CN109272490B - 舞台设备防倾倒操纵平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种舞台设备防倾倒操纵平台，包括：升降台机构，包括减速器、滑轮、结构钢架、钢丝绳、翻板吊杆、导向轮、面光灯和翻转板，所述减速器和所述滑轮通过所述钢丝绳连接，所述面光灯设置在所述翻转板的上方，所述翻转板设置在舞台的台面上；点阵摄像设备，对舞台上的升降台机构进行拍摄，以获得并输出现场拍摄图像；分块处理设备，与所述点阵摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，并基于所述现场拍摄图像的分辨率对所述现场拍摄图像进行分块，以获得对应的多个分块区域。通过本发明，能够避免舞台设备倾倒的情况发生。

Description

舞台设备防倾倒操纵平台
技术领域
本发明涉及舞台防护领域，尤其涉及一种舞台设备防倾倒操纵平台。
背景技术
舞台是在剧院中为演员表演提供的空间，它可以使观众的注意力集中于演员的表演并获得理想的观赏效果。舞台通常由一个或多个平台构成，它们有的可以升降。舞台的类型有镜框式舞台、伸展式舞台、圆环型舞台和旋转型舞台。
发明内容
为了解决当前舞台设备自身防护能力差的技术问题，本发明提供了一种舞台设备防倾倒操纵平台，对舞台上的升降台机构采用针对性的倾斜角识别模式，以在倾斜角异常时进行实地语音报警，从而提高舞台设备的可靠性；通过对点阵摄像设备的输出图像的虚化程度进行实时检测，并显示虚化检测结果，以便于用户对点阵摄像设备进行实时调整，提高点阵摄像设备输出图像的质量；基于图像的模糊程度对获取的图像进行对应大小的均匀式分块处理，针对每一个图像分块，基于其邻域的图像分块的阈值调整其阈值，从而提高了图像二值化的精度；基于实时对比度确定图像中的高频分布频段，并对高频分布频段进行特征加强，从而提升了图像锐化效果。
根据本发明的一方面，提供了一种舞台设备防倾倒操纵平台，所述平台包括：
升降台机构，包括减速器、滑轮、结构钢架、钢丝绳、翻板吊杆、导向轮、面光灯和翻转板，所述减速器和所述滑轮通过所述钢丝绳连接，所述面光灯设置在所述翻转板的上方，所述翻转板设置在舞台的台面上；
点阵摄像设备，对舞台上的升降台机构进行拍摄，以获得并输出现场拍摄图像；
分块处理设备，与所述点阵摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，并基于所述现场拍摄图像的分辨率对所述现场拍摄图像进行分块，以获得对应的多个分块区域。
更具体地，在所述舞台设备防倾倒操纵平台中，还包括：
虚化分析设备，与所述分块处理设备连接，用于接收所述多个分块区域，提取每一个分块区域的各个像素点像素值的均值作为所述分块区域对应的区域像素值，确定各个分块区域的各个区域像素值的均方差，当所述均方差超限时，发出未虚化控制信号，当所述均方差未超限时，发出虚化控制信号；
实时处理设备，与所述点阵摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，确定所述现场拍摄图像的模糊程度，并基于所述现场拍摄图像的模糊程度对所述现场拍摄图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块；
其中，所述现场拍摄图像的模糊程度越小，对所述现场拍摄图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多。
更具体地，在所述舞台设备防倾倒操纵平台中，还包括：阈值解析设备，与所述实时处理设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值。
更具体地，在所述舞台设备防倾倒操纵平台中，还包括：
二值化处理设备，与所述阈值解析设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；
合并处理设备，与所述二值化处理设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为二值化图像输出；
对比度测量设备，与所述合并处理设备连接，用于接收所述二值化图像，对所述二值化图像进行对比度测量，以获得并输出所述二值化图像对应的实时对比度；
频段提取设备，与所述对比度测量设备连接，用于接收所述实时对比度，并基于所述实时对比度确定对应的所述二值化图像中的高频分布频段，以作为目标频段输出；
高通滤波设备，分别与所述频段提取设备和所述对比度测量设备连接，用于接收所述目标频段和所述二值化图像，对所述二值化图像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图像，并输出所述高通滤波图像；所述高通滤波设备还用于将所述二值化图像逐像素减去所述高通滤波图像，以获得并输出差值处理图像；
