一种基于人工智能的智慧展厅中控服务系统

摘要

本发明公开一种基于人工智能的智慧展厅中控服务系统，包括展示目标统计模块、展示区域设备设置模块、展示区域设备控制模块、展示区域投影控制模块、观展人员观展分布状态识别模块、投影屏适配显示参数解析模块、展示内容数据库、控制数据库、外界环境光源参数采集模块、投影屏适配光电参数解析模块和投影屏显示智能调控终端,通过对文物展厅对应展示区域的投影屏进行开启关闭、显示参数、投影背景和光电参数智能灵活控制，实现了投影屏的全方位多维度调控，使得投影效果更佳，在一定程度上强化了观展自由度和视觉感受，以此提高了展示内容对观展人员的吸引力，进而增强了观展体验感。

说明书

技术领域

本发明涉及展厅控制技术领域，具体而言，涉及一种基于人工智能的智慧展厅中控服务系统。

背景技术

博物馆是以文物,遗址为载体,为广大民众普及历史文物知识,提高民众文化素养和文化自信的机构，随着我国社会经济的飞速发展,群众对公共文化服务的需求不断激增，人们在空闲时会选择去博物馆参观学习，特别是博物馆内的文物展厅，当前为了提高观展人员对展示文物的认知度，文物展厅内各文物展示区域内都会设置投影设施，用于将文物的介绍讲解视频投放在投影屏上供观展人员观看，在这种情况下，就需要设置投影屏的中控终端，用于控制投影屏的开启关闭和内容显示。

在实现本申请的过程中，发明人发现现有投影屏的控制至少存在如下问题：

1.目前对文物展示区域对应投影屏的开启关闭控制都是按照固定时间点控制的，例如在展厅开展时控制投影屏开启，在展厅闭展时控制投影屏关闭，没有考虑展示区域在整个开展过程中是否存在观展人员的问题，由于人们参展的时间不固定且不同的参展人员对展示的文物都有各自的偏好，自然会存在某个展示区域在某个时间段内观展人员稀少甚至无观展人员，在这种情况下，如果还使投影屏处于正常运行状态下，就会造成大量的电能资源浪费，不满足绿色运营需求；

2.目前对文物展示区域对应投影屏的展示内容控制过于固定，缺乏灵活性，一方面体现在投影屏的显示参数控制，具体为当前投影屏在播放展示内容过程中其显示比例、显示字号等显示参数在预先设置好之后就固定不变的，没有考虑到其设置的显示参数与观展人员对应观展状态的实时适配性，导致观展体验感不佳；另一方面体现在投影屏上展示内容的投影背景控制，具体为当前为了营造观展气氛、凸显展示内容的美观，一般都会为展示内容设置投影背景，目前投影背景的设置依据大多是以主体展示内容进行统一设置，这种设置依据适用于为展示形式为图片的展示内容，但是目前的展示内容都是以视频为主，视频是由大量的图片构成的，由于每个图片都有其对应的主体内容，这就出现统一设置的投影背景在展示内容播放过程中与部分展示内容匹配度低，进而达不到理想的展示效果。

发明内容

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于人工智能的智慧展厅中控服务系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于人工智能的智慧展厅中控服务系统，包括：

展示目标统计模块，用于统计文物展厅内展示的文物数量，并将各展示文物记为各展示目标，进而对各展示目标进行编号，同时基于各展示目标所在位置划分各展示目标对应的展示区域；

展示区域设备设置模块，用于在各展示目标对应的展示区域内设置感应设备、监控设备、投影设备和光源采集设备，其中投影设备包括投影仪和投影屏，且各投影屏对应一个中控终端；

展示区域设备控制模块，用于由各展示目标对应展示区域内的感应设备感应观展人员，当某展示目标对应展示区域内的感应设备感应到观展人员靠近时，将该展示目标记为重点展示目标，此时控制重点展示目标对应展示区域的投影设备和监控设备由待机状态转换为正常运行状态；

展示区域投影控制模块，用于当重点展示目标对应展示区域内的投影设备正常运行后进行展示内容投影控制；

观展人员观展分布状态识别模块，用于当重点展示目标对应展示区域内的监控设备正常运行后，由监控设备实时采集重点展示目标对应展示区域的观展人员图像，进而从中识别出观展状态参数；

投影屏适配显示参数解析模块，用于基于观展状态参数实时解析投影屏的适配显示参数；

展示内容数据库，用于存储各展示目标对应的讲解视频，并存储若干投影背景；

控制数据库，用于存储各种观展人群分布模式对应的投影屏显示比例，存储各种观展倾向距离对应的投影屏显示字号，存储各种R值、G值和B值比例关系对应的投影背景，存储各种环境亮度对应的屏幕适宜显示亮度，存储各种色度对应的色温值，并存储各色温值对应的屏幕适宜显示对比度；

