本發(fā)明涉及智能游樂設(shè)施管理，具體為一種基于大數(shù)據(jù)的游樂設(shè)施管理維護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、游樂設(shè)施是指在游樂場、主題公園、游樂園等場所中供人們娛樂、游玩的一系列設(shè)備和裝置，它們通常設(shè)計得富有趣味性和刺激性，旨在為游客提供歡樂和放松的體驗，常見的游樂設(shè)施包括過山車、摩天輪、碰碰車、旋轉(zhuǎn)木馬、滑水道、迷宮等，有效的管理可以確保游樂設(shè)施經(jīng)過定期的檢查和維護(hù)，能夠及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的安全隱患，從而降低事故發(fā)生的風(fēng)險，管理系統(tǒng)會制定明確的操作規(guī)程和安全規(guī)范，確保操作人員遵循標(biāo)準(zhǔn)，增強乘客的安全感。

2、目前對游樂設(shè)施進(jìn)行管理的方式主要是通過人工提醒加現(xiàn)場巡檢，這種方式需要大量的巡檢人員進(jìn)行擴散才能覆蓋整個游樂園，管理的效率十分底下，導(dǎo)致游樂園設(shè)施出現(xiàn)故障時不能被及時發(fā)現(xiàn)，從而造成安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)的游樂設(shè)施管理維護(hù)系統(tǒng)，具備通過圖片采集模塊中的高清攝像機拍攝摩天輪、海盜船、搖頭飛椅以及過山車等大型游樂設(shè)施和充氣堡、攀爬網(wǎng)、搖擺機以及滑草等小型游樂設(shè)施的高清圖片，圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行調(diào)整亮度、調(diào)整對比度、去噪、縮放以及歸一化操作，特征提取模塊對于圖片處理模塊處理后的圖片數(shù)據(jù)，進(jìn)行提取邊緣特征、紋理特征以及形狀特征，智能圖像識別模塊將經(jīng)過圖片處理與特征提取的圖片作為樣本集，輸入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練圖片識別模型，識別大型游樂設(shè)施和小型游樂設(shè)施，大數(shù)據(jù)提示模塊運用訓(xùn)練好的圖片識別模型，提示乘坐大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的監(jiān)管要求、使用管理要求、維護(hù)要求以及乘坐注意事項，通過可視化界面展示出來，使用該系統(tǒng)不需要耗費大量人工對游樂設(shè)施進(jìn)行巡檢，及時發(fā)現(xiàn)游樂園設(shè)施出現(xiàn)的故障，提高了管理維護(hù)效率，降低了游樂設(shè)施游玩安全隱患等優(yōu)點，解決了上述問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于大數(shù)據(jù)的游樂設(shè)施管理維護(hù)系統(tǒng)，包括圖片采集模塊、圖片處理模塊、特征提取模塊、智能圖像識別模塊以及大數(shù)據(jù)提示模塊；

5、所述圖片采集模塊通過高清攝像機拍攝摩天輪、海盜船、搖頭飛椅以及過山車等大型游樂設(shè)施和充氣堡、攀爬網(wǎng)、搖擺機以及滑草等小型游樂設(shè)施的高清圖片，并將上述采集圖片傳輸至圖片處理模塊中；

6、所述圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行調(diào)整亮度、調(diào)整對比度、去噪、縮放以及歸一化操作，并將進(jìn)行歸一化操作后的圖片發(fā)送至特征提取模塊；

7、所述特征提取模塊對于圖片處理模塊處理后的圖片數(shù)據(jù)，進(jìn)行提取邊緣特征、紋理特征以及形狀特征，并將提取特征后的圖片數(shù)據(jù)傳輸至智能圖像識別模塊；

8、所述智能圖像識別模塊將經(jīng)過圖片處理與特征提取的圖片作為樣本集，輸入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練圖片識別模型，識別大型游樂設(shè)施和小型游樂設(shè)施；

9、所述大數(shù)據(jù)提示模塊運用訓(xùn)練好的圖片識別模型，提示乘坐大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的監(jiān)管要求、使用管理要求、維護(hù)要求以及乘坐注意事項，通過可視化界面展示出來。

10、優(yōu)選的，所述圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行調(diào)整亮度操作，圖片亮度調(diào)整公式如下：

11、txstnew＝c*log(1+txstold)

12、公式中，txstnew表示調(diào)整亮度后的圖片像素，c表示一個常數(shù)，取值為255，txstold表示原始圖片像素值。

13、優(yōu)選的，所述圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行調(diào)整對比度操作，圖片調(diào)整對比度公式如下：

14、duibnew＝α*((txstold-pjld)+pjld

15、公式中，duibnew表示調(diào)整對比度的像素值，α表示對比度因子，取值大于1表示增強對比度，取值小于1表示降低對比度，txstold表示原始圖片像素值，pjld表示圖像平均亮度值，由系統(tǒng)自動獲取。

