本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种并行图像二值化处理系统。
背景技术：
云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算(Cloud Computing)是分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、[5]网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)、热备份冗余(High Available)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。云计算已经开始普遍应用到各个领域。
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，需要一种新的基于云端的偷拍方案，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，本发明提供了一种并行图像二值化处理系统，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，更为重要的是，建立了一套能够根据偷拍者位置进行定向提示的机构，从而完全自动地实现对偷拍者的电子式检测和警告。
根据本发明的一方面，提供了一种并行图像二值化处理系统，所述系统包括多个云端应用设备，每一个云端应用设备包括一个阈值选择子设备和一个二值化处理子设备，阈值选择子设备用于选择用于二值化处理的阈值数据，二值化处理子设备与阈值选择子设备连接，用于基于阈值数据对图像执行二值化处理。
更具体地，在所述并行图像二值化处理系统中，包括：环境亮度检测设备，设置在电影院房顶中央位置，用于检测电影院内部环境的实时亮度以作为实时环境亮度输出；屏幕亮度检测设备，设置在电影院的后台控制室内，与子屏幕分析设备连接以接收每一个屏幕子图像和其对应的座位编号，用于基于每一个屏幕子图像的各个像素的灰度值计算每一个屏幕子图像的屏幕亮度以作为实时屏幕亮度输出；亮度匹配设备，设置在电影院的后台控制室内，分别与环境亮度检测设备和屏幕亮度检测设备连接，用于接收实时环境亮度以及接收每一个屏幕子图像的实时屏幕亮度，将每一个屏幕子图像的实时屏幕亮度与实时环境亮度进行匹配，当存在屏幕子图像的实时屏幕亮度减去实时环境亮度的差值大于等于预设亮度阈值时，将屏幕子图像对应的座位编号作为目标座位编号输出；DSP处理芯片，设置在电影院的后台控制室内，与亮度匹配设备连接，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；定向设备，设置在电影院的后台控制室内，与DSP处理芯片连接，用于对驱动控制信号进行解析以确定目标座位编号，基于目标座位编号向与目标座位编号对应的提示机构和双声道扬声器发送拍照警示信号；提示机构，每一个观众座位上设置一个，位置处于观众座位对应椅背的后方，包括弹簧、伸缩控制器和木质突起部件，木质突起部件设置在弹簧的前方，伸缩控制器与定向设备连接，用于控制弹簧的伸展和收缩；其中，伸缩控制器在接收到拍照警示信号时伸展弹簧以实现木质突起部件对观众后背的点触；双声道扬声器，每一个观众座位上设置一个，位置处于观众座位对应扶手内，与定向设备连接，用于在接收到拍照警示信号时播放与禁止拍照对应的语音文件；高清摄像头，设置在电影院房顶中央位置，用于对电影院幕布对面的观众席进行图像采集以输出高清图像；数据分割设备，位于云端，与高清摄像头连接，用于将高清图像分割成N个图像分块，N为大于1的自然数；云端命令通道管理设备，位于云端，用于对云端命令进行通道管理；N个云端存储设备，位于云端，与数据分割设备连接，用于分别存储N个图像分块；云端服务中心设备，位于云端，与N个云端存储设备连接，用于集中N个图像分块，并将N个图像分块分发给M个云端应用设备，M为大于1的自然数且M小于等于N；M个云端应用设备，位于云端，与云端服务中心设备连接，用于接收分配到的、一个以上的图像分块，每一个云端应用设备包括：灰度化处理子设备，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每一个图像分块，提取出图像分块中每一个像素点的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，针对图像分块中每一个像素点，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，并基于图像分块中各个像素点的灰度值获得图像分块对应的灰度化图像；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；直方图分布检测子设备，与灰度化处理子设备连接，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；阈值选择子设备，与直方图分布检测子设备连接，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；二值化处理子设备，分别与阈值选择子设备和直方图分布检测子设备连接，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；二值化处理子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；图像平滑处理子设备，与二值化处理子设备连接，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；自适应递归滤波子设备，与图像平衡处理子设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像执行自适应递归滤波处理以获得滤波图像；数据合并设备，位于云端，与M个云端应用设备连接，用于将每一个云端应用设备的自适应递归滤波子设备输出的滤波图像进行拼接以获得滤波整合图像；子屏幕分析设备，设置在电影院的后台控制室内，与数据合并设备连接以获得滤波整合图像，将滤波整合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整合图像中的各个屏幕子图像，针对每一个屏幕子图像，针对其在滤波整合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电影院座位编号。
更具体地，在所述并行图像二值化处理系统中，还包括：灰度化处理子设备由CPLD芯片来实现。
更具体地，在所述并行图像二值化处理系统中，还包括：直方图分布检测子设备由CPLD芯片来实现。
更具体地，在所述并行图像二值化处理系统中，还包括：二值化处理子设备由CPLD芯片来实现。
更具体地，在所述并行图像二值化处理系统中，还包括：图像平滑处理子设备由CPLD芯片来实现。
