一種大數據系統的製作方法

2023-08-06 16:34:31 3

本發明是申請號為2016104781625、申請日為2016年6月27日、發明名稱為「一種大數據系統」的專利的分案申請。

本發明涉及大數據領域，尤其涉及一種大數據系統。

背景技術：

根據美國電影協會的記錄，電影盜版使得電影行業每年損失高達60億美元。電影盜版對整個經濟行業都有深遠的影響，以至於他在每一個國家或地區都被認定是一種犯罪行為。而盜版電影的一種主要來源就是攝像偷拍，也就是在電影院或放映室內通過行動裝置進行電影偷拍。儘管bbc報導說大部分電影盜版可能來自行業內部人員和提供給影評人的預先電影副本，但是攝像偷拍仍然是在線盜版銷售的一個重要來源。在最近幾十年，網際網路帶寬和點對點協議的發展都促進了盜版電影的進一步流通。

為了檢測未被授權非法傳播的數字多媒體視頻，水印技術已經被普遍的研究並應用廣泛。在製作電影或者電影投射階段，可以採取在電影裡植入使人眼看不到「圖案」信息的方法。如果這些電影被攝像機偷拍記錄，這個嵌入的圖譜可以被提取出來而識別盜版的源頭。

一些行業領導者為了識別和追蹤盜版電影，提出了通過編碼反盜版(cap)的方法，即往電影裡增加水印。第一個編碼反盜版是被kodak設計的，隨後deluxelaboratories對其進行改善。philips在2006年也提出了一個名叫cinefence的標識系統。然而，水印技術只是一種被動的措施，他不能消除和阻止攝像偷拍。另一方面，相機幹擾技術旨在通過嚴重破壞的電影視覺質量來消除攝像偷拍，同時要使這些幹擾信號不會影響影院的觀眾。

早期大量的相機幹擾方法主要利用了成像傳感器響應紅外線的原理。為了幹擾移動攝像機以及在拍攝的畫面中生成亮光，紅外發射源被安裝在電影院內。除了那些發射器等額外的成本費和日常操作費用，這種方案可以通過在鏡頭上附上適當的過濾器。但這種方式很容易因為偷拍者的選擇而被規避。

上述防偷拍模式都存在一定的弊端，因此，需要一種新的偷拍行為檢測報警方案，對觀眾席圖像進行電子分析，對現場演出環境進行電子分析，並基於兩種分析結果進行偷拍者判斷，另外，還基於偷拍者的位置信息對偷拍者進行提醒。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供了一種大數據系統，在現場設置觀眾席圖像採集設備完成對觀眾席圖像的提取，引入各種圖像處理設備和圖像分析設備判斷觀眾席圖像中是否存在可疑的偷拍者，在存在可疑的偷拍者的情況下，提取出可疑的偷拍者所在座位的編號，隨後還在現場對環境參數或當前演出內容進行實時檢測，以根據可疑的偷拍者的信息和現場檢測結果確定真正偷拍者，更為重要的是，建立了一套能夠根據偷拍者位置進行定向提示的機構，從而完全自動地實現對偷拍者的電子式檢測和警告。

根據本發明的一方面，提供了一種大數據系統，所述系統包括avr32晶片、定向設備和雙聲道揚聲器、定向設備分別與avr32晶片和雙聲道揚聲器連接，用於接收avr32晶片發來的驅動控制信號，以控制雙聲道揚聲器的語音文件的播放。

