本发明涉及灰度化处理领域，尤其涉及一种大数据图像灰度化处理装置。
背景技术：
一些行业领导者为了识别和追踪盗版电影，提出了通过编码反盗版(CAP)的方法，即往电影里增加水印。第一个编码反盗版是被Kodak设计的，随后Deluxe Laboratories对其进行改善。Philips在2006年也提出了一个名叫CineFence的标识系统。然而，水印技术只是一种被动的措施，他不能消除和阻止摄像偷拍。另一方面，相机干扰技术旨在通过严重破坏的电影视觉质量来消除摄像偷拍，同时要使这些干扰信号不会影响影院的观众。
早期大量的相机干扰方法主要利用了成像传感器响应红外线的原理。为了干扰移动摄像机以及在拍摄的画面中生成亮光，红外发射源被安装在电影院内。除了那些发射器等额外的成本费和日常操作费用，这种方案可以通过在镜头上附上适当的过滤器。但这种方式很容易因为偷拍者的选择而被规避。
因此，需要一种新的防偷拍技术方案，能够对观众席图像进行电子分析，对现场演出环境进行电子分析，并基于两种分析结果进行偷拍者判断，另外，还基于偷拍者的位置信息对偷拍者进行提醒，从而实现演出现场偷拍者的定向检测和定向警告。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种大数据图像灰度化处理装置，在现场设置观众席图像采集设备完成对观众席图像的提取，引入各种图像处理设备和图像分析设备判断观众席图像中是否存在可疑的偷拍者，在存在可疑的偷拍者的情况下，提取出可疑的偷拍者所在座位的编号，随后还在现场对环境参数或当前演出内容进行实时检测，以根据可疑的偷拍者的信息和现场检测结果确定真正偷拍者。
根据本发明的一方面，提供了一种大数据图像灰度化处理装置，所述装置包括大数据处理平台，用于通过网络对图像进行灰度化处理，其中，大数据处理平台中包括灰度化处理设备，用于实现对图像的灰度化处理。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，包括：影院内容采集设备，设置在影院幕布对面，用于实时采集影院幕布上的场景图像以作为实时场景图像输出；内容分析设备，设置在影院的后台控制室内，与屏幕分割设备网络连接，还与影院内容采集设备连接，用于接收每一个屏幕子图像和其对应的座位编号，还用于接收实时场景图像，将每一个屏幕子图像与实时场景图像进行内容匹配以确定内容匹配百分比，当内容匹配百分比大于等于预设百分比阈值时，将屏幕子图像对应的座位编号作为目标座位编号输出；其中，存在于屏幕子图像中的对象数量与内容匹配百分比的关系是非线形关系；凌阳SPCE061A芯片，设置在影院的后台控制室内，与内容分析设备连接，用于基于目标座位编号发出包括目标座位编号的驱动控制信号；电机驱动设备，设置在影院的后台控制室内，分别与凌阳SPCE061A芯片和电机设备连接，用于接收凌阳SPCE061A芯片发来的驱动控制信号，并对驱动控制信号进行解析以确定目标座位编号，基于目标座位编号确定电机驱动信号；云台，设置在影院幕布正上方的房顶位置，包括设备固定支架和直流电机，设备固定支架用于固定照明设备和直流电机，直流电机与电机驱动设备连接，用于在电机驱动信号的驱动下调整照明设备的照明方向，并在调整完后发出照明启动信号；照明设备，被固定在设备固定支架上，与直流电机连接，包括照明开关和照明光源，照明开关分别与直流电机和照明光源连接，用于在接收到照明启动信号后自动打开以启动照明光源的照明；CMOS传感设备，设置在影院房顶中央位置，用于对影院幕布对面的观众席进行图像采集以输出观众席图像；大数据处理平台，通过网络与CMOS传感设备连接，用于接收观众席图像并对观众席图像进行处理，大数据处理平台包括：灰度化处理设备，与CMOS传感设备网络连接，包括通道参数提取单元、加权值存储单元和灰度值计算单元，通道参数提取单元用于接收观众席图像，提取出观众席图像中每一个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加权值存储单元用于预先存储了R通道加权值、G通道加权值和B通道加权值，灰度值计算单元分别与通道参数提取单元和加权值存储单元连接，针对观众席图像中每一个像素点，将R通道像素值与R通道加权值的乘积、G通道像素值与G通道加权值的乘积以及B通道像素值与B通道加权值的乘积相加以获取针对的像素点的灰度值，并基于观众席图像中各个像素点的灰度值获得观众席图像对应的灰度化图像；其中，R通道加权值取值为0.298839，G通道加权值取值为0.586811，B通道加权值取值为0.114350；直方图分布检测设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行灰度直方图处理以获得对应的直方图图像，在直方图图像呈现双峰分布时，发出全局阈值选择信号，否则，发出非全局阈值选择信号；阈值选择设备，与直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