CN108992947A - 舞台威压破坏度估算平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种舞台威压破坏度估算平台，包括：威压机构，包括钢丝吊绳、悬挂扣件、紧固件和拉伸控制设备，所述悬挂扣件与所述钢丝吊绳的下端连接，用于扣接到舞台上的演员的背部，所述紧固件固定在舞台上方的屋顶上，所述紧固件包括滑轮和固定器，所述钢丝吊绳的上端绕过所述紧固件的滑轮以与所述拉伸控制设备连接，所述拉伸控制设备用于对所述钢丝吊绳进行拉伸控制动作；即时拍摄结构，包括拍摄支架、亮度测量仪、辅助光源、滤光片、镜头、图像传感器、内容解析器和LED灯。通过本发明，能够减少因威压老化而带来的设备故障和人身伤害。

Description

舞台威压破坏度估算平台

技术领域

本发明涉及威压设备领域，尤其涉及一种舞台威压破坏度估算平台。

背景技术

舞台威压最早是从香港方面传入大陆。多用于电视、电影等处的特效制作，也可以用于广告。主要是使演员“飞行”。威亚特技的操作技术，在大型人文与自然露天舞台表演空间，可使空中表演者完成下列舞蹈动作：

1.多变化中的舞蹈艺术造型的空中飞行；

2.钢线系表演者的腰部曲体或直体前、后空翻数周；

3.钢线系腰直体旋转数周；

4.翻腾动作与舞蹈造型结合动作；

5.空中打斗与造型结合动作；

6.各种空中动作、舞蹈造型与现场布景、烟火、地面动作的默契配合。

发明内容

为了解决舞台威压设备老化而带来的潜在的安全问题，本发明提供了一种舞台威压破坏度估算平台，为了有效保证使用威压的舞台演员的人身安全，围绕威压定制了能够高精度识别出破坏程度最严重的钢丝吊绳上端的实际破坏程度，并在所述实际破坏程度超限时，以高亮红色灯光对现场人员进行警示；即时检测拍摄设备输出图像的虚化程度，以在虚化过度时进行相应报警操作，以便于用户进行即时调整；在分块处理的基础上，只对边缘像素点多的分块进行特征加强操作，从而减少了图像处理的数据量；建立了基于内容均匀程度、内容清晰程度和对比度图像分割阈值纠正机制，提高了后续目标区域识别的有效性。

根据本发明的一方面，提供了一种舞台威压破坏度估算平台，所述平台包括：

威压机构，包括钢丝吊绳、悬挂扣件、紧固件和拉伸控制设备，所述悬挂扣件与所述钢丝吊绳的下端连接，用于扣接到舞台上的演员的背部，所述紧固件固定在舞台上方的屋顶上，所述紧固件包括滑轮和固定器，所述钢丝吊绳的上端绕过所述紧固件的滑轮以与所述拉伸控制设备连接，所述拉伸控制设备用于对所述钢丝吊绳进行拉伸控制动作；

即时拍摄结构，包括拍摄支架、亮度测量仪、辅助光源、滤光片、镜头、图像传感器、内容解析器和LED灯，所述拍摄支架用于支撑所述亮度测量仪、所述辅助光源、所述滤光片、所述镜头、所述内容解析器和所述LED灯，所述亮度测量仪用于测量预设时间间隔内的环境亮度均值，所述辅助光源与所述亮度测量仪连接，用于接收所述环境亮度均值，并基于所述环境亮度均值决定是否发出辅助光，所述滤光片设置在所述镜头前方，所述镜头设置在所述图像传感器的前方，所述图像传感器，用于对所述钢丝吊绳上端进行图像感应以输出吊绳上端图像，所述内容解析器与所述图像传感器连接，用于接收所述图像传感器输出的吊绳上端图像，对所述吊绳上端图像进行以下内容解析：检测所述吊绳上端图像中的各个边缘线，根据所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度确定是否发出虚化报警信号；

均匀性分析设备，与所述图像传感器连接，用于接收所述吊绳上端图像，基于所述吊绳上端图像的像素点的像素值分布情况确定所述吊绳上端图像的内容均匀程度，并输出所述内容均匀程度；

