[0001] 本
发明是
申请号为2016104781644、申请日为2016年6月27日、
发明名称为“大数据分析系统”的
专利的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及大数据领域，尤其涉及一种大数据分析系统。
背景技术
[0003] 人工防偷拍的方式存在内在的弊端：首先，如果观众席面积较大，则需要安排很多工作人员进行现场监视，这意味着需要大量的人工成本；其次，工作人员肉眼扫描的方式效率低下，而且人工监视的方式容易发生因为倦怠而放过某些
角落
位置的偷拍者；最后，在观众附近设置工作人员的方式给正常观看演出的观众带来不适，影响了他们欣赏演出的心情。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 为此，本发明提出了一种新的现场防偷拍的电子设备，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。
发明内容
[0008] 为了解决上述问题，本发明提供了一种大数据分析系统，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。
[0009] 根据本发明的一方面，提供了一种大数据分析系统，所述系统包括放映室内容采集设备、内容分析设备和子屏幕分析设备，子屏幕分析设备用于分析放映室内观众的移动终端上的图像内容，放映室内容采集设备用于分析放映室屏幕上的图像内容，内容分析设备分别与放映室内容采集设备和子屏幕分析设备连接，用于基于放映室内容采集设备和子屏幕分析设备的输出进行图像内容的分析。
[0010] 更具体地，在所述大数据分析系统中，包括：放映室内容采集设备，设置在放映室屏幕对面，用于实时采集放映室屏幕上的场景图像以作为实时场景图像输出；内容分析设备，设置在放映室的后台控制室内，与子屏幕分析设备连接，还与放映室内容采集设备连接，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，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：将实时场景图像中的各个
像素与每一个屏幕子图像的各个像素进行像素值匹配，像素值匹配成功的像素的数量越多，屏幕子图像对应的内容匹配百分比越高；其中，像素值匹配成功的像素的数量与内容匹配百分比的关系是非线形关系；飞思卡尔IMX6处理设备，设置在放映室的后台控制室内，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，设置在放映室的后台控制室内，分别与飞思卡尔IMX6处理设备和电机设备连接，用于接收飞思卡尔IMX6处理设备发来的驱动
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，基于目标座位编号计算目标
水平角度和目标
俯仰角度；电机设备，设置在放映室屏幕正上方的房顶位置，分别与电机驱动设备和红外激光笔连接，包括水平
驱动电机和垂直驱动电机，水平驱动电机用于将红外激光笔的水平角度调整到目标水平角度，垂直驱动电机用于将红外激光笔的俯仰角度调整到目标俯仰角度；其中，电机设备在水平驱动电机和垂直驱动电机都调整完毕后发出激光打开信号；红外激光笔，设置在放映室屏幕正上方的房顶位置，分别与飞思卡尔IMX6处理设备和电机设备连接，包括
电池、激光发射
开关和激光发射器，电池用于为红外激光笔的激光发射提供电
力供应，激光发射开关在接收到驱动控制信号后且接收到激光打开信号时切换到打开状态，激光发射器包括
泵浦
二极管，用于在激光发射开关打开的情况下发射
波长为671纳米的激
光信号；高清摄像头，设置在放映室房顶中央位置，用于对放映室屏幕对面的观众席进行图像采集以输出高清图像；大数据服务平台，通过网络与高清摄像头连接，用于接收高清图像并对高清图像进行处理，大数据服务平台包括：灰度化处理设备，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，通道参数提取单元与高清摄像头网络连接，用于接收高清图像以提取出高清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，针对高清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，并基于高清图像中各个像素点的灰度值获得高清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；自适应递归滤波设备，与图像平衡处理设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像执行自适应递归滤波处理以获得滤波图像；子屏幕分析设备，设置在放映室的后台控制室内，通过网络与自适应递归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放映室座位编号；其中，红外激光笔还包括遥控接收器，用于接收远端发来的激光打开遥控信号和激光关闭遥控信号。
[0011] 更具体地，在所述大数据分析系统中，还包括：FLASH存储设备，用于存储预设百分比阈值和各种移动终端的屏幕图案。
[0012] 更具体地，在所述大数据分析系统中，还包括：用户输入设备，与FLASH存储设备连接，用于基于用户的操作，输入预设百分比阈值。
[0013] 更具体地，在所述大数据分析系统中，还包括：用户输入设备为
触摸屏或
键盘阵列。
[0014] 更具体地，在所述大数据分析系统中，还包括：大数据服务平台连接的网络是
移动通信网络。
[0015] 更具体地，在所述大数据分析系统中，还包括：移动通信网络为时分双工通信网络或频分双工通信网络。
[0016] 更具体地，在所述大数据分析系统中，还包括：LED显示设备，与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于显示目标座位编号。
附图说明
[0017] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
[0018] 图1为根据本发明实施方案示出的大数据分析系统的结构方
框图。
[0019] 附图标记：1放映室内容采集设备；2内容分析设备；3子屏幕分析设备具体实施方式
[0020] 下面将参照附图对本发明的大数据分析系统的实施方案进行详细说明。
