本发明涉及危险物舞台领域，尤其涉及一种智能化危险物舞台控制系统。
背景技术：
观看剧院或舞台演出作为精神文化生活的一种，是陶冶情操、获得身心愉悦的重要途径。对于孩子们来说，观看表演，能够更深入地了解到各种知识，准确对社会和自然进行全面的认识，给孩子们带来身心上的放松和愉悦。但是，表演本身具有一定的危险性，尤其对于控制性差且动作不够敏捷的未成年人来说，需要防止表演给他们造成的身心上的伤害。
如果采用危险物作为演员进行演出，例如在一些孩子偏爱的危险物舞台或危险物剧场内，与观众接触而造成的安全事故发生的数量大幅度增加。其原因一方面是无法与危险物进行事先沟通，另一方面是危险物的可控性较差，更关键的是，危险物与观众的接触不仅可能对观众身心造成影响和伤害，对危险物本身也可能造成不利影响。
现有技术中，为了避免上述事故发生，演出方一般是采用人工的方式，事先告诉危险物的驯养员在演出时尽量减少与观众的接触，尽量保留在安全区域内进行表演，同时，如果发现危险物不听指令，即将与前排观众接触时，立即派遣后备人员赶赴前排对危险物进行围堵和驱赶，危急情况下，甚至可以采取极端措施。
很显然，上述驱逐方式不够理想，而且无法根据危险物类型确定驱逐模式，驱逐的效率很低下。同时，现有技术中危险物舞台或危险物剧场中，包括升降框架、背景光或拉幕的设备的控制方式简单粗糙，无法根据设备的具体使用情况进行灵活操作，导致设备控制效率不高。
因此，需要一种新的危险物舞台或危险物剧院的设计方案，能够替换人工驱逐方式，采用电子化方式设计出基于图像识别技术的危险物检测机制和危险物类型检测机制，并确定接近观众的危险物的类型，根据危险物的类型确定具体的相应的驱逐方式，另外，还能够改造了现有危险物舞台或危险物剧场的设备控制机制。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种智能化危险物舞台控制系统，改造现有技术中危险物舞台或危险物剧场，为了防止危险物侵害观众，采用图像识别技术建立了危险物接近识别、危险物类型识别机制，以基于识别到的危险物类型确定相应的驱逐策略，有效避免危险物与观众的接触，同时，还对现场设备的控制机制进行优化，提高现场设备的控制效率。
根据本发明的一方面，提供了一种智能化危险物舞台控制系统，所述系统包括危险物检测设备、avr32芯片和烟雾喷射设备，危险物检测设备用于检测舞台边缘是否存在危险物，avr32芯片分别与危险物检测设备和烟雾喷射设备连接，用于基于危险物检测设备的输出确定对烟雾喷射设备的控制策略。
更具体地，在所述智能化危险物舞台控制系统中，包括：高清图像采集设备，设置在舞台边缘的上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，用于对舞台边缘进行拍摄，以获得舞台边缘图像；图像修正设备，与高清图像采集设备连接以接收舞台边缘图像，对于舞台边缘图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正图像；目标识别设备，分别与sd存储卡和图像修正设备连接，用于接收修正图像、预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值，基于预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值在修正图像中进行危险物目标识别，识别成功则将危险物目标从修正图像中分割以作为危险物子图像输出，识别失败则输出无目标危险物信号；危险物检测设备，分别与sd存储卡和目标识别设备连接，在接收到无目标危险物信号时，转发无目标危险物信号，在接收到危险物子图像时，将危险物子图像与各种基准危险物轮廓逐一匹配，匹配成功则输出匹配到的基准危险物轮廓对应的类型以作为目标危险物类型输出，匹配失败则输出无目标危险物信号；烟雾喷射设备，设置在舞台边缘的下方，能够以设定颜色发射出不同的烟雾；烟雾喷射控制设备，分别与烟雾喷射设备和avr32芯片连接，设置在烟雾喷射设备附近，接收avr32芯片发送的烟雾喷射控制信号，并基于烟雾喷射控制信号控制烟雾喷射设备的喷射模式；位置反馈设备，用于反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出；重量检测设备，用于检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；速度检测设备，用于检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出；吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，用于驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作；avr32芯片，分