本發(fā)明涉及一種方法，尤其是一種自適應(yīng)控制光電轉(zhuǎn)臺巡航速度的方法，屬于安防視頻監(jiān)控的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

視頻監(jiān)控是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)通信以及圖像處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有了長足的發(fā)展。目前，視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域之中，尤其一些公共安全、應(yīng)急指揮等領(lǐng)域，例如國家邊境管控、要地安全防范、反恐搜救、海關(guān)緝私緝毒、海島船只監(jiān)測、作戰(zhàn)偵查、森林防火、機場、核電站、油田等。

光電轉(zhuǎn)臺可承載長焦距可見、近紅外、長波紅外探測于一體進行水平和垂直兩個方向轉(zhuǎn)動，主要用于對較遠距離的陸上、海上、空中目標(biāo)進行大范圍探測、跟蹤、監(jiān)視和記錄。在控制信號的作用下，光電轉(zhuǎn)臺上的攝像機既可自動掃描監(jiān)視區(qū)域，也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下監(jiān)視對象；因此，光電轉(zhuǎn)臺是當(dāng)今邊境管控、要地安全防范、海島船只監(jiān)測、森林防火、機場、核電站、油田等安防監(jiān)控領(lǐng)域最普遍的設(shè)備之一。

現(xiàn)有的光電轉(zhuǎn)臺監(jiān)控人員是通過后臺操作來控制前端的光電轉(zhuǎn)臺，監(jiān)控人員在通過后臺軟件發(fā)送控制命令給前端的光電轉(zhuǎn)臺，控制轉(zhuǎn)臺的速度、轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動方向、攝像機的焦距等參數(shù)，從而監(jiān)控現(xiàn)場，但是這種方式需要人為操作比較繁瑣而且容易出現(xiàn)誤操作；例如當(dāng)監(jiān)控中的運動目標(biāo)距離攝像頭近時，云臺跟蹤運動目標(biāo)需要的角速度就比較大，當(dāng)監(jiān)控中的運動目標(biāo)距離攝像頭遠時，云臺跟蹤運動目標(biāo)需要的角速度就比較小。這種遠近變化的操作在實際中會讓監(jiān)控人員不易捕獲和跟蹤目標(biāo)，從而導(dǎo)致在視頻錄像中因圖像質(zhì)量而引起的目標(biāo)丟失或者模糊不清。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種自適應(yīng)控制光電轉(zhuǎn)臺巡航速度的方法，其操作方便，能根據(jù)攝像機鏡頭焦距的變化，自適應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)臺速度，確保始終能提供高質(zhì)量的圖像質(zhì)量，提高安防監(jiān)控效果，安全可靠。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種自適應(yīng)控制光電轉(zhuǎn)臺巡航速度的方法，所述控制光電轉(zhuǎn)臺巡航速度的方法包括如下步驟：

步驟1、提供待控制巡航速度的光電轉(zhuǎn)臺以及安裝于所述光電轉(zhuǎn)臺上的攝像機，在設(shè)定所述攝像機的片幅L后，查詢所述攝像頭的當(dāng)前焦距f；

步驟2、根據(jù)攝像機當(dāng)前焦距確定攝像機鏡頭的視角值，所述視角值VA為：

其中，VA為視角值，L為攝像機的片幅，f為攝像機的當(dāng)前焦距；

步驟3、根據(jù)確定攝像機鏡頭的視角值確定光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度，所述光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度V為：

其中，V為光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度，k為比例系數(shù)，0＜k≤1，VA為視角值，λ為幀率。

所述幀率λ為0.04。

所述光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度與當(dāng)前焦距f的關(guān)系為：

其中，V為光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度，k為比例系數(shù)，0＜k≤1，L為攝像機的片幅，f為攝像機的當(dāng)前焦距。

本發(fā)明的優(yōu)點：攝像機安裝于光電轉(zhuǎn)臺上，光電轉(zhuǎn)臺可以在攝像機的當(dāng)前焦距f下自適應(yīng)地調(diào)節(jié)巡航速度，使得監(jiān)控人員無論目標(biāo)遠近都能獲得較好的圖像，可以減少操作上的失誤，降低了因圖像質(zhì)量而引起的目標(biāo)丟失或者模糊不清等情況，給使用者提供較高質(zhì)量的觀察體驗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明攝像機的鏡頭焦距與視角間關(guān)系的示意圖。

圖2為本發(fā)明攝像機焦距與視角的仿真示意圖。

圖3為本發(fā)明攝像機視角與轉(zhuǎn)臺巡航速度的仿真示意圖。

圖4為本發(fā)明攝像機的焦距與轉(zhuǎn)臺巡航速度的仿真示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

為了能根據(jù)攝像機鏡頭焦距的變化，自適應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)臺速度，確保始終能提供高質(zhì)量的圖像質(zhì)量，提高安防監(jiān)控效果，本發(fā)明控制光電轉(zhuǎn)臺巡航速度的方法包括如下步驟：

步驟1、提供待控制巡航速度的光電轉(zhuǎn)臺以及安裝于所述光電轉(zhuǎn)臺上的攝像機，在設(shè)定所述攝像機的片幅L后，查詢所述攝像頭的當(dāng)前焦距f；