清晰度分析设备，用于接收所述吊绳上端图像，基于所述吊绳上端图像的像素点的像素值动态分布范围确定所述吊绳上端图像的内容清晰程度，并输出所述内容清晰程度；

对比度分析设备，用于接收所述吊绳上端图像，检测所述吊绳上端图像的对比度，并输出所述对比度；

参数识别设备，分别与所述均匀性分析设备、清晰度分析设备和对比度分析设备连接，用于接收所述内容均匀程度、所述内容清晰程度以及所述对比度，基于所述内容均匀程度确定其对图像分割阈值的影响系数，基于所述内容清晰程度确定其对图像分割阈值的影响系数，基于所述对比度确定其对图像分割阈值的影响系数；

图像分割设备，与所述参数识别设备连接，用于基于从所述参数识别设备获取的三种影响系数同时对图像分割阈值进行纠正，并基于纠正后的图像分割阈值对所述吊绳上端图像进行分割，以获得并输出存在各种目标的目标区域；

轮廓搜索设备，与所述图像分割设备连接，用于接收所述目标区域，对所述目标区域进行均匀式分块处理，以获得各个图像分块，对每一个图像分块执行以下操作：检测所述图像分块中各个点是否为边缘点，统计所述图像分块中的边缘点的数量，当所述边缘点的数量大于等于预设数量阈值时，将所述图像分块标记为轮廓分块，以及当所述边缘点的数量小于所述预设数量阈值时，将所述图像分块标记为非轮廓分块；

定向处理设备，与所述轮廓搜索设备连接，用于接收各个轮廓分块以及各个非轮廓分块，对于每一个轮廓分块执行以下操作：测量所述轮廓分块的对比度，基于所述对比度确定所述轮廓分块中的高频分布频段，以作为所述轮廓分块的目标频段，对所述轮廓分块执行基于所述目标频段的高通滤波处理，以获得对应的高通滤波分块，还用于将所述轮廓分块逐像素减去所述高通滤波分块，以获得并输出对应的低通滤波分块，对所述高通滤波分块进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强分块，还用于将所述特征加强分块与所述低通滤波分块逐像素相加，以获得所述轮廓分块对应的局部加强分块；

图像恢复设备，与所述定向处理设备连接，用于接收各个非轮廓分块，以及接收各个轮廓分块分别对应的各个局部加强分块，将所述各个非轮廓分块与所述各个局部加强分块整合，以获得分块整合图像，并输出所述分块整合图像；

破坏度分析设备，分别与所述威压机构和所述图像恢复设备连接，设置在所述紧固件的滑轮的附近，用于接收所述分块整合图像，基于预设灰度阈值范围对所述分块整合图像中的钢丝吊绳进行钢丝吊绳对象提取，以获得相应的吊绳图案，并测量所述吊绳图案中的各个位置的宽度，并将各个位置的宽度中的最小宽度除以预设吊绳宽度获得的百分比值作为破坏度参数输出；

报警警示灯，设置在所述悬挂扣件上，与所述破坏度分析设备连接，用于在所述破坏度参数超限时，发出高亮红色灯光。

更具体地，在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述报警警示灯还用于在所述破坏度参数未超限时，发出低亮蓝色灯光。

更具体地，在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述预设吊绳宽度为所述钢丝吊绳出厂时测量的各个位置的宽度的均值。

更具体地，在所述舞台威压破坏度估算平台中：在所述图像恢复设备中，所述分块整合图像的尺寸与所述目标区域的尺寸一致。

更具体地，在所述舞台威压破坏度估算平台中：在所述内容解析器中，根据所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度确定是否发出虚化报警信号包括：所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度超限时，发出虚化报警信号。

更具体地，在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述LED灯与所述内容解析器连接，用于在接收到所述虚化报警信号时，以预设闪烁频率发出红光。

更具体地，在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述辅助光源还决定发出辅助光后，根据所述环境亮度均值的大小确定发出的辅助光的强度，所述环境亮度均值越大，发出的辅助光的强度越小。

更具体地，在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述LED灯还用于在未接收到所述虚化报警信号时，不进行任何闪烁操作。

具体实施方式

下面将对本发明的舞台威压破坏度估算平台的实施方案进行详细说明。

舞台威亚是用于保护运动员的装置，一般是用结实的绳索绑在运动员的保护带上。现在舞台拍摄也用上了威亚，不过绳索是用的极细的钢丝，以免露出破绽。威亚，俗称吊钢丝。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种舞台威压破坏度估算平台，有效解决了相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的舞台威压破坏度估算平台包括：

威压机构，包括钢丝吊绳、悬挂扣件、紧固件和拉伸控制设备，所述悬挂扣件与所述钢丝吊绳的下端连接，用于扣接到舞台上的演员的背部，所述紧固件固定在舞台上方的屋顶上，所述紧固件包括滑轮和固定器，所述钢丝吊绳的上端绕过所述紧固件的滑轮以与所述拉伸控制设备连接，所述拉伸控制设备用于对所述钢丝吊绳进行拉伸控制动作；