外界环境光源参数采集模块，用于通过重点展示目标对应展示区域内的光源采集设备实时采集外界环境的亮度和色度；

投影屏适配光电参数解析模块，用于根据外界环境的亮度和色度解析投影屏对应的适配光电参数；

投影屏显示智能调控终端，用于根据重点展示目标的编号确定重点展示目标对应展示区域内投影屏对应的中控终端，进而根据投影屏对应的适配显示参数和适配光电参数来控制该投影屏对应的中控终端，使其调控该投影屏的显示参数和光电参数。

优选地，所述感应设备为人体红外传感器，监控设备为摄像装置，光源采集设备包括亮度计和色度计。

优选地，所述展示内容投影控制具体包括：

根据重点展示目标的编号从展示内容数据库中提取重点展示目标对应的讲解视频；

将提取的讲解视频进行图片分割，得到若干图片，并将分割的各图片依次标记为1,2,...,i,...,n；

分别获取各图片中存在的颜色种类，并从中识别各图片对应的主体颜色种类；

将各图片对应的主体颜色种类通过拾色器获取主体颜色种类对应的R值、G值和B值；

将各图片对应主体颜色种类的R值、G值和B值进行比例计算，得到各图片对应的R值、G值和B值比例关系；

将各图片对应的R值、G值和B值比例关系与控制数据库中各种R值、G值和B值比例关系对应的投影背景进行匹配，得到各图片对应的匹配投影背景；

将重点展示目标对应的讲解视频经投影仪投影至投影屏上，并当讲解视频播放到相应的图片时，从展示内容数据库中提取相应图片对应的匹配投影背景，进而将其投影在投影屏上。

优选地，所述识别各图片对应主体颜色种类的具体识别方法如下：

将各图片中存在的各种颜色分别编号为1,2,...,j,...,m；

将各图片依次聚焦在各种颜色的分布区域，进而提取各种颜色对应的分布轮廓，以此确定各图片中各种颜色对应的分布面积,记为s

从各图片中分别定位各种颜色对应分布区域的中心点，并获取分布区域中心点的坐标；

根据各图片的尺寸定位各图片的中心点，并获取图片中心点的坐标；

基于各图片的中心点坐标和图片中各种颜色分布区域对应中心点坐标获取各图片中各种颜色的分布区域距离图片中心点的距离，记为l

根据各图片中各种颜色对应的分布面积和各种颜色的分布区域距离图片中心点的距离评估各图片中各种颜色对应的主体表现力系数，其评估方式为

从各图片中各种颜色对应的主体表现力系数中筛选出主体表现力系数最大的颜色种类作为各图片对应的主体颜色种类。

优选地，所述观展状态参数包括观展倾向距离和观展人群分布模式。

优选地，所述识别观展状态参数对应的识别过程参见如下步骤：

S1:识别观展倾向距离，其识别方法如下：

S11:从观展人员图像中统计观展人员总数量；

S12:将观展人员图像中存在的各观展人员进行标记，并获取各观展人员距离投影屏的观展距离；

S13:将各观展人员距离投影屏的观展距离进行对比，从中筛选出最远观展距离和最近观展距离，并由最近观展距离和最远观展距离构成观展距离区间；

S14:将观展距离区间按照设定的距离间隔进行划分，得到各子观展距离区间对应的观展距离范围；

S15:将各观展人员距离投影屏的观展距离分别与各子观展距离区间对应的观展距离范围进行对比，从中统计落在各子观展距离区间内的观展人员数量，进而从中筛选出观展人员数量最多的子观展距离区间，将该子观展距离区间记为倾向观展距离区间；

S16:从倾向观展距离区间对应的观展距离范围中取中间值，将其作为倾向观展距离；

S2:识别观展人群分布模式，其识别方法如下：

S21:定位重点展示目标对应展示区域的中心点，并将该中心点投影到地面上，得到重点展示目标对应展示区域所在地面的中心点，此时将该中心点记为指定中心点，进而获取指定中心点的坐标；