特征加强设备，与所述高通滤波设备连接，用于接收所述高通滤波图像和所述差值处理图像，并对所述高通滤波图像进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强图像，还用于将所述特征加强图像与所述差值处理图像逐像素相加，以获得并输出锐化处理图像；
升降台识别设备，与所述特征加强设备连接，用于接收所述锐化处理图像，对基于预设升降台外形从所述锐化处理图像中检测出升降台对象，并从所述锐化处理图像中分割出只包括所述升降台对象的升降台图案，将所述升降台图案与所述预设升降台外形进行形状对比，以确定所述升降台图案对应的升降台倾斜角；
语音报警设备，与所述升降台识别设备连接，用于接收所述升降台倾斜角，并在所述升降台倾斜角处于预设危险角度范围时，发出倾斜警示语音信号，以及在所述升降台倾斜角未处于预设危险角度范围时，发出角度可靠语音信号。
更具体地，在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：所述预设升降台外形为所述升降台机构保持垂直90度时被预先拍摄的图像。
更具体地，在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：在所述阈值解析设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大。
更具体地，在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：在所述分块处理设备中，基于所述现场拍摄图像的分辨率对所述现场拍摄图像进行分块，以获得对应的多个分块区域包括：所述现场拍摄图像的分辨率越高，获得的多个分块区域的数量越多，所述多个分块区域的尺寸相同。
更具体地，在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：所述虚化分析设备还与所述点阵摄像设备的显示屏连接，用于将所述未虚化控制信号或所述虚化控制信号发送给所述点阵摄像设备的显示屏以进行实时显示。
附图说明
图1为本发明的舞台设备防倾倒操纵平台的可编程逻辑阵列模块图。
具体实施方式
下面将对本发明的舞台设备防倾倒操纵平台的实施方案进行详细说明。
舞台的平台采用的一种软质的聚氯乙烯构成，它根据舞蹈的特性，专业制定而成，具有一定的缓冲作用，不涩，不滑，柔韧度好的特征。而一般的PVC，大多数是用在工业绝缘上的，材质较硬，粗糙。另一种是运动地胶，适合与体育比赛等。和舞蹈专用地胶有着质的区别。舞蹈地胶的颜色是多色的，可根据客户提供的色卡制作。目前舞蹈团体主要选用的颜色有：墨绿、湖兰、天蓝、浅灰等。舞蹈地胶的规格是根据他的厚度划分的，主要分为：3mm、4mm、5mm，舞蹈地胶的规格是根据地面和经费进行选择的，3mm、4mm的舞蹈地胶适用于木质地面，4mm，5mm的舞蹈地胶适用于水泥地面、地板砖等。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种舞台设备防倾倒操纵平台，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设备防倾倒操纵平台包括：
升降台机构，包括减速器、滑轮、结构钢架、钢丝绳、翻板吊杆、导向轮、面光灯和翻转板，所述减速器和所述滑轮通过所述钢丝绳连接，所述面光灯设置在所述翻转板的上方，所述翻转板设置在舞台的台面上；
点阵摄像设备，对舞台上的升降台机构进行拍摄，以获得并输出现场拍摄图像；
分块处理设备，与所述点阵摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，并基于所述现场拍摄图像的分辨率对所述现场拍摄图像进行分块，以获得对应的多个分块区域。
接着，继续对本发明的舞台设备防倾倒操纵平台的具体结构进行进一步的说明。
在所述舞台设备防倾倒操纵平台中，还包括：
虚化分析设备，与所述分块处理设备连接，用于接收所述多个分块区域，提取每一个分块区域的各个像素点像素值的均值作为所述分块区域对应的区域像素值，确定各个分块区域的各个区域像素值的均方差，当所述均方差超限时，发出未虚化控制信号，当所述均方差未超限时，发出虚化控制信号；
实时处理设备，与所述点阵摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，确定所述现场拍摄图像的模糊程度，并基于所述现场拍摄图像的模糊程度对所述现场拍摄图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块；
其中，所述现场拍摄图像的模糊程度越小，对所述现场拍摄图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多。
在所述舞台设备防倾倒操纵平台中，还包括：