即时拍摄结构，包括拍摄支架、亮度测量仪、辅助光源、滤光片、镜头、图像传感器、内容解析器和LED灯，所述拍摄支架用于支撑所述亮度测量仪、所述辅助光源、所述滤光片、所述镜头、所述内容解析器和所述LED灯，所述亮度测量仪用于测量预设时间间隔内的环境亮度均值，所述辅助光源与所述亮度测量仪连接，用于接收所述环境亮度均值，并基于所述环境亮度均值决定是否发出辅助光，所述滤光片设置在所述镜头前方，所述镜头设置在所述图像传感器的前方，所述图像传感器，用于对所述钢丝吊绳上端进行图像感应以输出吊绳上端图像，所述内容解析器与所述图像传感器连接，用于接收所述图像传感器输出的吊绳上端图像，对所述吊绳上端图像进行以下内容解析：检测所述吊绳上端图像中的各个边缘线，根据所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度确定是否发出虚化报警信号；

均匀性分析设备，与所述图像传感器连接，用于接收所述吊绳上端图像，基于所述吊绳上端图像的像素点的像素值分布情况确定所述吊绳上端图像的内容均匀程度，并输出所述内容均匀程度；

清晰度分析设备，用于接收所述吊绳上端图像，基于所述吊绳上端图像的像素点的像素值动态分布范围确定所述吊绳上端图像的内容清晰程度，并输出所述内容清晰程度；

对比度分析设备，用于接收所述吊绳上端图像，检测所述吊绳上端图像的对比度，并输出所述对比度；

参数识别设备，分别与所述均匀性分析设备、清晰度分析设备和对比度分析设备连接，用于接收所述内容均匀程度、所述内容清晰程度以及所述对比度，基于所述内容均匀程度确定其对图像分割阈值的影响系数，基于所述内容清晰程度确定其对图像分割阈值的影响系数，基于所述对比度确定其对图像分割阈值的影响系数；

图像分割设备，与所述参数识别设备连接，用于基于从所述参数识别设备获取的三种影响系数同时对图像分割阈值进行纠正，并基于纠正后的图像分割阈值对所述吊绳上端图像进行分割，以获得并输出存在各种目标的目标区域；

轮廓搜索设备，与所述图像分割设备连接，用于接收所述目标区域，对所述目标区域进行均匀式分块处理，以获得各个图像分块，对每一个图像分块执行以下操作：检测所述图像分块中各个点是否为边缘点，统计所述图像分块中的边缘点的数量，当所述边缘点的数量大于等于预设数量阈值时，将所述图像分块标记为轮廓分块，以及当所述边缘点的数量小于所述预设数量阈值时，将所述图像分块标记为非轮廓分块；

定向处理设备，与所述轮廓搜索设备连接，用于接收各个轮廓分块以及各个非轮廓分块，对于每一个轮廓分块执行以下操作：测量所述轮廓分块的对比度，基于所述对比度确定所述轮廓分块中的高频分布频段，以作为所述轮廓分块的目标频段，对所述轮廓分块执行基于所述目标频段的高通滤波处理，以获得对应的高通滤波分块，还用于将所述轮廓分块逐像素减去所述高通滤波分块，以获得并输出对应的低通滤波分块，对所述高通滤波分块进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强分块，还用于将所述特征加强分块与所述低通滤波分块逐像素相加，以获得所述轮廓分块对应的局部加强分块；

图像恢复设备，与所述定向处理设备连接，用于接收各个非轮廓分块，以及接收各个轮廓分块分别对应的各个局部加强分块，将所述各个非轮廓分块与所述各个局部加强分块整合，以获得分块整合图像，并输出所述分块整合图像；

破坏度分析设备，分别与所述威压机构和所述图像恢复设备连接，设置在所述紧固件的滑轮的附近，用于接收所述分块整合图像，基于预设灰度阈值范围对所述分块整合图像中的钢丝吊绳进行钢丝吊绳对象提取，以获得相应的吊绳图案，并测量所述吊绳图案中的各个位置的宽度，并将各个位置的宽度中的最小宽度除以预设吊绳宽度获得的百分比值作为破坏度参数输出；

报警警示灯，设置在所述悬挂扣件上，与所述破坏度分析设备连接，用于在所述破坏度参数超限时，发出高亮红色灯光。

接着，继续对本发明的舞台威压破坏度估算平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述报警警示灯还用于在所述破坏度参数未超限时，发出低亮蓝色灯光。