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制；sd存储卡，与avr32芯片连接，用于存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别用于对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权；sd存储卡还用于预先存储了预设危险物灰度上限阈值、预设危险物灰度下限阈值和各种基准危险物轮廓；升降框架负载检测设备，设置在升降框架下，包括高度检测仪、重量变化检测仪和at89c51单片机，高度检测仪用于检测升降框架当前的实时高度，重量变化检测仪用于检测升降框架上负载重量变化率，at89c51单片机分别与高度检测仪和重量变化检测仪连接，当实时高度大于等于预设高度阈值时，发出坠落预警信号，当实时高度大于等于预设高度阈值且负载重量变化率大于等于预设变化率阈值时，发出坠落报警信号；报警警示灯，与升降框架负载检测设备连接，用于基于坠落预警信号或坠落报警信号进行不同颜色的警示灯显示操作；其中，预设高度阈值和预设变化率阈值被预先存储在sd存储卡中；其中，与目标危险物类型对应的烟雾喷射颜色为目标危险物类型厌恶的烟雾喷射颜色；其中，avr32芯片还分别与危险物检测设备和烟雾喷射控制设备连接，当接收到目标危险物类型时，向烟雾喷射控制设备发出与目标危险物类型对应的烟雾喷射颜色，当接收到无目标危险物信号时，向烟雾喷射控制设备发出停止烟雾喷射信号。
更具体地，在所述智能化危险物舞台控制系统中，还包括：液晶显示设备，与avr32芯片连接，用于显示目标危险物类型或无目标危险物信号。
更具体地，在所述智能化危险物舞台控制系统中：液晶显示设备还集成有触摸屏。
更具体地，在所述智能化危险物舞台控制系统中：各种基准危险物轮廓中，每一种基准危险物轮廓对应一种危险物类型。
更具体地，在所述智能化危险物舞台控制系统中，还包括：键盘阵列，用于在用户的操作下，接收用户输入的预设高度阈值和预设变化率阈值。
本发明中，所述危险物包括动物。
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智能化危险物舞台控制系统的结构方框图。
附图标记：1危险物检测设备；2avr32芯片；3烟雾喷射设备
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的智能化危险物舞台控制系统的实施方案进行详细说明。
在现场表演中，危险物离观众的距离较近，尤其离前排的观众最近。当危险物在演出平台上表演时，演出组织方可能要考虑的是，这些危险物会不会因为意外而与观众接触，以及这种接触会不会给危险物或观众造成身体或心理上的伤害。而这些伤害是演出组织方和观众都不愿意看到的。一些危险物在表演过程中是不会因为与观众接触而造成相互身心上的伤害的，例如猫、狗或绵羊，一方面是因为这些危险物的习性温顺，而且逃离驯养者的可能性不大，易受驯养者控制，但是也有一些危险物在与观众接触时有可能发生危险，例如大象、狮子、老虎等大型危险物，甚至温顺的羚羊、斑马或者角牛。
因此，为了避免上述意外发生，最根本的解决办法是在发现危险物进入到演出平台边缘位置时，立即采取措施将其驱逐，使其远离观众位置，进入安全区域，具体操作中，可以通过危险物类型的识别来确定对应的合适的驱逐措施，这样，一方面能够保证前排观众的身心不受到伤害，另一方面，实际上也保护了这些危险物。然而，现有技术中并没有上述针对危险物类型确定驱逐措施的具体的隔离方案，同时，现有技术中的危险物舞台或危险物剧场的一些设备控制效率低下，控制效率不高，容易造成演出事故，例如，缺少对升降框架、背景光或拉幕的有效控制机制。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种智能化危险物舞台控制系统，能够将在危险物表演过程中防危险物侵入作为一个专门的课题进行研究，以电子化的驱逐方式替代人工的驱逐方式，大幅度提高危险物驱逐的效率，另外，能够根据现场设备的具体情况制定相应的控制策略。
图1为根据本发明实施方案示出的智能化危险物舞台控制系统的结构方框图，所述系统包括危险物检测设备、avr32芯片和烟雾喷射设备，危险物检测设备用于检测舞台边缘是否存在危险物，avr32芯片分别与危险物检测设备和烟雾喷射设备连接，用于基于危险物检测设备的输出确定对烟雾喷射设备的控制策略。
接着，继续对本发明的智能化危险物舞台控制系统的具体结构进行进一步的说明。
所述系统包括：高清图像采集设备，设置在舞台边缘的上方，包括鱼眼摄像机和辅助光源，用于对舞台边缘进行拍摄，以获得舞台边缘图像；图像修正设备，与高清图像采集设备连接以接收舞台边缘图像，对于舞台边缘图像依次执行边缘增强、自适应均值滤波、中值滤波、光照补偿和直方图均衡化处理，以获得对应的修正图像。