更具體地，在所述一種大數據系統中，包括：電影院內容採集設備，設置在電影院屏幕對面，用於實時採集電影院屏幕上的場景圖像以作為實時場景圖像輸出；內容分析設備，設置在電影院的後臺控制室內，與屏幕分割設備連接，用於接收每一個屏幕子圖像和其對應的座位編號，還與電影院內容採集設備連接，用於接收實時場景圖像，內容分析設備將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比，當內容匹配百分比大於等於預設百分比閾值時，將屏幕子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出；avr32晶片，設置在電影院的後臺控制室內，與內容分析設備連接，用於基於目標座位編號發出包括目標座位編號的驅動控制信號；定向設備，設置在電影院的後臺控制室內，與avr32晶片連接，用於對驅動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基於目標座位編號向與目標座位編號對應的提示機構和雙聲道揚聲器發送拍照警示信號；提示機構，每一個觀眾座位上設置一個，位置處於觀眾座位對應椅背的後方，包括彈簧、伸縮控制器和木質突起部件，木質突起部件設置在彈簧的前方，伸縮控制器與定向設備連接，用於控制彈簧的伸展和收縮；其中，伸縮控制器在接收到拍照警示信號時伸展彈簧以實現木質突起部件對觀眾後背的點觸；雙聲道揚聲器，每一個觀眾座位上設置一個，位置處於觀眾座位對應扶手內，與定向設備連接，用於在接收到拍照警示信號時播放與禁止拍照對應的語音文件；ccd圖像傳感設備，設置在電影院房頂中央位置，用於對電影院屏幕對面的觀眾席進行圖像採集以輸出目標圖像；大數據管理系統，位於遠端，與ccd圖像傳感設備連接，用於接收目標圖像並對目標圖像進行處理，大數據管理系統包括：灰度化處理設備，包括通道參數提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數提取單元與ccd圖像傳感設備連接，用於接收目標圖像以提取出目標圖像中每一個像素點的r通道像素值、g通道像素值和b通道像素值，加權值存儲單元用於預先存儲了r通道加權值、g通道加權值和b通道加權值，灰度值計算單元分別與通道參數提取單元和加權值存儲單元連接，針對目標圖像中每一個像素點，將r通道像素值與r通道加權值的乘積、g通道像素值與g通道加權值的乘積以及b通道像素值與b通道加權值的乘積相加以獲取針對的像素點的灰度值，並基於目標圖像中各個像素點的灰度值獲得目標圖像對應的灰度化圖像；其中，r通道加權值取值為0.298839，g通道加權值取值為0.586811，b通道加權值取值為0.114350；直方圖分布檢測設備，與灰度化處理設備連接，用於接收灰度化圖像，並對灰度化圖像進行灰度直方圖處理以獲得對應的直方圖圖像，在直方圖圖像呈現雙峰分布時，發出全局閾值選擇信號，否則，發出非全局閾值選擇信號；閾值選擇設備，與直方圖分布檢測設備連接，用於在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數據輸出，在接收到非全局閾值選擇信號時，將相鄰像素點灰度差閾值40作為閾值數據輸出；二值化處理設備，分別與閾值選擇設備和直方圖分布檢測設備連接，用於在接收到全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，當灰度值大於等於閾值數據時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當灰度值小於閾值數據時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，並輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；二值化處理設備還用於在接收到非全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，計算垂直方向向上距離其3個像素點的像素點的灰度值作為上像素灰度值，計算垂直方向向下距離其3個像素點的像素點的灰度值作為下像素灰度值，計算水平方向向左距離其3個像素點的像素點的灰度值作為左像素灰度值，計算水平方向向右距離其3個像素點的像素點的灰度值作為右像素灰度值，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值小於等於閾值數據且左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值小於等於閾值數據時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值大於閾值數據或左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值大於閾值數據時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，並輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；圖像平滑處理設備，設置在電影院的後臺控制室內，通過網絡與二值化處理設備連接，用於接收二值化圖像，針對二值化圖像中的每一個像素點，當相鄰的所有像素點中存在一半以上的跳變點時，則將針對的像素點的灰度值保留，否則，將針對的像素點的灰度值設置為白電平像素點，並輸出二值化圖像對應的平滑圖像；小波濾波設備，設置在電影院的後臺控制室內，與圖像平衡處理設備連接，用於接收平滑圖像，對平滑圖像執行二維小波濾波處理以獲得濾波圖像；屏幕分割設備，設置在電影院的後臺控制室內，與小波濾波設備連接以獲得濾波圖像，將濾波圖像與預先存儲的各種移動終端的屏幕圖案進行匹配以檢測並分割出濾波圖像中的各個屏幕子圖像，針對每一個屏幕子圖像，針對其在濾波圖像中的位置確定針對的屏幕子圖像對應的座位編號；其中，針對的屏幕子圖像對應的座位編號為持有針對的屏幕子圖像對應的移動終端的觀眾所在的電影院座位編號；其中，內容分析設備將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比具體包括：識別出實時場景圖像中的各個對象，對於每一個對象，檢測其是否存在於屏幕子圖像中，存在於屏幕子圖像中的對象數量越多，則內容匹配百分比越高；其中，存在於屏幕子圖像中的對象數量與內容匹配百分比的關係是非線形關係。