，将全局阈值128作为阈值数据输出，在接收到非全局阈值选择信号时，将相邻像素点灰度差阈值40作为阈值数据输出；二值化处理设备，分别与阈值选择设备和直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，当灰度值大于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当灰度值小于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；二值化处理设备还用于在接收到非全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，计算垂直方向向上距离其3个像素点的像素点的灰度值作为上像素灰度值，计算垂直方向向下距离其3个像素点的像素点的灰度值作为下像素灰度值，计算水平方向向左距离其3个像素点的像素点的灰度值作为左像素灰度值，计算水平方向向右距离其3个像素点的像素点的灰度值作为右像素灰度值，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据且左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据或左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；图像平滑处理设备，与二值化处理设备连接，用于接收二值化图像，针对二值化图像中的每一个像素点，当相邻的所有像素点中存在一半以上的跳变点时，则将针对的像素点的灰度值保留，否则，将针对的像素点的灰度值设置为白电平像素点，并输出二值化图像对应的平滑图像；中值滤波设备，与图像平衡处理设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，基于各个噪声分布区域的分布半径中的最大值确定进行中值滤波的滤波像素块尺寸，采用确定的滤波像素块尺寸对平滑图像进行中值滤波处理以获得滤波图像；屏幕分割设备，与中值滤波设备连接以获得滤波图像，将滤波图像与预先存储的各种移动终端的屏幕图案进行匹配以检测并分割出滤波图像中的各个屏幕子图像，针对每一个屏幕子图像，针对其在滤波图像中的位置确定针对的屏幕子图像对应的座位编号；其中，针对的屏幕子图像对应的座位编号为持有针对的屏幕子图像对应的移动终端的观众所在的影院座位编号；其中，内容分析设备将每一个屏幕子图像与实时场景图像进行内容匹配以确定内容匹配百分比具体包括：识别出实时场景图像中的各个对象，对于每一个对象，检测其是否存在于屏幕子图像中，存在于屏幕子图像中的对象数量越多，则内容匹配百分比越高。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，还包括：灰度化处理设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成灰度化处理设备的操作。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，还包括：直方图分布检测设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成直方图分布检测设备的操作。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，还包括：阈值选择设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成阈值选择设备的操作。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，还包括：二值化处理设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成二值化处理设备的操作。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，还包括：图像平滑处理设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成图像平滑处理设备的操作。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，还包括：中值滤波设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成中值滤波设备的操作。
更具体地，在所述大数据图像灰度化处理装置中，还包括：屏幕分割设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成屏幕分割设备的操作。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的大数据图像灰度化处理装置的结构方框图。
附图标记：1大数据处理平台；2灰度化处理设备