S22：以指定中心点为圆心，以设定的距离为半径作圆，由此将该圆内的区域记为居中区域；

S23:从观展人员图像中定位各观展人员所处地面的位置坐标，进而由此统计位于居中区域的观展人员数量；

S24:将位于居中区域的观展人员数量与观展人员总数量进行对比，统计观展人员居中占比率，其计算公式为

S25:将观展人员居中占比率与预设的居中模式最小观展人员居中占比率进行对比，若观展人员居中占比率大于或等于居中模式最小观展人员居中占比率，则将观展人群分布模式记为居中模式，反之，则将观展人群分布模式记为分散模式。

优选地，所述显示参数包括显示比例和显示字号。

优选地，所述基于观展状态参数实时解析投影屏的适配显示参数对应的具体解析过程执行以下步骤：

根据观展人群分布模式从控制数据库中提取该观展人群分布模式对应的投影屏显示比例，并将该显示比例记为适配显示比例；

根据观展倾向距离从控制数据库中提取该观展倾向距离对应的投影屏显示字号，并将该显示字号记为适配显示字号。

优选地，所述光电参数包括显示亮度和显示对比度。

优选地，所述根据外界环境的亮度和色度解析投影屏对应的适配光电参数具体包括：

第一步：将外界环境的亮度与控制数据库中各种环境亮度对应的屏幕适宜显示亮度进行匹配，得到外界环境亮度对应的屏幕适宜显示亮度，并将该显示亮度记为适配显示亮度；

第二步：将外界环境的色度与控制数据库中各种色度对应的色温值进行匹配，得到外界环境色度对应的色温值，并将该色温值记为指定色温值；

第三步：将指定色温值与控制数据库中各色温值对应的屏幕适宜显示对比度进行匹配，得到指定色温值对应的屏幕适宜显示对比度，并将该显示对比度记为适配显示对比度。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

1.本发明通过在博物馆内文物展厅中各展示文物对应的展示区域设置感应设备，用于实时感应观展人员，并当某展示区域内的感应设备感应到观展人员靠近时，控制该展示区域内的投影设备由待机状态转换为正常运行状态，当某展示区域内的感应设备未感应到参展人员靠近时，则将该展示区域内的投影设备继续保持待机状态，实现了投影屏的智能启闭控制，有效避免了电能资源的白白浪费，进而大大节约了展厅的运营成本，最大程度满足了绿色运营需求。

2.本发明通过在博物馆内文物展厅中各展示文物对应的展示区域设置摄像设备，用于实时采集对应展示区域的观展人员图像，进而从中识别出观展状态参数，由此解析投影屏的适配显示参数，从而据此实时调控投影屏的显示参数，实现了投影屏对应显示参数的灵活控制，大大提升了投影屏显示参数与观展人员对应观展状态的实时适配度，在一定程度上强化了观展自由度，进而增强了观展体验感。

3.本发明通过预先设置各种投影背景，并将展示区域投影的讲解视频进行图片分割，进而对分割的各图片从预先设置的投影背景中选择匹配投影背景，从而在讲解视频播放到相应的图片时，及时将相应图片对应的匹配投影背景投影在投影屏上，实现了投影屏对应投影背景的灵活控制，有效克服了统一设置的投影背景在展示内容播放过程中与部分展示内容匹配度低的缺陷，使得投影效果更佳，以此提高了展示内容对观展人员的吸引力，从而间接增强了观展人员对展厅的粘度。

4.本发明还在上述基础上实时采集外界环境的亮度和色度，进而据此分析投影屏对应的适配光电参数，从而据此实时调控投影屏的光电参数，使得观展人员的视觉感受更佳，进一步提高了观展体验感。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明系统模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，本发明提供一种基于人工智能的智慧展厅中控服务系统，包括展示目标统计模块、展示区域设备设置模块、展示区域设备控制模块、展示区域投影控制模块、观展人员观展分布状态识别模块、投影屏适配显示参数解析模块、展示内容数据库、控制数据库、外界环境光源参数采集模块、投影屏适配光电参数解析模块和投影屏显示智能调控终端，其中展示目标统计模块与展示区域设备设置模块连接，展示区域设备设置模块与展示区域设备控制模块连接，展示区域设备控制模块分别与展示区域投影控制模块和观展人员观展分布状态识别模块连接，观展人员观展分布状态识别模块与投影屏适配显示参数解析模块连接，外界环境光源参数采集模块与投影屏适配光电参数解析模块连接，投影屏适配显示参数解析模块和投影屏适配光电参数解析模块均与投影屏显示智能调控终端连接。

展示目标统计模块，用于统计文物展厅内展示的文物数量，并将各展示文物记为各展示目标，进而对各展示目标进行编号，同时基于各展示目标所在位置划分各展示目标对应的展示区域。