更具體地，在所述一種大數據系統中，還包括：灰度化處理設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成灰度化處理設備的操作。

更具體地，在所述一種大數據系統中，還包括：直方圖分布檢測設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成直方圖分布檢測設備的操作。

更具體地，在所述一種大數據系統中，還包括：閾值選擇設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成閾值選擇設備的操作。

更具體地，在所述一種大數據系統中，還包括：二值化處理設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成二值化處理設備的操作。

更具體地，在所述一種大數據系統中，還包括：圖像平滑處理設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成圖像平滑處理設備的操作。

更具體地，在所述一種大數據系統中，還包括：中值濾波設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成中值濾波設備的操作。

附圖說明

以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中：

圖1為根據本發明實施方案示出的一種大數據系統的結構方框圖。

附圖標記：1avr32晶片；2定向設備；3雙聲道揚聲器

具體實施方式

下面將參照附圖對本發明的一種大數據系統的實施方案進行詳細說明。

當前，盜版偷拍一般發生在電影院、劇院、劇場、放映室或歌劇院內，運營方為了避免偷拍行為的盛行，通常會安排專門的工作人員布置在觀眾席的周圍，每隔固定間隔布置一個，以肉眼觀測附近觀眾的舉止行為，一旦發現有觀眾手持移動終端進行影像的錄製或照片的拍攝，立即上前阻止或採用手持紅外發射筆進行警告，從而中斷觀眾的偷拍行為。

然而，這種人工防偷拍的方式存在內在的弊端：首先，如果觀眾席面積較大，則需要安排很多工作人員進行現場監視，這意味著需要大量的人工成本；其次，工作人員肉眼掃描的方式效率低下，而且人工監視的方式容易發生因為倦怠而放過某些角落位置的偷拍者；最後，在觀眾附近設置工作人員的方式給正常觀看演出的觀眾帶來不適，影響了他們欣賞演出的心情。

由此可見，人工防偷拍的方式具有先天的不足，為了克服上述弊端，降低防偷拍的運營成本，提高防偷拍的工作效率，運營方一直在尋找電子防偷拍的方式進行現場監控，電子防偷拍有兩種發展方向，一種是在觀眾手持的移動終端上做文章，在移動終端拍攝時自動檢測偷拍行為，但是這種方式可能因為偷拍者對移動終端的選擇而被規避，另一種是在偷拍現場安置電子幹擾設備，這種方式可以避免偷拍者的規避。

現有的防偷拍的電子幹擾設備是，將一種紅外線裝置安置在幕布或舞臺的背面，紅外線裝置發出人眼不可見的紅外線，如果偷拍者在進行移動終端或攝像機拍攝，則紅外線將幹擾偷拍者的攝像機成像，導致偷拍者獲得的影像或圖像質量低下，無法在市場上銷售以及在網絡上傳播，從而有效維護版權利益。

但是，這種方式需要一直發射紅外線，而且紅外線的發射是大範圍的，需要從各個位置都發射紅外線，成本較高且可行性差。因此現場的電子防偷拍設備還需要尋找其他的突破方向。

為此，本發明提出了一種大數據系統，能夠通過對現場觀眾席中觀眾的行為檢測以及通過對現場環境的參數提取來確定現場觀眾席中是否存在偷拍者，並能夠及時對偷拍者所在的位置進行定位，以便於採取相應的定向警告措施。

圖1為根據本發明實施方案示出的一種大數據系統的結構方框圖，所述系統包括avr32晶片、定向設備和雙聲道揚聲器、定向設備分別與avr32晶片和雙聲道揚聲器連接，用於接收avr32晶片發來的驅動控制信號，以控制雙聲道揚聲器的語音文件的播放。