[0021] 为了检测未被授权非法传播的数字多媒体视频，水印技术已经被普遍的研究并应用广泛。在制作电影或者电影投射阶段，可以采取在电影里植入使人眼看不到“图案”信息的方法。如果这些电影被摄像机偷拍记录，这个嵌入的图谱可以被提取出来而识别盗版的源头。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种大数据分析系统，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。
[0025] 图1为根据本发明实施方案示出的大数据分析系统的结构方框图，所述系统包括放映室内容采集设备、内容分析设备和子屏幕分析设备，子屏幕分析设备用于分析放映室内观众的移动终端上的图像内容，放映室内容采集设备用于分析放映室屏幕上的图像内容，内容分析设备分别与放映室内容采集设备和子屏幕分析设备连接，用于基于放映室内容采集设备和子屏幕分析设备的输出进行图像内容的分析。
[0026] 接着，继续对本发明的大数据分析系统的具体结构进行进一步的说明。
[0027] 所述系统包括：放映室内容采集设备，设置在放映室屏幕对面，用于实时采集放映室屏幕上的场景图像以作为实时场景图像输出。
[0028] 所述系统包括：内容分析设备，设置在放映室的后台控制室内，与子屏幕分析设备连接，还与放映室内容采集设备连接，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，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：将实时场景图像中的各个像素与每一个屏幕子图像的各个像素进行像素值匹配，像素值匹配成功的像素的数量越多，屏幕子图像对应的内容匹配百分比越高；其中，像素值匹配成功的像素的数量与内容匹配百分比的关系是非线形关系。
[0029] 所述系统包括：飞思卡尔IMX6处理设备，设置在放映室的后台控制室内，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，设置在放映室的后台控制室内，分别与飞思卡尔IMX6处理设备和电机设备连接，用于接收飞思卡尔IMX6处理设备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，基于目标座位编号计算目标水平角度和目标俯仰角度。
[0030] 所述系统包括：电机设备，设置在放映室屏幕正上方的房顶位置，分别与电机驱动设备和红外激光笔连接，包括水平驱动电机和垂直驱动电机，水平驱动电机用于将红外激光笔的水平角度调整到目标水平角度，垂直驱动电机用于将红外激光笔的俯仰角度调整到目标俯仰角度；其中，电机设备在水平驱动电机和垂直驱动电机都调整完毕后发出激光打开信号。
[0031] 所述系统包括：红外激光笔，设置在放映室屏幕正上方的房顶位置，分别与飞思卡尔IMX6处理设备和电机设备连接，包括电池、激光发射开关和激光发射器，电池用于为红外激光笔的激光发射提供电力供应，激光发射开关在接收到驱动控制信号后且接收到激光打开信号时切换到打开状态，激光发射器包括泵浦二极管，用于在激光发射开关打开的情况下发射波长为671纳米的激光信号；高清摄像头，设置在放映室房顶中央位置，用于对放映室屏幕对面的观众席进行图像采集以输出高清图像。
[0032] 所述系统包括：大数据服务平台，通过网络与高清摄像头连接，用于接收高清图像并对高清图像进行处理。
[0033] 大数据服务平台包括：灰度化处理设备，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，通道参数提取单元与高清摄像头网络连接，用于接收高清图像以提取出高清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，针对高清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，并基于高清图像中各个像素点的灰度值获得高清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。
[0034] 大数据服务平台包括：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。
[0035] 大数据服务平台包括：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。
[0036] 大数据服务平台包括：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。
[0037] 大数据服务平台包括：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。
[0038] 大数据服务平台包括：自适应递归滤波设备，与图像平衡处理设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像执行自适应递归滤波处理以获得滤波图像。
[0039] 所述系统包括：子屏幕分析设备，设置在放映室的后台控制室内，通过网络与自适应递归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放映室座位编号。
[0040] 其中，红外激光笔还包括遥控接收器，用于接收远端发来的激光打开遥控信号和激光关闭遥控信号。
[0041] 可选地，在所述平台中：FLASH存储设备，用于存储预设百分比阈值和各种移动终端的屏幕图案；用户输入设备，与FLASH存储设备连接，用于基于用户的操作，输入预设百分比阈值；用户输入设备为触摸屏或键盘阵列；大数据服务平台连接的网络是移动通信网络；移动通信网络为时分双工通信网络或频分双工通信网络；移动通信网络为时分双工通信网络或频分双工通信网络。
[0042] 另外，4G LTE是一个全球通用的标准，包括两种网络模式FDD和TDD，分别用于成对
频谱和非成对频谱。运营商最初在两个模式之间的取舍纯粹出于对频谱可用性的考虑。大多运营商将会同时部署两种网络，以便充分利用其拥有的所有频谱资源。FDD和TDD在技术上区别其实很小，主要区别就在于采用不同的双工方式，频分双工(FDD)和时分双工(TDD)是两种不同的双工方式。
[0043] FDD是在分离的两个对称
频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。
[0044] TDD用时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。
[0045] 采用本发明的大数据分析系统，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，最终采取警告机制对偷拍者进行电子提醒，从而维护正版运营商的经济利益。
[0046] 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。
