专利名称：舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现的制作方法
技术领域：
本发明涉及舞台表演人员灯光跟踪技术，尤其一种舞台表演人员灯光自动跟踪技 术及其实现。
背景技术：
目前，舞台表演中绚丽多彩、动态的霓虹灯以及跟踪照射表演人员的高亮度光圈 给现场增加了不少欢快和梦幻的气氛。但是，由于表演人员经常在舞台上移动，且速度和方 向都是时刻变化的。而高亮度光圈是由人工控制射灯对表演人员进行跟踪的。由于种种原 因，经常会导致光圈不能及时、准确地跟踪到表演人员。这给表演现场带来了不和谐及观众 视觉上的不满足。
发明内容
针对以上问题，本发明提出了一种舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现。其 包括信号采集模块、信号处理模块、驱动控制模块、二维转动平台和跟踪射灯。要实现对经常运动的舞台表演人员灯光的自动、准确跟踪，其关键技术在于如何 实时获取表演人员在舞台上的位置信号并驱动跟踪射灯进行照射。本发明采用的技术方案 是利用信号采集模块对表演人员在舞台上的位置进行实时采集，由信号处理模块进行相 应处理后，再通过驱动控制模块产生控制二维转动平台的信号，进而带动与二维转动平台 运动板固联的跟踪射灯对表演人员进行跟踪。本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术的信号采集模块可采用音频、超声 测距、图像传感、光电检测或压力检测技术中的一种来实现。信号处理模块是以单片机、DSP 或FPGA为核心的处理单元。二维转动平台固定安装于舞台的顶部。跟踪射灯与二维转动 平台运动板固联，并指向舞台。本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现具有自动和手动两种控 制模式。正常情况下，系统可自动实现表演人员的灯光跟踪。系统出现异常时，可由人工控 制跟踪射灯的转动，以确保舞台表演的顺利进行。本发明可有效克服目前舞台表演人员跟 踪灯光滞后的问题，增加表演现场的和谐气氛，有较好的市场前景。以下通过实施例及其附图作进一步的说明。
图1是本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现的原理框图。图2是本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现采用超声测距技 术一个实施例的示意图。图3是本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现采用图像传感技 术一个实施例的示意图。图4是本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现采用音频技术一 个实施例的示意图。图5是本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现采用光电传感器
3一个实施例的示意图。图6是本发明所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现采用压力传感器 一个实施例的示意图。图中，1.信号采集模块，2.信号处理模块，3.驱动控制模块，4. 二维转动平台， 5.跟踪射灯，6. 二维转动平台运动板，7.舞台，8.表演人员，9.超声传感器，10.图像传感 器，11.音频发射器，12.音频接收器，13.光电传感器，14.压力传感器。
具体实施例方式实施例一采用超声测距技术的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现本实施例中，表演人员8在舞台7上表演时，通过固定于舞台7侧面和后部的两个 超声传感器9和信号处理模块2可测得表演人员8相对各超声传感器9的距离。根据两个 超声传感器9在舞台7上的位置可得到表演人员8在舞台7坐标系中的具体位置信号。将 该位置信号换算到固定于舞台7顶部的二维转动平台4的坐标系中，便可得到用于驱动二 维转动平台运动板6的控制参数，再通过驱动控制模块3控制二维转动平台运动板6在两 个维度上带动与其固联的跟踪射灯5转动。由跟踪射灯5发出的光圈便能自动、实时地对 表演人员8进行跟踪照射。实施例二采用图像传感技术的舞台表演人员灯光自动跟踪技术 及其实现本实施例中，表演人员8在舞台7上表演时，由固定于舞台7顶部中央的大视场图 像传感器10实时采集整个舞台的图像信号，通过信号处理模块2处理后可测得表演人员8 在舞台7坐标系中的具体位置信号。将该位置信号换算到固定于舞台7顶部的二维转动平 台4的坐标系中，得到用于驱动二维转动平台运动板6的控制参数，再通过驱动控制模块3 控制二维转动平台运动板6在两个维度上带动与其固联的跟踪射灯5转动。由跟踪射灯5 发出的光圈便能自动、实时地对表演人员8进行跟踪照射。