接著，繼續對本發明的一種大數據系統的具體結構進行進一步的說明。

所述系統包括：電影院內容採集設備，設置在電影院屏幕對面，用於實時採集電影院屏幕上的場景圖像以作為實時場景圖像輸出。

所述系統包括：內容分析設備，設置在電影院的後臺控制室內，與屏幕分割設備連接，用於接收每一個屏幕子圖像和其對應的座位編號，還與電影院內容採集設備連接，用於接收實時場景圖像，內容分析設備將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比，當內容匹配百分比大於等於預設百分比閾值時，將屏幕子圖像對應的座位編號作為目標座位編號輸出。

所述系統包括：avr32晶片，設置在電影院的後臺控制室內，與內容分析設備連接，用於基於目標座位編號發出包括目標座位編號的驅動控制信號；定向設備，設置在電影院的後臺控制室內，與avr32晶片連接，用於對驅動控制信號進行解析以確定目標座位編號，基於目標座位編號向與目標座位編號對應的提示機構和雙聲道揚聲器發送拍照警示信號。

所述系統包括：提示機構，每一個觀眾座位上設置一個，位置處於觀眾座位對應椅背的後方，包括彈簧、伸縮控制器和木質突起部件，木質突起部件設置在彈簧的前方，伸縮控制器與定向設備連接，用於控制彈簧的伸展和收縮；其中，伸縮控制器在接收到拍照警示信號時伸展彈簧以實現木質突起部件對觀眾後背的點觸。

所述系統包括：雙聲道揚聲器，每一個觀眾座位上設置一個，位置處於觀眾座位對應扶手內，與定向設備連接，用於在接收到拍照警示信號時播放與禁止拍照對應的語音文件；ccd圖像傳感設備，設置在電影院房頂中央位置，用於對電影院屏幕對面的觀眾席進行圖像採集以輸出目標圖像。

所述系統包括：大數據管理系統，位於遠端，與ccd圖像傳感設備連接，用於接收目標圖像並對目標圖像進行處理。

大數據管理系統包括：灰度化處理設備，包括通道參數提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數提取單元與ccd圖像傳感設備連接，用於接收目標圖像以提取出目標圖像中每一個像素點的r通道像素值、g通道像素值和b通道像素值，加權值存儲單元用於預先存儲了r通道加權值、g通道加權值和b通道加權值，灰度值計算單元分別與通道參數提取單元和加權值存儲單元連接，針對目標圖像中每一個像素點，將r通道像素值與r通道加權值的乘積、g通道像素值與g通道加權值的乘積以及b通道像素值與b通道加權值的乘積相加以獲取針對的像素點的灰度值，並基於目標圖像中各個像素點的灰度值獲得目標圖像對應的灰度化圖像；其中，r通道加權值取值為0.298839，g通道加權值取值為0.586811，b通道加權值取值為0.114350。

大數據管理系統包括：直方圖分布檢測設備，與灰度化處理設備連接，用於接收灰度化圖像，並對灰度化圖像進行灰度直方圖處理以獲得對應的直方圖圖像，在直方圖圖像呈現雙峰分布時，發出全局閾值選擇信號，否則，發出非全局閾值選擇信號。

大數據管理系統包括：閾值選擇設備，與直方圖分布檢測設備連接，用於在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數據輸出，在接收到非全局閾值選擇信號時，將相鄰像素點灰度差閾值40作為閾值數據輸出。

大數據管理系統包括：二值化處理設備，分別與閾值選擇設備和直方圖分布檢測設備連接，用於在接收到全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，當灰度值大於等於閾值數據時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當灰度值小於閾值數據時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，並輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；二值化處理設備還用於在接收到非全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，計算垂直方向向上距離其3個像素點的像素點的灰度值作為上像素灰度值，計算垂直方向向下距離其3個像素點的像素點的灰度值作為下像素灰度值，計算水平方向向左距離其3個像素點的像素點的灰度值作為左像素灰度值，計算水平方向向右距離其3個像素點的像素點的灰度值作為右像素灰度值，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值小於等於閾值數據且左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值小於等於閾值數據時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值大於閾值數據或左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值大於閾值數據時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，並輸出灰度化圖像對應的二值化圖像。