在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述预设吊绳宽度为所述钢丝吊绳出厂时测量的各个位置的宽度的均值。

在所述舞台威压破坏度估算平台中：在所述图像恢复设备中，所述分块整合图像的尺寸与所述目标区域的尺寸一致。

在所述舞台威压破坏度估算平台中：在所述内容解析器中，根据所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度确定是否发出虚化报警信号包括：所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度超限时，发出虚化报警信号。

在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述LED灯与所述内容解析器连接，用于在接收到所述虚化报警信号时，以预设闪烁频率发出红光。

在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述辅助光源还决定发出辅助光后，根据所述环境亮度均值的大小确定发出的辅助光的强度，所述环境亮度均值越大，发出的辅助光的强度越小。

以及在所述舞台威压破坏度估算平台中：所述LED灯还用于在未接收到所述虚化报警信号时，不进行任何闪烁操作。

另外，采用GAL器件来实现所述轮廓搜索设备。通用阵列逻辑器件GAL(GenericArray Logic www.husoon.com)器件是LATTICE公司最先发明的可电擦除、可编程、可设置加密位的PLD。具有代表性的GAL芯片有GAL16V8、GAL20，这两种GAL几乎能够仿真所有类型的PAL器件。实际应用中，GAL器件对PAL器件仿真具有100％的兼容性，所以GAL几乎可以全代替PAL器件，并可取代大部分SSI、MSI数字集成电路，因而获得广泛应用。

GAL和PAL的最大差别在于GAL的输出结构可由用户定义，是一种可编程的输出结构。GAL的两种基本型号GAL16V8(20引脚)GAL20V8(24引脚)可代替树十种PAL器件，因而称为痛用可编程电路。而PAL的输出是由厂家定义好的，芯片选定后就固定了，用户无法改变。

采用本发明的舞台威压破坏度估算平台，针对现有技术中舞台威压设备破坏程度人工检测繁琐的技术问题，通过为了有效保证使用威压的舞台演员的人身安全，围绕威压定制了能够高精度识别出破坏程度最严重的钢丝吊绳上端的实际破坏程度，并在所述实际破坏程度超限时，以高亮红色灯光对现场人员进行警示；即时检测拍摄设备输出图像的虚化程度，以在虚化过度时进行相应报警操作，以便于用户进行即时调整；在分块处理的基础上，只对边缘像素点多的分块进行特征加强操作，从而减少了图像处理的数据量；建立了基于内容均匀程度、内容清晰程度和对比度图像分割阈值纠正机制，提高了后续目标区域识别的有效性，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 (8)

1.一种舞台威压破坏度估算平台，所述平台包括：

威压机构，包括钢丝吊绳、悬挂扣件、紧固件和拉伸控制设备，所述悬挂扣件与所述钢丝吊绳的下端连接，用于扣接到舞台上的演员的背部，所述紧固件固定在舞台上方的屋顶上，所述紧固件包括滑轮和固定器，所述钢丝吊绳的上端绕过所述紧固件的滑轮以与所述拉伸控制设备连接，所述拉伸控制设备用于对所述钢丝吊绳进行拉伸控制动作；

即时拍摄结构，包括拍摄支架、亮度测量仪、辅助光源、滤光片、镜头、图像传感器、内容解析器和LED灯，所述拍摄支架用于支撑所述亮度测量仪、所述辅助光源、所述滤光片、所述镜头、所述内容解析器和所述LED灯，所述亮度测量仪用于测量预设时间间隔内的环境亮度均值，所述辅助光源与所述亮度测量仪连接，用于接收所述环境亮度均值，并基于所述环境亮度均值决定是否发出辅助光，所述滤光片设置在所述镜头前方，所述镜头设置在所述图像传感器的前方，所述图像传感器，用于对所述钢丝吊绳上端进行图像感应以输出吊绳上端图像，所述内容解析器与所述图像传感器连接，用于接收所述图像传感器输出的吊绳上端图像，对所述吊绳上端图像进行以下内容解析：检测所述吊绳上端图像中的各个边缘线，根据所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度确定是否发出虚化报警信号；

均匀性分析设备，与所述图像传感器连接，用于接收所述吊绳上端图像，基于所述吊绳上端图像的像素点的像素值分布情况确定所述吊绳上端图像的内容均匀程度，并输出所述内容均匀程度；

