失败信号。
在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：在所述外形检测设备中，还用于当匹配成功时，发出伸展成功信号。
在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：在所述数据比较设备中，对所述各个直方图分布图进行变化程度分析包括：针对每一个灰度分布范围，确定各个直方图分布图在所述灰度分布范围内的变化程度以作为子范围变化程度，基于各个灰度分布范围的各个子范围变化程度以及各个灰度分布范围的各个权重计算所述图像级变化程度。
在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：所述各个灰度分布范围都落在0-255之间，并在0-255之间均匀分布，以及各个灰度分布范围的各个权重不相同。
在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：针对各个灰度分布范围的各个权重，越接近125的灰度分布范围，其权重越大。
以及在所述伸展式舞台伸展状态监控系统中：所述静态存储设备还分别与所述初值修正设备和所述阈值执行设备连接，用于存储所述修正化阈值。
另外，所述静态存储设备为静态随机存取存储器。静态随机存取存储器(StaticRandom-Access Memory，SRAM)是随机存取存储器的一种。所谓的“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。相对之下，动态随机存取存储器(DRAM)里面所储存的数据就需要周期性地更新。然而，当电力供应停止时，SRAM储存的数据还是会消失(被称为volatile memory)，这与在断电后还能储存资料的ROM或闪存是不同的。
采用本发明的伸展式舞台伸展状态监控系统，针对现有技术中伸展状态姿态难以准确检测的技术问题，通过基于预设灰度范围对所述高清图像中伸展机构进行检测，将检测的结果与期望的当前伸展外形进行匹配，以确定伸展机构的伸展状态，提高了伸展式舞台的自动化水平；获取图像中的各种噪声类型，基于预先存储的类型权重对照表确定对二值化阈值的影响权重，从而实现对二值化阈值的定向修正；获取连续帧中各个帧的直方图分布图，基于各个帧的直方图分布图的比较结果确定数据采集设备是否偏离预设位置并进行相应的校正。
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 (9)

1.一种伸展式舞台伸展状态监控系统，包括：
伸展式舞台主架构，包括伸展机构和外形数据库，所述伸展机构采用伸展方式提供舞台演出空间，所述外形数据库保存了所述伸展机构的各种伸展外形，并输出所述伸展机构的当前伸展外形；
数据采集设备，用于对所述伸展式舞台主架构的伸展机构进行拍摄，以获得并输出相应的伸展机构图像；
数据抽取设备，与所述数据采集设备连接，用于获取时间上连续的多帧伸展机构图像。
2.如权利要求1所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于，所述系统还包括：
数据分析设备，与所述数据抽取设备连接，用于对每一帧伸展机构图像执行以下操作：确定所述伸展机构图像的各个像素点的各个灰度值，基于所述各个像素点的各个灰度值对所述伸展机构图像进行直方图处理，以获得对应的直方图分布图。
3.如权利要求2所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于，所述系统还包括：
数据比较设备，与所述数据分析设备连接，用于获取多帧伸展机构图像分别对应的各个直方图分布图，对所述各个直方图分布图进行变化程度分析，以获取图像级变化程度；
其中，所述数据比较设备还用于在所述图像级变化程度超限时，发出位置校正信号，以及所述图像级变化程度未超限时，发出位置保持信号。
4.如权利要求3所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于，所述系统还包括：
云台控制设备，与所述数据采集设备的云台连接，还与所述数据比较设备连接，用于在接收到所述位置校正信号时，根据所述图像级变化程度对所述云台的位置进行相应的校正；
噪声类型检测设备，与所述数据采集设备连接，用于接收所述伸展机构图像，对所述伸展机构图像进行噪声类型分析，以获得所述伸展机构图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值；
噪声幅值测量设备，与所述噪声类型检测设备连接，用于接收所述伸展机构图像中各种噪声类型以及每一种噪声类型对应的最大幅值，基于最大幅值的从大到小的顺序对所述各种噪声类型进行排序，将序号前三的三种噪声类型作为三种待处理噪声类型输出；
静态存储设备，用于预先存储类型权重对照表，所述类型权重对照表保存了每一个种噪声类型对二值化阈值的影响权重，还用于预先存储了初始化二值化阈值；
初值提取设备，与所述静态存储设备连接，用于获取所述初始化二值化阈值；
初值修正设备，分别与所述初值提取设备和所述噪声幅值测量设备连接，用于接收所述三种待处理噪声类型，基于所述类型权重对照表确定所述三种待处理噪声类型分别对应的三个影响权重，并采用所述三个影响权重对所述初始化二值化阈值进行按顺序的修正处理，以获得修正处理完毕后的修正化阈值，并输出所述修正化阈值；
阈值执行设备，与所述初值修正设备连接，采用所述修正化阈值对所述伸展机构图像执行二值化处理，以获得处理后图像，并输出所述处理后图像；
外形检测设备，与所述阈值执行设备连接，用于接收所述处理后图像，基于预设灰度范围对所述处理后图像中伸展机构进行检测，还与所述外形数据库连接，用于将检测的结果与所述外形数据库输出的当前伸展外形进行匹配，当匹配失败时，发出伸展失败信号。
5.如权利要求4所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于：
在所述外形检测设备中，还用于当匹配成功时，发出伸展成功信号。
6.如权利要求5所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于：
在所述数据比较设备中，对所述各个直方图分布图进行变化程度分析包括：针对每一个灰度分布范围，确定各个直方图分布图在所述灰度分布范围内的变化程度以作为子范围变化程度，基于各个灰度分布范围的各个子范围变化程度以及各个灰度分布范围的各个权重计算所述图像级变化程度。
7.如权利要求6所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于：
所述各个灰度分布范围都落在0-255之间，并在0-255之间均匀分布，以及各个灰度分布范围的各个权重不相同。
8.如权利要求7所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于：
针对各个灰度分布范围的各个权重，越接近125的灰度分布范围，其权重越大。
9.如权利要求8所述的伸展式舞台伸展状态监控系统，其特征在于：
所述静态存储设备还分别与所述初值修正设备和所述阈值执行设备连接，用于存储所述修正化阈值。
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