更具体地，在所述并行图像二值化处理系统中，还包括：DSP处理芯片还包括计时单元。
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并行图像二值化处理系统的结构方框图。
附图标记：1多个云端应用设备
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的并行图像二值化处理系统的实施方案进行详细说明。
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，本发明搭建了一种并行图像二值化处理系统，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并行图像二值化处理系统的结构方框图，所述系统包括多个云端应用设备，每一个云端应用设备包括一个阈值选择子设备和一个二值化处理子设备，阈值选择子设备用于选择用于二值化处理的阈值数据，二值化处理子设备与阈值选择子设备连接，用于基于阈值数据对图像执行二值化处理。
接着，继续对本发明的并行图像二值化处理系统的具体结构进行进一步的说明。
所述系统包括：环境亮度检测设备，设置在电影院房顶中央位置，用于检测电影院内部环境的实时亮度以作为实时环境亮度输出。
所述系统包括：屏幕亮度检测设备，设置在电影院的后台控制室内，与子屏幕分析设备连接以接收每一个屏幕子图像和其对应的座位编号，用于基于每一个屏幕子图像的各个像素的灰度值计算每一个屏幕子图像的屏幕亮度以作为实时屏幕亮度输出。
所述系统包括：亮度匹配设备，设置在电影院的后台控制室内，分别与环境亮度检测设备和屏幕亮度检测设备连接，用于接收实时环境亮度以及接收每一个屏幕子图像的实时屏幕亮度，将每一个屏幕子图像的实时屏幕亮度与实时环境亮度进行匹配，当存在屏幕子图像的实时屏幕亮度减去实时环境亮度的差值大于等于预设亮度阈值时，将屏幕子图像对应的座位编号作为目标座位编号输出。
所述系统包括：DSP处理芯片，设置在电影院的后台控制室内，与亮度匹配设备连接，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；定向设备，设置在电影院的后台控制室内，与DSP处理芯片连接，用于对驱动控制信号进行解析以确定目标座位编号，基于目标座位编号向与目标座位编号对应的提示机构和双声道扬声器发送拍照警示信号。
所述系统包括：提示机构，每一个观众座位上设置一个，位置处于观众座位对应椅背的后方，包括弹簧、伸缩控制器和木质突起部件，木质突起部件设置在弹簧的前方，伸缩控制器与定向设备连接，用于控制弹簧的伸展和收缩；其中，伸缩控制器在接收到拍照警示信号时伸展弹簧以实现木质突起部件对观众后背的点触。
所述系统包括：双声道扬声器，每一个观众座位上设置一个，位置处于观众座位对应扶手内，与定向设备连接，用于在接收到拍照警示信号时播放与禁止拍照对应的语音文件；高清摄像头，设置在电影院房顶中央位置，用于对电影院幕布对面的观众席进行图像采集以输出高清图像。
所述系统包括：数据分割设备，位于云端，与高清摄像头连接，用于将高清图像分割成N个图像分块，N为大于1的自然数；云端命令通道管理设备，位于云端，用于对云端命令进行通道管理；N个云端存储设备，位于云端，与数据分割设备连接，用于分别存储N个图像分块。
所述系统包括：云端服务中心设备，位于云端，与N个云端存储设备连接，用于集中N个图像分块，并将N个图像分块分发给M个云端应用设备，M为大于1的自然数且M小于等于N；M个云端应用设备，位于云端，与云端服务中心设备连接，用于接收分配到的、一个以上的图像分块。
每一个云端应用设备包括：灰度化处理子设备，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每一个图像分块，提取出图像分块中每一个像素点的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，针对图像分块中每一个像素点，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，并基于图像分块中各个像素点的灰度值获得图像分块对应的灰度化图像；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。
每一个云端应用设备包括：直方图分布检测子设备，与灰度化处理子设备连接，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。
每一个云端应用设备包括：阈值选择子设备，与直方图分布检测子设备连接，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。
每一个云端应用设备包括：二值化处理子设备，分别与阈值选择子设备和直方图分布检测子设备连接，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；二值化处理子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。
每一个云端应用设备包括：图像平滑处理子设备，与二值化处理子设备连接，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。
每一个云端应用设备包括：自适应递归滤波子设备，与图像平衡处理子设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像执行自适应递归滤波处理以获得滤波图像。
所述系统包括：数据合并设备，位于云端，与M个云端应用设备连接，用于将每一个云端应用设备的自适应递归滤波子设备输出的滤波图像进行拼接以获得滤波整合图像。
所述系统包括：子屏幕分析设备，设置在电影院的后台控制室内，与数据合并设备连接以获得滤波整合图像，将滤波整合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整合图像中的各个屏幕子图像，针对每一个屏幕子图像，针对其在滤波整合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电影院座位编号。
可选地，在所述平台中：灰度化处理子设备由CPLD芯片来实现；直方图分布检测子设备由CPLD芯片来实现；二值化处理子设备由CPLD芯片来实现；图像平滑处理子设备由CPLD芯片来实现；以及DSP处理芯片还包括计时单元。
另外，DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
采用本发明的并行图像二值化处理系统，针对现有技术无法为出租车司机提供交通路口即时客流信息的技术问题，通过。
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。