所述系统包括：目标识别设备，分别与sd存储卡和图像修正设备连接，用于接收修正图像、预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值，基于预设危险物灰度上限阈值和预设危险物灰度下限阈值在修正图像中进行危险物目标识别，识别成功则将危险物目标从修正图像中分割以作为危险物子图像输出，识别失败则输出无目标危险物信号。
所述系统包括：危险物检测设备，分别与sd存储卡和目标识别设备连接，在接收到无目标危险物信号时，转发无目标危险物信号，在接收到危险物子图像时，将危险物子图像与各种基准危险物轮廓逐一匹配，匹配成功则输出匹配到的基准危险物轮廓对应的类型以作为目标危险物类型输出，匹配失败则输出无目标危险物信号。
所述系统包括：烟雾喷射设备，设置在舞台边缘的下方，能够以设定颜色发射出不同的烟雾；烟雾喷射控制设备，分别与烟雾喷射设备和avr32芯片连接，设置在烟雾喷射设备附近，接收avr32芯片发送的烟雾喷射控制信号，并基于烟雾喷射控制信号控制烟雾喷射设备的喷射模式；位置反馈设备，用于反馈吊杆当前所在的实时位置，并作为吊杆实时位置输出；重量检测设备，用于检测吊杆当前所承担的负载重量，并作为吊杆负载重量输出；速度检测设备，用于检测吊杆当前的升降速度，并作为吊杆实时速度输出。
所述系统包括：吊杆保护设备，包括制动单元、保护单元和保护驱动电机，保护驱动电机分别与制动单元和保护单元连接，用于驱动制动单元或保护单元以实现对吊杆的保护操作，制动单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆的制动操作，保护单元用于在保护驱动电机的控制下，实现对吊杆上负载的保护操作。
所述系统包括：avr32芯片，分别与位置反馈设备、重量检测设备、速度检测设备和保护驱动电机连接，基于预设位置权重、吊杆实时位置、预设重量权重、吊杆负载重量、预设速度权重和吊杆实时速度确定保护控制信号，并将保护控制信号发送给保护驱动电机以实现对保护驱动电机的驱动控制。
所述系统包括：sd存储卡，与avr32芯片连接，用于存储预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重，预设位置权重、预设重量权重和预设速度权重分别用于对吊杆实时位置、吊杆负载重量和吊杆实时速度进行加权；sd存储卡还用于预先存储了预设危险物灰度上限阈值、预设危险物灰度下限阈值和各种基准危险物轮廓。
所述系统包括：升降框架负载检测设备，设置在升降框架下，包括高度检测仪、重量变化检测仪和at89c51单片机，高度检测仪用于检测升降框架当前的实时高度，重量变化检测仪用于检测升降框架上负载重量变化率，at89c51单片机分别与高度检测仪和重量变化检测仪连接，当实时高度大于等于预设高度阈值时，发出坠落预警信号，当实时高度大于等于预设高度阈值且负载重量变化率大于等于预设变化率阈值时，发出坠落报警信号；报警警示灯，与升降框架负载检测设备连接，用于基于坠落预警信号或坠落报警信号进行不同颜色的警示灯显示操作。
其中，预设高度阈值和预设变化率阈值被预先存储在sd存储卡中；与目标危险物类型对应的烟雾喷射颜色为目标危险物类型厌恶的烟雾喷射颜色；avr32芯片还分别与危险物检测设备和烟雾喷射控制设备连接，当接收到目标危险物类型时，向烟雾喷射控制设备发出与目标危险物类型对应的烟雾喷射颜色，当接收到无目标危险物信号时，向烟雾喷射控制设备发出停止烟雾喷射信号。
更具体地，在所述系统中，还包括：液晶显示设备，与avr32芯片连接，用于显示目标危险物类型或无目标危险物信号；液晶显示设备还集成有触摸屏；各种基准危险物轮廓中，每一种基准危险物轮廓对应一种危险物类型；还包括：键盘阵列，用于在用户的操作下，接收用户输入的预设高度阈值和预设变化率阈值。
另外，舞台或剧院的发展以欧洲为典型，早在17世纪就出现了镜框式舞台。从18世纪末到20世纪初的一百年来，欧洲的舞台或剧院随着艺术和工业技术的发展而空前发展。目前舞台或剧院发展主要有以下特点：机械设备具有高科技含量。在机械设备中大量采用高新技术成果，如计算机技术，数控技术，液压技术，传感器反馈技术，现场总线技术，dcs技术等。
在舞台或剧院机械的设计、制造、检测、验收、维修等方面，德国、奥地利、日本的机械除执行本国机械行业的通用标准外，还有舞台或剧院机械的专用标准，专业舞台或剧院的部分机械设备设置已形成基本模式，有时还根据特定剧情设置专用的舞台或剧院机械设备为特定剧目服务，并且舞台或剧院机械设备有向大型化发展的趋势。
采用本发明的智能化危险物舞台控制系统，针对现有技术在危险物表演过程中防危险物袭人机制过于依赖人工以及设备控制机制落后的技术问题，通过建立高效图像识别技术实现对危险物袭人行为的电子化检测，并根据危险物类型制定对应的驱逐方式，同时，还对现有的设备控制机制进行优化，提高现场设备控制的精度。
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。