一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，包括如下步驟：1）云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要對機(jī)械誤差進(jìn)行補(bǔ)償；2）設(shè)置預(yù)置位時(shí)需要獲取當(dāng)前圖像，保存為模板圖片；3）預(yù)置位精度提高方法包括粗定位和精定位的步驟：包括(1)調(diào)取預(yù)置位，云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)至該預(yù)置位點(diǎn)附近；(2)獲取當(dāng)前圖像，將其與模板圖像的偏差換算成云臺(tái)位移量并計(jì)入誤差補(bǔ)償，對當(dāng)前位置進(jìn)行修正。優(yōu)點(diǎn)：1、對云臺(tái)機(jī)械誤差進(jìn)行補(bǔ)償，提高了預(yù)置位精度。2、通過當(dāng)前圖片與模板圖片的匹配，計(jì)算出云臺(tái)位移補(bǔ)償量，進(jìn)一步提高了預(yù)置位精度。3、在云臺(tái)控制沒有傳感器位移反饋的情況下同樣適用，簡化了云臺(tái)結(jié)構(gòu)方案，降低了成本。
【專利說明】一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，屬于視頻監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】。【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)安防意識(shí)的增強(qiáng)和視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，云臺(tái)攝像機(jī)(本文簡稱攝像機(jī)，下同)在電力系統(tǒng)、軌道交通、平安城市和金融系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。預(yù)置位功能是指攝像機(jī)可以記錄當(dāng)前狀態(tài)下云臺(tái)的水平角度、垂直角度和攝像機(jī)鏡頭焦距等相關(guān)參數(shù)，需要時(shí)可以迅速調(diào)用這些參數(shù)并將云臺(tái)和攝像頭調(diào)整至該位置。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)需要對設(shè)定的目標(biāo)進(jìn)行定期的巡檢和自動(dòng)分析，預(yù)置位精度的提高對攝像機(jī)監(jiān)視的效果至關(guān)重要。
[0003]目前市場上主流攝像機(jī)產(chǎn)品的預(yù)置位精度能滿足客戶的一些基本需求，但隨著客戶需求的不斷提高和視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是在高清分辨率、大光學(xué)變倍監(jiān)控條件下現(xiàn)有的預(yù)置位精度水平已不能滿足其要求。因此，研究新的控制云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度的方法勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出的是一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，其目的旨在解決目前不能準(zhǔn)確還原預(yù)置位的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，包括如下步驟:
1)云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要對機(jī)械誤差進(jìn)行補(bǔ)償；
2)設(shè)置預(yù)置位時(shí)需要獲取當(dāng)前圖像，保存為模板圖片；
3)預(yù)置位精度提高方法包括粗定位和精定位的步驟:包括
(1)調(diào)取預(yù)置位，云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)至該預(yù)置位點(diǎn)附近；
(2)獲取當(dāng)前圖像，將其與模板圖像的偏差換算成云臺(tái)位移量并計(jì)入誤差補(bǔ)償，對當(dāng)前位置進(jìn)行修正。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:1、對云臺(tái)機(jī)械誤差進(jìn)行補(bǔ)償，提高了預(yù)置位精度。2、通過當(dāng)前圖片與模板圖片的匹配，計(jì)算出云臺(tái)位移補(bǔ)償量，進(jìn)一步提高了預(yù)置位精度。3、在云臺(tái)控制沒有傳感器位移反饋的情況下同樣適用，簡化了云臺(tái)結(jié)構(gòu)方案，降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法的流程圖。
[0008]圖2(a)是圖像匹配偏差計(jì)算示意圖中當(dāng)前圖片。
[0009]圖2(b)是圖像匹配偏差計(jì)算示意圖中模板圖片。
[0010]圖3是圖像偏差_位移量換算不意圖。
【具體實(shí)施方式】[0011]一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，包括如下步驟:
1)云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要對機(jī)械誤差進(jìn)行補(bǔ)償；
2)設(shè)置預(yù)置位時(shí)需要獲取當(dāng)前圖像，保存為模板圖片；
3)預(yù)置位精度提高方法包括粗定位和精定位的步驟:包括
(1)調(diào)取預(yù)置位，云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)至該預(yù)置位點(diǎn)附近；
(2)獲取當(dāng)前圖像，將其與模板圖像的偏差換算成云臺(tái)位移量并計(jì)入誤差補(bǔ)償，對當(dāng)前位置進(jìn)行修正。