阈值解析设备，与所述实时处理设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值。
在所述舞台设备防倾倒操纵平台中，还包括：
二值化处理设备，与所述阈值解析设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；
合并处理设备，与所述二值化处理设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为二值化图像输出；
对比度测量设备，与所述合并处理设备连接，用于接收所述二值化图像，对所述二值化图像进行对比度测量，以获得并输出所述二值化图像对应的实时对比度；
频段提取设备，与所述对比度测量设备连接，用于接收所述实时对比度，并基于所述实时对比度确定对应的所述二值化图像中的高频分布频段，以作为目标频段输出；
高通滤波设备，分别与所述频段提取设备和所述对比度测量设备连接，用于接收所述目标频段和所述二值化图像，对所述二值化图像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图像，并输出所述高通滤波图像；所述高通滤波设备还用于将所述二值化图像逐像素减去所述高通滤波图像，以获得并输出差值处理图像；
特征加强设备，与所述高通滤波设备连接，用于接收所述高通滤波图像和所述差值处理图像，并对所述高通滤波图像进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强图像，还用于将所述特征加强图像与所述差值处理图像逐像素相加，以获得并输出锐化处理图像；
升降台识别设备，与所述特征加强设备连接，用于接收所述锐化处理图像，对基于预设升降台外形从所述锐化处理图像中检测出升降台对象，并从所述锐化处理图像中分割出只包括所述升降台对象的升降台图案，将所述升降台图案与所述预设升降台外形进行形状对比，以确定所述升降台图案对应的升降台倾斜角；
语音报警设备，与所述升降台识别设备连接，用于接收所述升降台倾斜角，并在所述升降台倾斜角处于预设危险角度范围时，发出倾斜警示语音信号，以及在所述升降台倾斜角未处于预设危险角度范围时，发出角度可靠语音信号。
在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：所述预设升降台外形为所述升降台机构保持垂直90度时被预先拍摄的图像。
在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：在所述阈值解析设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大。
在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：在所述分块处理设备中，基于所述现场拍摄图像的分辨率对所述现场拍摄图像进行分块，以获得对应的多个分块区域包括：所述现场拍摄图像的分辨率越高，获得的多个分块区域的数量越多，所述多个分块区域的尺寸相同。
以及在所述舞台设备防倾倒操纵平台中：所述虚化分析设备还与所述点阵摄像设备的显示屏连接，用于将所述未虚化控制信号或所述虚化控制信号发送给所述点阵摄像设备的显示屏以进行实时显示。
另外，采用PLD设备来实现所述特征加强设备。可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogic Device)是ASIC的一个重要分支，是厂家作为一种通用性器件生产的半定制电路，用户可通过对器件编程实现所需要的功能。可编程逻辑阵列PLA(ProgrammableLogicArray),与20世纪70年代中期出现，它是由可编程的与阵列和可编程的或阵列组成。可编程阵列逻辑PAL(ProgrammableArray Logic)器件是1977年美国MMI公司率先推出的，它由于输出结构种类很多，设计灵活，因而得到普遍使用。
PAL器件的基本结构是把一个可编程的与阵列的输出乘积项馈送到或阵列，PAL器件所实现的逻辑表达式具有积之和的形式，因而可以描述任意布尔传递函数。PAL器件从内部结构上来说由五种基本类型构成：(1)基本阵列结构；(2)可编程I/O结构；(3)带反馈的寄存器输出结构；(4)异或结构：(5)算术功能结构。
采用本发明的舞台设备防倾倒操纵平台，针对现有技术中舞台设备防护能力不足的技术问题，通过对舞台上的升降台机构采用针对性的倾斜角识别模式，以在倾斜角异常时进行实地语音报警，从而提高舞台设备的可靠性；通过对点阵摄像设备的输出图像的虚化程度进行实时检测，并显示虚化检测结果，以便于用户对点阵摄像设备进行实时调整，提高点阵摄像设备输出图像的质量；基于图像的模糊程度对获取的图像进行对应大小的均匀式分块处理，针对每一个图像分块，基于其邻域的图像分块的阈值调整其阈值，从而提高了图像二值化的精度；基于实时对比度确定图像中的高频分布频段，并对高频分布频段进行特征加强，从而提升了图像锐化效果，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 (5)