实施例三采用音频技术的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现本实施例中，表演人员8在舞台7上表演时，由其携带的音频发射器11发出的音 频信号被固定于舞台7侧面和后部的两个音频接收器12接收，经信号处理模块2处理后得 到表演人员8相对两个音频接收器12的距离。根据两个音频接收器12在舞台7上的位置 可得到表演人员8在舞台7坐标系中的具体位置信号。将该位置信号换算到固定于舞台7 顶部的二维转动平台4的坐标系中，可得到用于驱动二维转动平台运动板6的控制参数，再 通过驱动控制模块3控制二维转动平台运动板6在两个维度上带动与其固联的跟踪射灯5 转动。由跟踪射灯5发出的光圈便能自动、实时地对表演人员8进行跟踪照射。实施例四采用光电传感器的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现本实施例中，在舞台7的台面内部按一定间距阵列式固定多个光电传感器13，并 使其不妨碍表演人员8的走动或不致其为表演人员8的走动所损坏。通过合理设计光电传 感器13阵列的间距，使表演人员8在舞台7上总能挡住某个或某几个光电传感器13，经信 号处理模块2处理后即得到表演人员8在舞台7坐标系中的具体位置信号。将该位置信号 换算到固定于舞台7顶部的二维转动平台4的坐标系中，可得到用于驱动二维转动平台运 动板6的控制参数，再通过驱动控制模块3控制二维转动平台运动板6在两个维度上带动 与其固联的跟踪射灯5转动。由跟踪射灯5发出的光圈便能自动、实时地对表演人员8进行跟踪照射。实施例五采用压力传感器的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现本实施例中，在舞台7的台面内部按一定间距阵列式固定多个压力传感器14，并 使其不妨碍表演人员8的走动或不致其为表演人员8的走动所损坏。通过合理设计压力传 感器14阵列的间距，使表演人员8在舞台7上时总有某个或某几个压力传感器14有信号 输出。压力传感器14的输出信号经信号处理模块2处理后即得到表演人员8在舞台7坐 标系中的具体位置信号。将该位置信号换算到固定于舞台7顶部的二维转动平台4的坐标 系中，便可得到用于驱动二维转动平台运动板6的控制参数，再通过驱动控制模块3控制二 维转动平台运动板6在两个维度上带动与其固联的跟踪射灯5转动。由跟踪射灯5发出的 光圈便能自动、实时地对表演人员8进行跟踪照射。
权利要求
一种舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现，其特征在于包括信号采集模块(1)、信号处理模块(2)、驱动控制模块(3)、二维转动平台(4)和跟踪射灯(5)。
2.如权利要求1所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现，其特征在于所述 的信号采集模块(1)可通过音频、超声测距、图像传感、光电检测或压力检测技术中的一种 来实现。
3.如权利要求1所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现，其特征在于所述 的信号处理模块(2)是以单片机、DSP或FPGA为核心的处理单元。
4.如权利要求1所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现，其特征在于所述 的跟踪舞台表演人员的跟踪射灯(5)与二维转动平台运动板(6)固联。
5.如权利要求1所述的舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现，其特征在于所述 的跟踪技术及其实现有自动和手动两种控制模式，并可方便地切换。
全文摘要
本发明涉及一种舞台表演人员灯光自动跟踪技术及其实现，包括信号采集模块、信号处理模块、驱动控制模块、二维转动平台和跟踪射灯。信号采集模块可通过音频、超声测距、图像传感、光电检测或压力检测技术中的一种来实现。信号处理模块是以单片机、DSP或FPGA为核心的处理单元。二维转动平台固定安装于舞台顶部。跟踪射灯与二维转动平台运动板固联，并指向舞台。通过信号采集模块对表演人员的位置信号实时采集，经信号处理模块后得到表演人员在舞台上的位置，再通过驱动控制模块控制二维转动平台运动板进行两维度转动，带动跟踪射灯对表演人员进行灯光跟踪。本发明可有效克服目前舞台表演人员跟踪灯光滞后问题，增加表演现场和谐气氛，有较好市场前景。
文档编号G05B19/042GK101937199SQ201010131968
公开日2011年1月5日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者倪旭光, 孙长敬, 徐豪, 李轶, 江文勇, 腾鹏飞 申请人:中国计量学院