16、優(yōu)選的，所述圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行去噪操作，圖片去噪公式如下：

17、tpnew(x,y)＝median{txstold(x1,y1)|(x1,y1)∈n(x，y)}

18、公式中，tpnew(x,y)表示去噪圖片的新像素值，median表示中值濾波去噪公式，txstold(x1,y1)表示原始圖片像素點，n(x,y)表示以(x,y)為中心的鄰域。

19、優(yōu)選的，所述圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行縮放操作，圖片縮放公式如下：

20、

21、公式中，sfnew(x,y)表示圖片縮放后的像素點，txstold表示原始圖片像素值，sx，sy分別為水平和垂直方向的縮放因子。

22、優(yōu)選的，所述圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行歸一化操作，圖片歸一化公式如下：

23、

24、公式中，guiy(x,y)表示歸一化的圖片像素點，txstold(x,y)表示原始圖片像素點，txstmax與txstmin表示圖像中像素值的最大值和最小值。

25、優(yōu)選的，所述特征提取模塊對于圖片處理模塊處理后的圖片數(shù)據(jù)，進(jìn)行提取邊緣特征，邊緣特征提取公式如下：

26、

27、公式中，g(x,y)表示邊緣檢測的圖像像素，σ表示標(biāo)準(zhǔn)差，控制高斯分布的寬度，標(biāo)準(zhǔn)差越大，分布越寬，導(dǎo)致更多的像素被平滑，標(biāo)準(zhǔn)差越小，分布越窄，平滑效果越少，2πσ2表示高斯分布的歸一化常數(shù)，確保整個分布的積分為1，表示高斯函數(shù)的指數(shù)項，描述了分布的形狀，它表示從中心到(x，y)點的距離越遠(yuǎn)，函數(shù)值越小，形成一個放射狀的衰減。

28、優(yōu)選的，所述特征提取模塊對于圖片處理模塊處理后的圖片數(shù)據(jù)，進(jìn)行提取紋理特征，紋理特征提取公式如下：

29、expl＝δ(txstold(x,y)-txstold(x+d*cosθ，y+d*sinθ))

30、公式中，expl表示圖片紋理特征，δ表示kronecker?delta函數(shù)，用于特征提取，d表示圖片像素之間的距離，θ表示圖片像素之間的夾角。

31、優(yōu)選的，所述特征提取模塊對于圖片處理模塊處理后的圖片數(shù)據(jù)，進(jìn)行提取形狀特征，形狀特征提取公式如下：

32、

33、公式中，cpxe表示圖片的形狀扁平度，p表示圖片周長，a表示圖片面積，扁平度越接近1，形狀越接近圓形，值越大，形狀越復(fù)雜。

34、優(yōu)選的，所述智能圖像識別模塊將經(jīng)過圖片處理與特征提取的圖片作為樣本集，輸入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練圖片識別模型，卷積算法公式如下：

35、

36、公式中，sci,j表示在輸出特征圖片中，位置(i,j)的值，sri+m,j+n表示輸入圖像在位置(i+m,j+n)的像素值，(flteri)m,n表示卷積核的值，k表示濾波器的大小，i,j表示輸出特征圖片的位置索引。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)的游樂設(shè)施管理維護(hù)系統(tǒng)，具備以下有益效果：

38、本發(fā)明通過圖片采集模塊中的高清攝像機拍攝摩天輪、海盜船、搖頭飛椅以及過山車等大型游樂設(shè)施和充氣堡、攀爬網(wǎng)、搖擺機以及滑草等小型游樂設(shè)施的高清圖片，圖片處理模塊對采集的大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的圖片進(jìn)行調(diào)整亮度、調(diào)整對比度、去噪、縮放以及歸一化操作，特征提取模塊對于圖片處理模塊處理后的圖片數(shù)據(jù)，進(jìn)行提取邊緣特征、紋理特征以及形狀特征，智能圖像識別模塊將經(jīng)過圖片處理與特征提取的圖片作為樣本集，輸入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練圖片識別模型，識別大型游樂設(shè)施和小型游樂設(shè)施，大數(shù)據(jù)提示模塊運用訓(xùn)練好的圖片識別模型，提示乘坐大型游樂設(shè)施與小型游樂設(shè)施的監(jiān)管要求、使用管理要求、維護(hù)要求以及乘坐注意事項，通過可視化界面展示出來，使用該系統(tǒng)不需要耗費大量人工對游樂設(shè)施進(jìn)行巡檢，及時發(fā)現(xiàn)游樂園設(shè)施出現(xiàn)的故障，提高了管理維護(hù)效率，降低了游樂設(shè)施游玩安全隱患。