清晰度分析设备，用于接收所述吊绳上端图像，基于所述吊绳上端图像的像素点的像素值动态分布范围确定所述吊绳上端图像的内容清晰程度，并输出所述内容清晰程度；

对比度分析设备，用于接收所述吊绳上端图像，检测所述吊绳上端图像的对比度，并输出所述对比度；

参数识别设备，分别与所述均匀性分析设备、清晰度分析设备和对比度分析设备连接，用于接收所述内容均匀程度、所述内容清晰程度以及所述对比度，基于所述内容均匀程度确定其对图像分割阈值的影响系数，基于所述内容清晰程度确定其对图像分割阈值的影响系数，基于所述对比度确定其对图像分割阈值的影响系数；

图像分割设备，与所述参数识别设备连接，用于基于从所述参数识别设备获取的三种影响系数同时对图像分割阈值进行纠正，并基于纠正后的图像分割阈值对所述吊绳上端图像进行分割，以获得并输出存在各种目标的目标区域；

轮廓搜索设备，与所述图像分割设备连接，用于接收所述目标区域，对所述目标区域进行均匀式分块处理，以获得各个图像分块，对每一个图像分块执行以下操作：检测所述图像分块中各个点是否为边缘点，统计所述图像分块中的边缘点的数量，当所述边缘点的数量大于等于预设数量阈值时，将所述图像分块标记为轮廓分块，以及当所述边缘点的数量小于所述预设数量阈值时，将所述图像分块标记为非轮廓分块；

定向处理设备，与所述轮廓搜索设备连接，用于接收各个轮廓分块以及各个非轮廓分块，对于每一个轮廓分块执行以下操作：测量所述轮廓分块的对比度，基于所述对比度确定所述轮廓分块中的高频分布频段，以作为所述轮廓分块的目标频段，对所述轮廓分块执行基于所述目标频段的高通滤波处理，以获得对应的高通滤波分块，还用于将所述轮廓分块逐像素减去所述高通滤波分块，以获得并输出对应的低通滤波分块，对所述高通滤波分块进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强分块，还用于将所述特征加强分块与所述低通滤波分块逐像素相加，以获得所述轮廓分块对应的局部加强分块；

图像恢复设备，与所述定向处理设备连接，用于接收各个非轮廓分块，以及接收各个轮廓分块分别对应的各个局部加强分块，将所述各个非轮廓分块与所述各个局部加强分块整合，以获得分块整合图像，并输出所述分块整合图像；

破坏度分析设备，分别与所述威压机构和所述图像恢复设备连接，设置在所述紧固件的滑轮的附近，用于接收所述分块整合图像，基于预设灰度阈值范围对所述分块整合图像中的钢丝吊绳进行钢丝吊绳对象提取，以获得相应的吊绳图案，并测量所述吊绳图案中的各个位置的宽度，并将各个位置的宽度中的最小宽度除以预设吊绳宽度获得的百分比值作为破坏度参数输出；

报警警示灯，设置在所述悬挂扣件上，与所述破坏度分析设备连接，用于在所述破坏度参数超限时，发出高亮红色灯光。

2.如权利要求1所述的舞台威压破坏度估算平台，其特征在于：

所述报警警示灯还用于在所述破坏度参数未超限时，发出低亮蓝色灯光。

3.如权利要求2所述的舞台威压破坏度估算平台，其特征在于：

所述预设吊绳宽度为所述钢丝吊绳出厂时测量的各个位置的宽度的均值。

4.如权利要求3所述的舞台威压破坏度估算平台，其特征在于：

在所述图像恢复设备中，所述分块整合图像的尺寸与所述目标区域的尺寸一致。

5.如权利要求4所述的舞台威压破坏度估算平台，其特征在于：

在所述内容解析器中，根据所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度确定是否发出虚化报警信号包括：所述各个边缘线在所述吊绳上端图像中的分布均匀程度超限时，发出虚化报警信号。

6.如权利要求5所述的舞台威压破坏度估算平台，其特征在于：

所述LED灯与所述内容解析器连接，用于在接收到所述虚化报警信号时，以预设闪烁频率发出红光。

7.如权利要求6所述的舞台威压破坏度估算平台，其特征在于：

所述辅助光源还决定发出辅助光后，根据所述环境亮度均值的大小确定发出的辅助光的强度，所述环境亮度均值越大，发出的辅助光的强度越小。

8.如权利要求1-7任一所述的舞台威压破坏度估算平台，其特征在于：

所述LED灯还用于在未接收到所述虚化报警信号时，不进行任何闪烁操作。