[發明專利]一種基于智能深度視覺的舞臺搖頭燈運動協調性分析方法

在審

• 申請號: 201810242996.5
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN110298814A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 程飛;羅恒陽;羅天明
• 申請（專利權）人: 蘇州啟銘臻楠電子科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/10;G06T7/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于智能深度視覺的舞臺搖頭燈運動協調性分析方法，所述方法中硬件設備包括：一臺用于捕捉被測設備上各個點到深度傳感器平面的距離信息的深度攝像機以及一臺計算機；所述方法為：深度攝像機輸入的包含各個被測設備的深度圖像，通過目標檢測深度神經網絡、圖像分割、平面檢測以及特征提取算法，最終，獲取燈頭相對于底座的運動偏角。本發明通過深度攝像機結合計算機視覺技術，可以同時跟蹤和檢測多臺舞臺搖頭燈，測試并記錄其運動參數，生成準確可靠的檢測報告；并支持對多批次產品的性能測試與對比。

技術領域

本發明涉及舞臺燈檢測技術領域，具體為一種基于智能深度視覺的舞臺搖頭燈運動協調性分析方法。

背景技術

運動同步性能是舞臺搖頭燈重要的技術指標之一。對于同一款式、同一批次的舞臺搖頭燈，需要在執行相同的多組運動指令的情況下完成完全一致的動作。而在設備研發和裝配中，由于算法、元器件、裝配方法等問題，容易引起燈頭運動不完全一致的問題。這種運動不一致問題會直接導致燈具在演出現場出現燈光不協調等問題。在研發和裝配的過程中，都需要盡量的使各個舞臺搖頭燈的燈頭的運動保持一致。因此，需要有合適的運動同步性檢測和分析方法來輔助開發和裝配。

目前，在研發和實驗過程中，主要是依靠安裝在各個運動軸上的編碼器來檢測其運動參數，包括位置、速度和加速度數據。這種方法需要在設備內部添加新的檢測部件，無法適用于大量裝配中的測試評估。

在裝配中，目前主要是由裝配人員目測檢查，無法準確檢查同一批次的同步性能，更無法檢測不同裝配批次的同步性能。

本發明通過深度攝像機結合計算機視覺技術，可以同時跟蹤和檢測多臺舞臺搖頭燈，測試并記錄其運動參數，生成準確可靠的檢測報告。并支持對多批次產品的性能測試與對比。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于智能深度視覺的舞臺搖頭燈運動協調性分析方法，解決了現有性能檢測方法的不方便、不精確等問題。具有成本低、精度高、非接觸、無耗材等特點；有利于在舞臺搖頭燈的研發和生產中提高其設計和生產精度。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于智能深度視覺的舞臺搖頭燈運動協調性分析方法，所述方法中硬件設備包括：一臺用于捕捉被測設備上各個點到深度傳感器平面的距離信息的深度攝像機以及一臺計算機；所述方法為：深度攝像機輸入的包含各個被測設備的深度圖像，通過目標檢測深度神經網絡、圖像分割、平面檢測以及特征提取算法，最終，獲取燈頭相對于底座的運動偏角。

作為本發明進一步的方案：具體包括如下步驟：

1)數據采集：通過深度攝像機采集多臺被測的舞臺搖頭燈，得到舞臺搖頭燈接收控制指令后的運動時的視頻；

2)位置檢測：通過目標檢深度神經網絡來檢測每臺舞臺搖頭燈設備的位置，并對每一臺舞臺搖頭燈設備單獨生成一張深度圖；

3)底座偏角識別：對每一臺舞臺搖頭燈設備的深度圖進行圖像分割，通過深度信息找到底座正面，然后，對其進行平面檢測，并通過平面方程計算出底座的偏角；

4)燈頭偏角識別：對每一臺舞臺搖頭燈設備的深度圖進行圖像分割，通過深度信息找到燈頭的位置，并對整個燈頭做平面檢測，然后對檢測出的各個平面做特征提取，找到用于計算偏角的關鍵平面，并通過屏幕方程計算出燈頭的偏角；

5)獲取燈頭偏角：通過步驟3)中燈頭的偏角和步驟4)中底座的偏角相減，得到燈頭相對于底座的偏角，分析舞臺搖頭燈的運動參數，方便對比與存儲。

作為本發明進一步的方案：所述深度攝像機采用高分辨率高幀率深度攝像頭。

作為本發明進一步的方案：所述目標檢測深度神經網絡采用Fast-RCNN神經網絡、Faster-RCNN神經網絡或YOLO神經網絡。