具體地，光電轉(zhuǎn)臺的具體結(jié)構(gòu)以及安裝于所述光電轉(zhuǎn)臺上攝像機的具體形式均為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，具體不再贅述。攝像機的攝影鏡頭視角的大小，主要取決于片幅L(畫幅的尺寸)和鏡頭焦距f的長短。如果片幅L已固定，那么視角的大小完全決定于鏡頭焦距f的長短。對片幅L固定的攝像機，攝像機焦距與視角的關(guān)系如圖1所示，圖中L為攝像機的片幅，單位為mm，比如現(xiàn)在最為普及的135膠卷，其基本片幅就是24×36mm，對角線的長度就接近43.27mm,那么此處的L就取43.27mm；f為攝像機的焦距，單位為mm；θ為視角，單位為°(度)。具體實施時，對于確定的攝像機，攝像機的片幅L確定后保持不變；而攝像機的當(dāng)前焦距f可以通過查詢攝像機的工作狀態(tài)獲得，具體為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。

步驟2、根據(jù)攝像機當(dāng)前焦距確定攝像機鏡頭的視角值，所述視角值VA為：

其中，VA為視角值，L為攝像機的片幅，f為攝像機的當(dāng)前焦距；

具體地，根據(jù)上述圖1的說明以及三角函數(shù)關(guān)系，則有由此可以推導(dǎo)出式中的θ用VA表示。當(dāng)獲取了攝像機的當(dāng)前焦距f時，就可以根據(jù)上面的公式計算出當(dāng)前視角VA的大小。

圖2是在根據(jù)攝像機的當(dāng)前焦距得到攝像機鏡頭的視角值VA后，在MATLAB下仿真的函數(shù)曲線，x坐標(biāo)是焦距，范圍從10mm到800mm，y坐標(biāo)是視角，范圍從130°到3°，由函數(shù)曲線可知焦距與視角成反比關(guān)系，即鏡頭的焦距f愈短，則該鏡頭的視角就愈廣；反之，鏡頭的視角就愈窄。

步驟3、根據(jù)確定攝像機鏡頭的視角值確定光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度，所述光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度V為：

其中，V為光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度，k為比例系數(shù)，0＜k≤1，VA為視角值，λ為幀率。

具體地，幀率λ為每秒傳輸?shù)膸瑪?shù)，幀數(shù)是在1秒鐘時間里傳輸?shù)膱D片的量，也可以理解為圖形處理器每秒鐘能夠刷新的次數(shù)，每一幀都是靜止的圖象，快速連續(xù)地顯示幀便形成了運動的假象。根據(jù)人眼的視覺殘留特性，當(dāng)物體在快速運動時，當(dāng)人眼所看到的影像消失后，人眼仍能繼續(xù)保留其影像1/24秒左右的圖像，也就是說人眼每秒可以接受24幀圖像。已知人眼舒適放松時可視幀數(shù)是每秒24幀，集中精神時不超過30幀。

假設(shè)人眼每秒可以接受25幀的圖像，那么每一幀圖像所需要的時間是0.04秒。在攝像機采集圖像的時候，當(dāng)攝像機的視角值為VA時，那么每一幀圖像就要在0.04秒內(nèi)走過值為k·VA的視角路程，即λ＝0.04，則有，其中V為光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度，單位為°/s；VA為視角值，單位為°；k為比例系數(shù)，范圍在0到1之間；0.04為每一幀播放的時間。

圖3是攝像機的視角值與光電轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動角速度(巡航速度)的關(guān)系曲線，由函數(shù)曲線可知視角與角速度成正比關(guān)系，即鏡頭的視角愈窄，則該轉(zhuǎn)臺的角速度越??；反之，轉(zhuǎn)臺的角速度越大。

由攝像機的視角值與光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度之間的關(guān)系，則得出攝像機的轉(zhuǎn)動角速度(即為光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度)與攝像機的焦距間關(guān)系，即

其中，V為光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度，單位為°/s；L為攝像機的片幅，單位為mm；f是攝像機的焦距，單位為mm；k是比例系數(shù)。

圖4為攝像機的焦距f與光電轉(zhuǎn)臺巡航速度間的關(guān)系曲線，該曲線的L取值是43.27mm，k取值是1，但是在實際中k的值要小于1，由函數(shù)曲線可知焦距f與光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度成反比關(guān)系，即攝像頭的焦距愈短，則所述光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度越??；反之，光電轉(zhuǎn)臺的巡航速度越大。

本發(fā)明攝像機安裝于光電轉(zhuǎn)臺上，光電轉(zhuǎn)臺可以在攝像機的當(dāng)前焦距f下自適應(yīng)地調(diào)節(jié)巡航速度，使得監(jiān)控人員無論目標(biāo)遠近都能獲得較好的圖像，可以減少操作上的失誤，降低了因圖像質(zhì)量而引起的目標(biāo)丟失或者模糊不清等情況，給使用者提供較高質(zhì)量的觀察體驗。