[發明專利]一種基于圖像識別的舞臺追光燈控制方法

有效

• 申請號: 201710289961.2
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106954325B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 李韜;劉暢;馬成前
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種基于圖像識別的舞臺追光燈控制方法，包括以下步驟：1）實時采集當前舞臺俯視角度的圖像和紅外圖像；2）對圖像以及紅外圖像進行處理，根據聚光燈光斑所形成的近似橢圓提取特征點；3）根據識別出的橢圓特征點計算其中心點所在位置；4）以中心點所在位置為圓心，半徑大小為20至25厘米確定橢圓中心區域，根據紅外圖像計算出表演者所形成的俯視圖陰影區域與橢圓中心區域相重合部分的比率，從而判斷橢圓中心區域是否被遮擋；5）若未被遮擋，則根據橢圓中心區域與表演者相對方位移動聚光燈使表演者位于橢圓的中心區域。本發明解決了現有舞臺追光燈控制系統存在的定位不準確容易被干擾等問題，達到了快速便捷的控制追光燈的目的。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，尤其涉及一種基于圖像識別的舞臺追光燈控制方法。

背景技術

隨著科技的發展，追光燈已經成為了舞臺不可或缺的一部分了。主要用于通過強光照射表演者，從而將觀眾的注意力集中到表演者身上。通常一個演出的時間較長，僅僅靠人工控制燈光的方向容易導致人員疲勞。同時人工控制可能會由于反應延遲而導致演員未被照射影響演出效果。

現有技術中，已經有多種技術方案控制舞臺追光燈，如專利號為：ZL201310145433.1公開的一種舞臺追光燈追光控制系統，由于這個系統使用大量傳感器進行獲取演員位置，因此存在著布置的時間長、線路復雜、不適用于臨時舞臺等問題。再如申請號為：201220193005.7的專利通過聲源定位裝置獲取表演者的位置，這種裝置通過聲音來判斷表演者位置而演出往往會有大量外來音干擾，因此存在著定位不準確容易被干擾的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種基于圖像識別的舞臺追光燈控制方法，能有效解決現有舞臺追光燈控制系統存在的布置的時間長、線路復雜、不適用于臨時舞臺、定位不準確容易被干擾等問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于圖像識別的舞臺追光燈控制方法，包括以下步驟：

1)實時采集當前舞臺俯視角度的圖像和紅外圖像；

2)對圖像以及紅外圖像進行處理，根據聚光燈光斑所形成的近似橢圓提取特征點；

3)根據識別出的橢圓特征點計算其中心點所在位置；

4)以中心點所在位置為圓心，半徑大小為20至25厘米確定橢圓中心區域，根據紅外圖像計算出表演者所形成的俯視圖陰影區域與橢圓中心區域相重合部分的比率，從而判斷橢圓中心區域是否被遮擋；

5)若未被遮擋，則根據橢圓中心區域與表演者相對方位移動聚光燈使表演者位于橢圓的中心區域。

按上述方案，所述步驟2)中橢圓特征點由聚光燈在舞臺照射所形成的橢圓光斑部分邊緣的點構成。

按上述方案，所述步驟3)中，中心點的計算方法如下：利用邊緣檢測算法獲取橢圓光斑特征點；對所述的橢圓特征點進行最小二乘擬合計算得到橢圓的中心坐標，即為中心點。

按上述方案，所述步驟4)中，檢測中心點區域是否被遮擋方法，包括：獲取未被遮擋狀態下的光斑的RGB值c；以中心點(ox,oy)為圓心以R為半徑畫圓該區域為中心點區域，獲取該部分紅外成像的像素值；計算中心點區域遮擋率其計算公式為：

當中心點區域未被完全遮擋時遮擋率的上限為：因此當遮擋率時則中心區域被完全遮擋否則中心點區域未被完全遮擋；

按上述方案，所述步驟5)中計算表演者與中心點相對方位距離的方法，包括：通過紅外成像圖片進行確定表演者的位置；找到圖像中表演者離中心點(ox,oy)距離最小的點(mx,my)；假設拍攝的照片分辨率為m*n，則聚光燈中心與表演者在舞臺上實際水平方向的偏移距離Lx和前后方向的偏移距離Ly可用以下公式計算：