展示区域设备设置模块，用于在各展示目标对应的展示区域内设置感应设备、监控设备、投影设备和光源采集设备，其中感应设备为人体红外传感器，监控设备为摄像装置，光源采集设备包括亮度计和色度计，投影设备包括投影仪和投影屏，且各投影屏对应一个中控终端。

展示区域设备控制模块，用于由各展示目标对应展示区域内的感应设备感应观展人员，当某展示目标对应展示区域内的感应设备感应到观展人员靠近时，将该展示目标记为重点展示目标，此时控制重点展示目标对应展示区域的投影设备和监控设备由待机状态转换为正常运行状态。

本发明实施例通过在博物馆内文物展厅中各展示文物对应的展示区域设置感应设备，用于实时感应观展人员，并当某展示区域内的感应设备感应到观展人员靠近时，控制该展示区域内的投影设备由待机状态转换为正常运行状态，当某展示区域内的感应设备未感应到参展人员靠近时，则将该展示区域内的投影设备继续保持待机状态，实现了投影屏的智能启闭控制，有效避免了电能资源的白白浪费，进而大大节约了展厅的运营成本，最大程度满足了绿色运营需求。

展示区域投影控制模块，用于当重点展示目标对应展示区域内的投影设备正常运行后进行展示内容投影控制，其控制方法具体包括：

根据重点展示目标的编号从展示内容数据库中提取重点展示目标对应的讲解视频；

将提取的讲解视频进行图片分割，得到若干图片，并将分割的各图片依次标记为1,2,...,i,...,n；

分别获取各图片中存在的颜色种类，并从中识别各图片对应的主体颜色种类，其具体识别方法如下：

将各图片中存在的各种颜色分别编号为1,2,...,j,...,m；

将各图片依次聚焦在各种颜色的分布区域，进而提取各种颜色对应的分布轮廓，以此确定各图片中各种颜色对应的分布面积,记为s

从各图片中分别定位各种颜色对应分布区域的中心点，并获取分布区域中心点的坐标；

根据各图片的尺寸定位各图片的中心点，并获取图片中心点的坐标；

基于各图片的中心点坐标和图片中各种颜色分布区域对应中心点坐标获取各图片中各种颜色的分布区域距离图片中心点的距离，记为l

根据各图片中各种颜色对应的分布面积和各种颜色的分布区域距离图片中心点的距离评估各图片中各种颜色对应的主体表现力系数，其评估方式为

从各图片中各种颜色对应的主体表现力系数中筛选出主体表现力系数最大的颜色种类作为各图片对应的主体颜色种类。

将各图片对应的主体颜色种类通过拾色器获取主体颜色种类对应的R值、G值和B值；

将各图片对应主体颜色种类的R值、G值和B值进行比例计算，得到各图片对应的R值、G值和B值比例关系；

将各图片对应的R值、G值和B值比例关系与控制数据库中各种R值、G值和B值比例关系对应的投影背景进行匹配，得到各图片对应的匹配投影背景；

将重点展示目标对应的讲解视频经投影仪投影至投影屏上，并当讲解视频播放到相应的图片时，从展示内容数据库中提取相应图片对应的匹配投影背景，进而将其投影在投影屏上。

本发明实施例通过预先设置各种投影背景，并将展示区域投影的讲解视频进行图片分割，进而对分割的各图片从预先设置的投影背景中选择匹配投影背景，从而在讲解视频播放到相应的图片时，及时将相应图片对应的匹配投影背景投影在投影屏上，实现了投影屏对应投影背景的灵活控制，有效克服了统一设置的投影背景在展示内容播放过程中与部分展示内容匹配度低的缺陷，使得投影效果更佳，以此提高了展示内容对观展人员的吸引力，从而间接增强了观展人员对展厅的粘度。

观展人员观展分布状态识别模块，用于当重点展示目标对应展示区域内的监控设备正常运行后，由监控设备实时采集重点展示目标对应展示区域的观展人员图像，进而从中识别出观展状态参数，其中观展状态参数包括观展倾向距离和观展人群分布模式，且识别观展状态参数对应的识别过程参见如下步骤：

S1:识别观展倾向距离，其识别方法如下：

S11:从观展人员图像中统计观展人员总数量；

S12:将观展人员图像中存在的各观展人员进行标记，并获取各观展人员距离投影屏的观展距离；

S13:将各观展人员距离投影屏的观展距离进行对比，从中筛选出最远观展距离和最近观展距离，并由最近观展距离和最远观展距离构成观展距离区间；

S14:将观展距离区间按照设定的距离间隔进行划分，得到各子观展距离区间对应的观展距离范围；

S15:将各观展人员距离投影屏的观展距离分别与各子观展距离区间对应的观展距离范围进行对比，从中统计落在各子观展距离区间内的观展人员数量，进而从中筛选出观展人员数量最多的子观展距离区间，将该子观展距离区间记为倾向观展距离区间；