[0012]所述的云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，包括
1)云臺(tái)正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械誤差為零部件設(shè)計(jì)、制造和裝配等因素所引起的傳動(dòng)誤差；
2)云臺(tái)反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械誤差除了上述傳動(dòng)誤差，還包括回轉(zhuǎn)誤差。
[0013]所述的獲取當(dāng)前圖像，包括
1)當(dāng)前圖像與模板圖像的偏差< 設(shè)定的閾值e時(shí)，可以不對當(dāng)前位置進(jìn)行修正；
2)當(dāng)上述偏差> 設(shè)定的閾值e時(shí)，則需要對云臺(tái)位置進(jìn)行修正；
3)采用兩幅或兩幅以上不同位置的當(dāng)前圖像分別與模板圖像進(jìn)行對比，來計(jì)算云臺(tái)的位移量。
[0014]在設(shè)置預(yù)置位時(shí)，需要抓拍該位置的圖片作為模板，以便調(diào)用預(yù)置位時(shí)進(jìn)行對比。
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
如圖1所示，本方法分為兩步:
(1)計(jì)算云臺(tái)從當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的位移并發(fā)送相應(yīng)的脈沖數(shù)，當(dāng)云臺(tái)需要與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，云臺(tái)程序修正的值為A V,當(dāng)云臺(tái)需要與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)方向反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，云臺(tái)程序修正的值為(A V+A 0);
(2)采用圖像匹配方法對預(yù)置位進(jìn)行精確控制，云臺(tái)的位移補(bǔ)償量為圖片偏差所確定的補(bǔ)償值與步驟(1)中的“修正值”之和。
[0016]其中，A WJk 分別為云臺(tái)水平/垂直方向上的傳動(dòng)誤差，A 0JK夂分別為云臺(tái)水平/垂直方向上的回轉(zhuǎn)誤差，I氣分別為云臺(tái)水平/垂直方向上設(shè)定的圖像偏差閾值。
[0017]如圖2(a)、圖2(b)是圖像匹配偏差計(jì)算示意圖模板圖片。取模板圖片中的某小塊區(qū)域作為特征單元進(jìn)行對比。記當(dāng)前圖片和模板圖片的特征單元分別為C和T,同時(shí)也代表該特征單元對應(yīng)的矩陣。以圖片的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖2(a)、圖2(b)所示的坐標(biāo)系。設(shè)抓取的預(yù)置位圖片(包括當(dāng)前圖片和模板圖片)像素大小為IX見該特征單元的像素大小為ffiX/?。在當(dāng)前圖片中，特征單元左上角像素的坐標(biāo)為Ct，_f)，其中[0,#-?],
[0, 特征單元中第i+1列、第JVl行像素的相對于特征單元左上角像素的坐標(biāo)為U,j)。
[0018]特征單元C（x,y)的灰度平均值為:
【權(quán)利要求】
1.一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 1)云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要對機(jī)械誤差進(jìn)行補(bǔ)償； 2)設(shè)置預(yù)置位時(shí)需要獲取當(dāng)前圖像，保存為模板圖片； 3)預(yù)置位精度提高方法包括粗定位和精定位的步驟:包括 (1)調(diào)取預(yù)置位，云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)至該預(yù)置位點(diǎn)附近； (2)獲取當(dāng)前圖像，將其與模板圖像的偏差換算成云臺(tái)位移量并計(jì)入誤差補(bǔ)償，對當(dāng)前位置進(jìn)行修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，其特征在于:所述的云臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，包括 1)云臺(tái)正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械誤差為零部件設(shè)計(jì)、制造和裝配等因素所引起的傳動(dòng)誤差； 2)云臺(tái)反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械誤差除了上述傳動(dòng)誤差，還包括回轉(zhuǎn)誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云臺(tái)攝像機(jī)預(yù)置位精度提高方法，其特征在于:所述的獲取當(dāng)前圖像，包括1)當(dāng)前圖像與模板圖像的偏差< 設(shè)定的閾值e時(shí)，可以不對當(dāng)前位置進(jìn)行修正； 2)當(dāng)上述偏差> 設(shè)定的閾值e時(shí)，則需要對云臺(tái)位置進(jìn)行修正； 3)采用兩幅或兩幅以上不同位置的當(dāng)前圖像分別與模板圖像進(jìn)行對比，來計(jì)算云臺(tái)的位移量。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK103607540SQ201310630017
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】陳飛凌, 徐慶, 姚狄, 景文林, 朱斌 申請人:南京南自信息技術(shù)有限公司