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的大数据图像灰度化处理装置的实施方案进行详细说明。
由此可见，人工防偷拍的方式具有先天的不足，为了克服上述弊端，降低防偷拍的运营成本，提高防偷拍的工作效率，运营方一直在寻找电子防偷拍的方式进行现场监控，电子防偷拍有两种发展方向，一种是在观众手持的移动终端上做文章，在移动终端拍摄时自动检测偷拍行为，但是这种方式可能因为偷拍者对移动终端的选择而被规避，另一种是在偷拍现场安置电子干扰设备，这种方式可以避免偷拍者的规避。
现有的防偷拍的电子干扰设备是，将一种红外线装置安置在幕布或舞台的背面，红外线装置发出人眼不可见的红外线，如果偷拍者在进行移动终端或摄像机拍摄，则红外线将干扰偷拍者的摄像机成像，导致偷拍者获得的影像或图像质量低下，无法在市场上销售以及在网络上传播，从而有效维护版权利益。
但是，这种方式需要一直发射红外线，而且红外线的发射是大范围的，需要从各个位置都发射红外线，成本较高且可行性差。因此现场的电子防偷拍设备还需要寻找其他的突破方向。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种大数据图像灰度化处理装置，能够通过对现场观众席中观众的行为检测以及通过对现场环境的参数提取来确定现场观众席中是否存在偷拍者，并能够及时对偷拍者所在的位置进行定位，以便于采取相应的定向警告措施，提醒偷拍者放弃偷拍行为。
图1为根据本发明实施方案示出的大数据图像灰度化处理装置的结构方框图，所述装置包括大数据处理平台，用于通过网络对图像进行灰度化处理，其中，大数据处理平台中包括灰度化处理设备，用于实现对图像的灰度化处理。
接着，继续对本发明的大数据图像灰度化处理装置的具体结构进行进一步的说明。
所述装置包括：影院内容采集设备，设置在影院幕布对面，用于实时采集影院幕布上的场景图像以作为实时场景图像输出。
所述装置包括：内容分析设备，设置在影院的后台控制室内，与屏幕分割设备网络连接，还与影院内容采集设备连接，用于接收每一个屏幕子图像和其对应的座位编号，还用于接收实时场景图像，将每一个屏幕子图像与实时场景图像进行内容匹配以确定内容匹配百分比，当内容匹配百分比大于等于预设百分比阈值时，将屏幕子图像对应的座位编号作为目标座位编号输出；其中，存在于屏幕子图像中的对象数量与内容匹配百分比的关系是非线形关系。
所述装置包括：凌阳SPCE061A芯片，设置在影院的后台控制室内，与内容分析设备连接，用于基于目标座位编号发出包括目标座位编号的驱动控制信号。
所述装置包括：电机驱动设备，设置在影院的后台控制室内，分别与凌阳SPCE061A芯片和电机设备连接，用于接收凌阳SPCE061A芯片发来的驱动控制信号，并对驱动控制信号进行解析以确定目标座位编号，基于目标座位编号确定电机驱动信号。
所述装置包括：云台，设置在影院幕布正上方的房顶位置，包括设备固定支架和直流电机，设备固定支架用于固定照明设备和直流电机，直流电机与电机驱动设备连接，用于在电机驱动信号的驱动下调整照明设备的照明方向，并在调整完后发出照明启动信号。
所述装置包括：照明设备，被固定在设备固定支架上，与直流电机连接，包括照明开关和照明光源，照明开关分别与直流电机和照明光源连接，用于在接收到照明启动信号后自动打开以启动照明光源的照明。
所述装置包括：CMOS传感设备，设置在影院房顶中央位置，用于对影院幕布对面的观众席进行图像采集以输出观众席图像。
所述装置包括：大数据处理平台，通过网络与CMOS传感设备连接，用于接收观众席图像并对观众席图像进行处理。
大数据处理平台包括：灰度化处理设备，与CMOS传感设备网络连接，包括通道参数提取单元、加权值存储单元和灰度值计算单元，通道参数提取单元用于接收观众席图像，提取出观众席图像中每一个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加权值存储单元用于预先存储了R通道加权值、G通道加权值和B通道加权值，灰度值计算单元分别与通道参数提取单元和加权值存储单元连接，针对观众席图像中每一个像素点，将R通道像素值与R通道加权值的乘积、G通道像素值与G通道加权值的乘积以及B通道像素值与B通道加权值的乘积相加以获取针对的像素点的灰度值，并基于观众席图像中各个像素点的灰度值获得观众席图像对应的灰度化图像；其中，R通道加权值取值为0.298839，G通道加权值取值为0.586811，B通道加权值取值为0.114350。
大数据处理平台包括：直方图分布检测设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行灰度直方图处理以获得对应的直方图图像，在直方图图像呈现双峰分布时，发出全局阈值选择信号，否则，发出非全局阈值选择信号。