S16:从倾向观展距离区间对应的观展距离范围中取中间值，将其作为倾向观展距离；

S2:识别观展人群分布模式，其识别方法如下：

S21:定位重点展示目标对应展示区域的中心点，并将该中心点投影到地面上，得到重点展示目标对应展示区域所在地面的中心点，此时将该中心点记为指定中心点，进而获取指定中心点的坐标；

S22：以指定中心点为圆心，以设定的距离为半径作圆，由此将该圆内的区域记为居中区域；

S23:从观展人员图像中定位各观展人员所处地面的位置坐标，进而由此统计位于居中区域的观展人员数量；

S24:将位于居中区域的观展人员数量与观展人员总数量进行对比，统计观展人员居中占比率，其计算公式为

S25:将观展人员居中占比率与预设的居中模式最小观展人员居中占比率进行对比，若观展人员居中占比率大于或等于居中模式最小观展人员居中占比率，则将观展人群分布模式记为居中模式，反之，则将观展人群分布模式记为分散模式。

投影屏适配显示参数解析模块，用于基于观展状态参数实时解析投影屏的适配显示参数，其中显示参数包括显示比例和显示字号，且基于观展状态参数实时解析投影屏的适配显示参数对应的具体解析过程执行以下步骤：

根据观展人群分布模式从控制数据库中提取该观展人群分布模式对应的投影屏显示比例，并将该显示比例记为适配显示比例；

根据观展倾向距离从控制数据库中提取该观展倾向距离对应的投影屏显示字号，并将该显示字号记为适配显示字号。

本发明实施例通过在博物馆内文物展厅中各展示文物对应的展示区域设置摄像设备，用于实时采集对应展示区域的观展人员图像，进而从中识别出观展状态参数，由此解析投影屏的适配显示参数，从而据此实时调控投影屏的显示参数，实现了投影屏对应显示参数的灵活控制，大大提升了投影屏显示参数与观展人员对应观展状态的实时适配度，在一定程度上强化了观展自由度，进而增强了观展体验感。

展示内容数据库，用于存储各展示目标对应的讲解视频，并存储若干投影背景。

控制数据库，用于存储各种观展人群分布模式对应的投影屏显示比例，存储各种观展倾向距离对应的投影屏显示字号，存储各种R值、G值和B值比例关系对应的投影背景，存储各种环境亮度对应的屏幕适宜显示亮度，存储各种色度对应的色温值，并存储各色温值对应的屏幕适宜显示对比度。

外界环境光源参数采集模块，用于通过重点展示目标对应展示区域内的光源采集设备实时采集外界环境的亮度和色度。

投影屏适配光电参数解析模块，用于根据外界环境的亮度和色度解析投影屏对应的适配光电参数，其中光电参数包括显示亮度和显示对比度，且根据外界环境的亮度和色度解析投影屏对应的适配光电参数具体包括：

第一步：将外界环境的亮度与控制数据库中各种环境亮度对应的屏幕适宜显示亮度进行匹配，得到外界环境亮度对应的屏幕适宜显示亮度，并将该显示亮度记为适配显示亮度；

第二步：将外界环境的色度与控制数据库中各种色度对应的色温值进行匹配，得到外界环境色度对应的色温值，并将该色温值记为指定色温值；

第三步：将指定色温值与控制数据库中各色温值对应的屏幕适宜显示对比度进行匹配，得到指定色温值对应的屏幕适宜显示对比度，并将该显示对比度记为适配显示对比度。

本发明实施例通过在博物馆内文物展厅中各展示文物对应的展示区域设置光源采集设备，用于实时采集外界环境的亮度和色度，进而据此分析投影屏对应的适配光电参数，从而据此实时调控投影屏的光电参数，使得观展人员的视觉感受更佳，进一步提高了观展体验感。

投影屏显示智能调控终端，用于根据重点展示目标的编号确定重点展示目标对应展示区域内投影屏对应的中控终端，进而根据投影屏对应的适配显示参数和适配光电参数来控制该投影屏对应的中控终端，使其调控该投影屏的显示参数和光电参数。

本发明通过对文物展厅对应展示区域的投影屏进行开启关闭、显示参数、投影背景和光电参数智能灵活控制，实现了投影屏的全方位多维度调控，使其更适宜观展，具有较大的实用性。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。