專利名稱：船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種船上成像的穩(wěn)像系統(tǒng)，特別涉及一種船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)，解決因船舶搖晃，普通攝像機(jī)視頻晃動(dòng)而無法觀看的問題。
背景技術(shù)：
視頻監(jiān)控從個(gè)別行業(yè)到多重領(lǐng)域、從本地監(jiān)控到跨區(qū)，各種領(lǐng)域都有了長足的發(fā)展。在水上成像領(lǐng)域，因船舶搖晃，普通攝像機(jī)捕獲的視頻圖像不穩(wěn)定，且觀察物體會(huì)溢出畫面，使用效果不佳。目前大部分用的是陀螺儀攝像機(jī)，成像穩(wěn)定，畫面清晰，但是價(jià)格比較昂貴，讓人望而興嘆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)，提供了一種能在船上使用的無陀儀的船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)，本技術(shù)方案利用較低的成本，解決了因船舶搖晃，普通攝像機(jī)視頻晃動(dòng)而無法觀看的問題。本發(fā)明是通過如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的一種船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)，它包括 η2個(gè)攝像頭，η > 3且為整數(shù)，η2個(gè)攝像頭按照η*η方式排列，中間的攝像頭為主攝像頭，其它的為輔攝像頭，所述輔攝像頭安裝在小云臺(tái)上，所述主攝像頭安裝在大云臺(tái)上，所述小云臺(tái)固定安裝在大云臺(tái)上，每個(gè)小云臺(tái)都設(shè)置有角度驅(qū)動(dòng)模塊，所有的角度驅(qū)動(dòng)模塊都與控制模塊連接，所述控制模塊通過通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接，所述大云臺(tái)設(shè)置有云臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊， 云臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊也與所述控制模塊連接；
計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)有圖像處理軟件和控制軟件
圖像處理軟件的主要功能包括視頻碼流的接收、對接收到的多條原始視頻碼流按照約好的順序、位置進(jìn)行圖像拼接、裁剪、融合，整合成一幅無縫圖像；
控制軟件主要功能包括對大、小云臺(tái)的俯仰、左右旋轉(zhuǎn)控制命令的下達(dá)；攝像頭的打開、關(guān)閉；對處理過的視頻進(jìn)行存儲(chǔ)、回放和檢索；
控制軟件能夠在圖像無法正常拼接時(shí)，下達(dá)指令到所述控制模塊，控制模塊控制小云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔攝像頭與主攝像頭都指向中心參照物，并能夠控制主、輔攝像頭統(tǒng)一自動(dòng)變倍聚焦使圖像變大且清晰，并以參照物為基準(zhǔn)，校正圖象位置，裁剪掉偏移大的部分圖象，保持拼接畫面完整，達(dá)到穩(wěn)像的作用，并將拼接后的完整圖像展示在計(jì)算機(jī)的顯示器上。本發(fā)明的具體特點(diǎn)還有，上述攝像頭有9個(gè)。其能夠通過最少的攝像頭實(shí)現(xiàn)船上穩(wěn)像的獲取。本發(fā)明的有益效果為其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、設(shè)計(jì)巧妙，安裝簡便，本發(fā)明利用較低的成本，解決了因船舶搖晃，普通攝像機(jī)視頻晃動(dòng)而無法觀看的難題。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的左視圖。圖3為圖1的俯視圖。圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的工作流程示意圖。圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的功能模塊連接示意圖。圖6為本發(fā)明使用時(shí)變焦前的光路示意圖。圖7為本發(fā)明使用時(shí)變焦后的光路示意圖。圖8為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的成像系統(tǒng)變焦及角度轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖。圖中，1、主攝像頭，2、輔攝像頭，3、小云臺(tái)，4、大云臺(tái)。
具體實(shí)施例方式為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過一個(gè)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合其附圖，對本方案進(jìn)行闡述。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明為一種船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)，它包括η2個(gè)攝像頭，η > 3且為整數(shù)，η2個(gè)攝像頭按照η*η方式排列，中間的攝像頭為主攝像頭1，其它的為輔攝像頭2，所述輔攝像頭安裝在小云臺(tái)3上，所述主攝像頭1安裝在大云臺(tái)4上，所述小云臺(tái)3固定安裝在大云臺(tái)4上，每個(gè)小云臺(tái)3都設(shè)置有角度驅(qū)動(dòng)模塊，所有的角度驅(qū)動(dòng)模塊都與控制模塊連接，所述控制模塊通過通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接，所述大云臺(tái)設(shè)置有云臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊也與所述控制模塊連接；