1.一种舞台设备防倾倒操纵平台，其特征在于，所述平台包括：
升降台机构，包括减速器、滑轮、结构钢架、钢丝绳、翻板吊杆、导向轮、面光灯和翻转板，所述减速器和所述滑轮通过所述钢丝绳连接，所述面光灯设置在所述翻转板的上方，所述翻转板设置在舞台的台面上；
点阵摄像设备，对舞台上的升降台机构进行拍摄，以获得并输出现场拍摄图像；
分块处理设备，与所述点阵摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，并基于所述现场拍摄图像的分辨率对所述现场拍摄图像进行分块，以获得对应的多个分块区域；
虚化分析设备，与所述分块处理设备连接，用于接收所述多个分块区域，提取每一个分块区域的各个像素点像素值的均值作为所述分块区域对应的区域像素值，确定各个分块区域的各个区域像素值的均方差，当所述均方差超限时，发出未虚化控制信号，当所述均方差未超限时，发出虚化控制信号；
实时处理设备，与所述点阵摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，确定所述现场拍摄图像的模糊程度，并基于所述现场拍摄图像的模糊程度对所述现场拍摄图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块；
其中，所述现场拍摄图像的模糊程度越小，对所述现场拍摄图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多；
阈值解析设备，与所述实时处理设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值；
二值化处理设备，与所述阈值解析设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；
合并处理设备，与所述二值化处理设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为二值化图像输出；
对比度测量设备，与所述合并处理设备连接，用于接收所述二值化图像，对所述二值化图像进行对比度测量，以获得并输出所述二值化图像对应的实时对比度；
频段提取设备，与所述对比度测量设备连接，用于接收所述实时对比度，并基于所述实时对比度确定对应的所述二值化图像中的高频分布频段，以作为目标频段输出；
高通滤波设备，分别与所述频段提取设备和所述对比度测量设备连接，用于接收所述目标频段和所述二值化图像，对所述二值化图像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图像，并输出所述高通滤波图像；所述高通滤波设备还用于将所述二值化图像逐像素减去所述高通滤波图像，以获得并输出差值处理图像；
特征加强设备，与所述高通滤波设备连接，用于接收所述高通滤波图像和所述差值处理图像，并对所述高通滤波图像进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强图像，还用于将所述特征加强图像与所述差值处理图像逐像素相加，以获得并输出锐化处理图像；
升降台识别设备，与所述特征加强设备连接，用于接收所述锐化处理图像，对基于预设升降台外形从所述锐化处理图像中检测出升降台对象，并从所述锐化处理图像中分割出只包括所述升降台对象的升降台图案，将所述升降台图案与所述预设升降台外形进行形状对比，以确定所述升降台图案对应的升降台倾斜角；
语音报警设备，与所述升降台识别设备连接，用于接收所述升降台倾斜角，并在所述升降台倾斜角处于预设危险角度范围时，发出倾斜警示语音信号，以及在所述升降台倾斜角未处于预设危险角度范围时，发出角度可靠语音信号。
2.如权利要求1所述的舞台设备防倾倒操纵平台，其特征在于：
所述预设升降台外形为所述升降台机构保持垂直90度时被预先拍摄的图像。
3.如权利要求2所述的舞台设备防倾倒操纵平台，其特征在于：
在所述阈值解析设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大。
4.如权利要求3所述的舞台设备防倾倒操纵平台，其特征在于：
在所述分块处理设备中，基于所述现场拍摄图像的分辨率对所述现场拍摄图像进行分块，以获得对应的多个分块区域包括：所述现场拍摄图像的分辨率越高，获得的多个分块区域的数量越多，所述多个分块区域的尺寸相同。
5.如权利要求4所述的舞台设备防倾倒操纵平台，其特征在于：
所述虚化分析设备还与所述点阵摄像设备的显示屏连接，用于将所述未虚化控制信号或所述虚化控制信号发送给所述点阵摄像设备的显示屏以进行实时显示。
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