一种基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统，包括主控制模块、光敏检测模块、机器视觉模块、舞台灯控制模块、舞台灯、通信模块；光敏检测模块用于检测舞台上环境光照亮度；机器视觉模块用于检测舞台上演出人物的位置分布情况；通信模块用于主控制模块与光敏检测模块、机器视觉模块、舞台灯控制模块之间的通信连接；每一组舞台灯对应一个舞台灯控制模块；所述舞台灯控制模块用于执行主控制模块命令来调控舞台灯的亮度和舞台灯的偏转角度。本智能舞台灯系统通过采用“光照度检测+图像检测+舞台灯控制”的设计理念，让舞台照明随需而动，使多个舞台的舞台灯照明管理更为集中化、智能化和科学化。智能化和科学化。智能化和科学化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统


[0001]本专利技术涉及智能照明领域，具体涉及一种基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统。

技术介绍

[0002]演唱会、剧院、酒吧等娱乐场所的灯光一般是由舞台灯光来控制，而舞台灯光的照射目标一般是演出人物。目前的舞台灯照明系统，舞台灯的控制方式通常是由灯光控制师手动控制相关执行机构来进行操作，方式单一，控制不够灵活，无法让舞台灯节点根据演出场景环境光照情况或演出人物位置情况等进行自适应调节，并且舞台灯节点不具备数据通信能力，难以满足现实中多样化的功能需求。而且具体开启哪几个舞台灯，如何设置每个舞台灯的打光强度，如何设置舞台灯的偏转角度要根据演出场景的实际情况做实时调整，这一过程十分依赖灯光控制师的经验。而一个经验丰富的灯光控制师的成本不低，况且一个舞台需要多个灯光控制师，而一个娱乐场所又有多个舞台，这又会增加大量成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案如下：
[0005]一种基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统，包括主控制模块、光敏检测模块、机器视觉模块、舞台灯控制模块、舞台灯、通信模块；
[0006]光敏检测模块用于检测舞台上环境光照亮度；
[0007]机器视觉模块用于检测舞台上演出人物的位置分布情况；
[0008]通信模块用于主控制模块与光敏检测模块、机器视觉模块、舞台灯控制模块之间的通信连接；
[0009]每一组舞台灯对应一个舞台灯控制模块；所述舞台灯控制模块用于执行主控制模块命令来调控舞台灯的亮度和舞台灯的偏转角度。
[0010]优选的：具体调节过程如下：
[0011](1)数据采集，通过机器视觉模块拍摄实体场景图片，图片内包括需要追踪的目标；
[0012](2)采用卷积神经网络对步骤(1)中的图片进行处理，确认追踪目标；
[0013](3)制定不同追踪目标的照明方案；
[0014](4)通过光敏传感器检测每一追踪目标的照明情况；
[0015](5)根据步骤(4)的检测结果、按照步骤(3)的照明方案、使主控制模块对舞台灯控制模块发出调节指令，让舞台灯控制模块对追踪目标所在舞台处的舞台灯进行角度和亮度的调节。
[0016]优选的：所述通信模块为ZigBee模块。
[0017]优选的：所述主控制模块为MCU单片机。
[0018]优选的：所述光敏检测模块为光敏传感器。
[0019]优选的：每一组舞台灯中至少包括一个舞台灯。
[0020]优选的：在所述主控制模块和所述舞台灯控制模块之间增加光电隔离器，所述光电隔离器的前后设置整形电路。
[0021]优选的：所述机器视觉模块的检测方法如下：
[0022](1)对于舞台上演出人物状态的检测采用视频图像识别检测；
[0023](2)使用卷积神经网络直接从步骤(1)的视频图像中学习特征；所述卷积神经网络包括卷积层、Relu激活函数、池化层和全连接层，具体学习流程为：
[0024](21)先通过卷积层提取演出人物的一部分特征，再通过Relu激活函数作用，把函数输出结果作为特征图，使网络具有非线性拟合能力；
[0025](22)通过池化层进行特征抽样，压缩特征；
[0026](23)通过全连接层中的Softmax损失函数计算该图像目标被预测为每个类别的概率，取最大概率所对应的类别作为本次预测的类别；
[0027](3)网络添加批标准化、残差模块加快网络收敛，并融合不同深度的特征，用3个尺寸特征图预测，提高步骤(2)中卷积神经网络对多尺寸目标的检测能力。
[0028]本专利技术的技术效果是：
[0029]本专利技术中通过分布在多个舞台的传感器将各个舞台的场景关联起来，将大量数据的计算、分析与决策放在主控制模块(云端)处理，并将处理好的结果传送至本地进行执行操作，依据决策结果对多个舞台中的各种舞台灯进行统一的自动化控制管理。智慧舞台注重对各类信息资源的整合、共享与服务，从而增强了舞台统筹管理与协同发展能力，使舞台的各项服务能够更加智能化、人性化、高效化。
[0030]本智能舞台灯系统通过采用“光照度检测+图像检测+舞台灯控制”的设计理念，让舞台照明随需而动，使多个舞台的舞台灯照明管理更为集中化、智能化和科学化。
附图说明
[0031]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0032]在附图中：
[0033]图1是本专利技术的功能模块规划图；
[0034]图2是本专利技术的状态控制方案图；
[0035]图3是本专利技术的卷积神经网络训练过程的流程图。
具体实施方式
[0036]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的不当限定。
[0037]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0038]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0039]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0040]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统，其特征在于：包括主控制模块、光敏检测模块、机器视觉模块、舞台灯控制模块、舞台灯、通信模块；光敏检测模块用于检测舞台上环境光照亮度；机器视觉模块用于检测舞台上演出人物的位置分布情况，确定追踪目标；通信模块用于主控制模块与光敏检测模块、机器视觉模块、舞台灯控制模块之间的通信连接；每一组舞台灯对应一个舞台灯控制模块；所述舞台灯控制模块用于执行主控制模块命令来调控舞台灯的亮度和舞台灯的偏转角度。2.根据权利要求1所述的基于目标检测和跟踪的舞台照明系统，其特征在于：具体调节过程如下：(1)数据采集，通过机器视觉模块拍摄实体场景图片，图片内包括需要追踪的目标；(2)采用卷积神经网络对步骤(1)中的图片进行处理，确认追踪目标；(3)制定不同追踪目标的照明方案；(4)通过光敏传感器检测每一追踪目标的照明情况；(5)根据步骤(4)的检测结果、按照步骤(3)的照明方案、使主控制模块对舞台灯控制模块发出调节指令，让舞台灯控制模块对追踪目标所在舞台处的舞台灯进行角度和亮度的调节。3.根据权利要求1所述的基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统，其特征在于：所述通信模块为ZigBee模块。4.据权利要求1所述的基于目标检测和跟踪的智能舞台照明系统，其特征在于：所述主控制模块为MCU单片机。5.据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜罡，杨洁，吕剑樱，朱嘉恺，
申请(专利权)人：横店集团得邦照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：