計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)有圖像處理軟件和控制軟件
圖像處理軟件的主要功能包括視頻碼流的接收、對接收到的多條原始視頻碼流按照約好的順序、位置進(jìn)行圖像拼接、裁剪、融合，整合成一幅無縫圖像；
控制軟件主要功能包括對大、小云臺(tái)的俯仰、左右旋轉(zhuǎn)控制命令的下達(dá)；攝像頭的打開、關(guān)閉；對處理過的視頻進(jìn)行存儲(chǔ)、回放和檢索；
控制軟件能夠在圖像無法正常拼接時(shí)，下達(dá)指令到所述控制模塊，控制模塊控制小云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔攝像頭與主攝像頭都指向中心參照物，并能夠控制主、輔攝像頭統(tǒng)一自動(dòng)變倍聚焦使圖像變大且清晰，并以參照物為基準(zhǔn)，校正圖象位置，裁剪掉偏移大的部分圖象，保持拼接畫面完整，達(dá)到穩(wěn)像的作用，并將拼接后的完整圖像展示在計(jì)算機(jī)的顯示器上。其中，攝像頭具體可以采用9個(gè)，其布置和排列方式如圖1。假設(shè)成像系統(tǒng)角度為2-40度，焦距為10-200mm，平時(shí)巡航狀態(tài)角度為40度，焦距為10mm。能發(fā)現(xiàn)500米處直徑為1米的字，占屏幕的1/50，圖像拼接為無縫拼接，見圖6。如果想要看清楚字，調(diào)整攝像機(jī)焦距，使每個(gè)攝像頭視野變小，在一定焦距圖像無法拼接時(shí)， 通過控制系統(tǒng)控制每個(gè)攝像頭的轉(zhuǎn)向部分進(jìn)行角度調(diào)整，使所有攝像頭對準(zhǔn)相同的目標(biāo)， 再進(jìn)行圖像拼接，見圖7。這就實(shí)現(xiàn)了多個(gè)攝像頭的變焦成像。圖8為成像系統(tǒng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖實(shí)線代表轉(zhuǎn)動(dòng)前的光路，虛線代表轉(zhuǎn)動(dòng)后的光路，
成像系統(tǒng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)公式由正切三角函數(shù)推導(dǎo)獲得，如下
權(quán)利要求
1.一種船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)，其特征是，它包括η2個(gè)攝像頭，η > 3且為整數(shù)，η2個(gè)攝像頭按照ηΧη方式排列，中間的攝像頭為主攝像頭，其它的為輔攝像頭，所述輔攝像頭安裝在小云臺(tái)上，所述主攝像頭安裝在大云臺(tái)上，所述小云臺(tái)固定安裝在大云臺(tái)上， 每個(gè)小云臺(tái)都設(shè)置有角度驅(qū)動(dòng)模塊，所有的角度驅(qū)動(dòng)模塊都與控制模塊連接，所述控制模塊通過通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接，所述大云臺(tái)設(shè)置有云臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊也與所述控制模塊連接；計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)有圖像處理軟件和控制軟件圖像處理軟件的主要功能包括視頻碼流的接收、對接收到的多條原始視頻碼流按照約好的順序、位置進(jìn)行圖像拼接、裁剪、融合，整合成一幅無縫圖像；控制軟件主要功能包括對大、小云臺(tái)的俯仰、左右旋轉(zhuǎn)控制命令的下達(dá)；攝像頭的打開、關(guān)閉；對處理過的視頻進(jìn)行存儲(chǔ)、回放和檢索；控制軟件能夠在圖像無法正常拼接時(shí)，下達(dá)指令到所述控制模塊，控制模塊控制小云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔攝像頭與主攝像頭都指向中心參照物，并能夠控制主、輔攝像頭統(tǒng)一自動(dòng)變倍聚焦使圖像變大且清晰，并以參照物為基準(zhǔn)，校正圖象位置，裁剪掉偏移大的部分圖象，保持拼接畫面完整，達(dá)到穩(wěn)像的作用，并將拼接后的完整圖像展示在計(jì)算機(jī)的顯示器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)，其特征是，所述攝像頭有9個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明為一種船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)。其技術(shù)方案為一種船上用可變焦的穩(wěn)像成像系統(tǒng)，通過采用一個(gè)主攝像頭和多個(gè)輔攝像頭的配合，實(shí)現(xiàn)圖像的無縫拼接，實(shí)現(xiàn)攝像系統(tǒng)在船上能夠獲取遠(yuǎn)處的穩(wěn)定圖像。本發(fā)明的有益效果為其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、設(shè)計(jì)巧妙，利用較低的成本，解決了因船舶搖晃，普通攝像機(jī)視頻晃動(dòng)而無法觀看的問題。
文檔編號(hào)H04N7/18GK102244735SQ201110191259
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者于明江, 于飛, 趙萬存, 郭長林, 馬敬銳 申請人:山東神戎電子股份有限公司