大数据处理平台包括：阈值选择设备，与直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，将全局阈值128作为阈值数据输出，在接收到非全局阈值选择信号时，将相邻像素点灰度差阈值40作为阈值数据输出。
大数据处理平台包括：二值化处理设备，分别与阈值选择设备和直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，当灰度值大于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当灰度值小于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；二值化处理设备还用于在接收到非全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，计算垂直方向向上距离其3个像素点的像素点的灰度值作为上像素灰度值，计算垂直方向向下距离其3个像素点的像素点的灰度值作为下像素灰度值，计算水平方向向左距离其3个像素点的像素点的灰度值作为左像素灰度值，计算水平方向向右距离其3个像素点的像素点的灰度值作为右像素灰度值，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据且左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据或左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像。
大数据处理平台包括：图像平滑处理设备，与二值化处理设备连接，用于接收二值化图像，针对二值化图像中的每一个像素点，当相邻的所有像素点中存在一半以上的跳变点时，则将针对的像素点的灰度值保留，否则，将针对的像素点的灰度值设置为白电平像素点，并输出二值化图像对应的平滑图像。
大数据处理平台包括：中值滤波设备，与图像平衡处理设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，基于各个噪声分布区域的分布半径中的最大值确定进行中值滤波的滤波像素块尺寸，采用确定的滤波像素块尺寸对平滑图像进行中值滤波处理以获得滤波图像。
大数据处理平台包括：屏幕分割设备，与中值滤波设备连接以获得滤波图像，将滤波图像与预先存储的各种移动终端的屏幕图案进行匹配以检测并分割出滤波图像中的各个屏幕子图像，针对每一个屏幕子图像，针对其在滤波图像中的位置确定针对的屏幕子图像对应的座位编号；其中，针对的屏幕子图像对应的座位编号为持有针对的屏幕子图像对应的移动终端的观众所在的影院座位编号。
其中，内容分析设备将每一个屏幕子图像与实时场景图像进行内容匹配以确定内容匹配百分比具体包括：识别出实时场景图像中的各个对象，对于每一个对象，检测其是否存在于屏幕子图像中，存在于屏幕子图像中的对象数量越多，则内容匹配百分比越高。
可选地，在所述平台中：灰度化处理设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成灰度化处理设备的操作；直方图分布检测设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成直方图分布检测设备的操作；阈值选择设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成阈值选择设备的操作；二值化处理设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成二值化处理设备的操作；图像平滑处理设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成图像平滑处理设备的操作；中值滤波设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成中值滤波设备的操作；屏幕分割设备由多个相同的处理子设备组成，多个相同的处理子设备用于并行操作，以共同完成屏幕分割设备的操作。
另外，滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号。
随着数字式电子计算机技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，导致信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。为了滤除这些噪声，恢复原本的信号，需要使用各种滤波器进行滤波处理。
采用本发明的大数据图像灰度化处理装置，针对现有技术无法为演出的偷拍提供有效的电子检测的技术问题，通过采用有针对性的、高精度的一系列图像处理设备和图像分析设备对观众席的观众状态进行分析，还通过对演出现场的环境进行分析，在上述分析的基础上，对观众席中盗拍者的行为进行准确检测和位置识别。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。