所述系統包括：圖像平滑處理設備，設置在電影院的後臺控制室內，通過網絡與二值化處理設備連接，用於接收二值化圖像，針對二值化圖像中的每一個像素點，當相鄰的所有像素點中存在一半以上的跳變點時，則將針對的像素點的灰度值保留，否則，將針對的像素點的灰度值設置為白電平像素點，並輸出二值化圖像對應的平滑圖像。

所述系統包括：小波濾波設備，設置在電影院的後臺控制室內，與圖像平衡處理設備連接，用於接收平滑圖像，對平滑圖像執行二維小波濾波處理以獲得濾波圖像。

所述系統包括：屏幕分割設備，設置在電影院的後臺控制室內，與小波濾波設備連接以獲得濾波圖像，將濾波圖像與預先存儲的各種移動終端的屏幕圖案進行匹配以檢測並分割出濾波圖像中的各個屏幕子圖像，針對每一個屏幕子圖像，針對其在濾波圖像中的位置確定針對的屏幕子圖像對應的座位編號；其中，針對的屏幕子圖像對應的座位編號為持有針對的屏幕子圖像對應的移動終端的觀眾所在的電影院座位編號。

其中，內容分析設備將每一個屏幕子圖像與實時場景圖像進行內容匹配以確定內容匹配百分比具體包括：識別出實時場景圖像中的各個對象，對於每一個對象，檢測其是否存在於屏幕子圖像中，存在於屏幕子圖像中的對象數量越多，則內容匹配百分比越高。

其中，存在於屏幕子圖像中的對象數量與內容匹配百分比的關係是非線形關係。

可選地，在所述系統中：灰度化處理設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成灰度化處理設備的操作；直方圖分布檢測設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成直方圖分布檢測設備的操作；閾值選擇設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成閾值選擇設備的操作；二值化處理設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成二值化處理設備的操作；圖像平滑處理設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成圖像平滑處理設備的操作；中值濾波設備由多個相同的處理子設備組成，多個相同的處理子設備用於並行操作，以共同完成中值濾波設備的操作。

另外，小波(wavelet)這一術語，顧名思義，「小波」就是小的波形。所謂「小」是指他具有衰減性；而稱之為「波」則是指它的波動性，其振幅正負相間的震蕩形式。與fourier變換相比，小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析，他通過伸縮平移運算對信號(函數)逐步進行多尺度細化，最終達到高頻處時間細分，低頻處頻率細分，能自動適應時頻信號分析的要求，從而可聚焦到信號的任意細節，解決了fourier變換的困難問題，成為繼fourier變換以來在科學方法上的重大突破。有人把小波變換稱為「數學顯微鏡」。

小波分析的應用是與小波分析的理論研究緊密地結合在一起地。他已經在科技信息產業領域取得了令人矚目的成就。電子信息技術是六大高新技術中重要的一個領域，他的重要方面是圖像和信號處理。現今，信號處理已經成為當代科學技術工作的重要部分，信號處理的目的就是：準確的分析、診斷、編碼壓縮和量化、快速傳遞或存儲、精確地重構(或恢復)。從數學地角度來看，信號與圖像處理可以統一看作是信號處理(圖像可以看作是二維信號)，在小波分析地許多分析的許多應用中，都可以歸結為信號處理問題。對於其性質隨時間是穩定不變的信號，處理的理想工具仍然是傅立葉分析。但是在實際應用中的絕大多數信號是非穩定的，而特別適用於非穩定信號的工具就是小波分析。

採用本發明的一種大數據系統，針對現有技術無法為演出的偷拍提供有效的電子檢測的技術問題，通過採用有針對性的、高精度的一系列圖像處理設備和圖像分析設備對觀眾席的觀眾狀態進行分析，還通過對演出現場的環境進行分析，在上述分析的基礎上，對觀眾席中盜拍者的行為進行準確檢測和位置識別，最終採取警告機制對偷拍者進行電子提醒。

可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。