[發(fā)明專利]戶外攝像機(jī)機(jī)器人云臺(tái)的控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010192264.3
• 申請(qǐng)日: 2010-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN101833340A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建宏;王振;董耀;金棟;丁鑫峰;楊林明;賀曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海廣播電視臺(tái)
• 主分類號(hào): G05D3/10
• 分類號(hào): G05D3/10
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習(xí)群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信、廣播領(lǐng)域，特別涉及一種在廣播級(jí)高清戶外攝像機(jī)機(jī)器人云臺(tái)的控制方法。

背景技術(shù)

目前，在戶外機(jī)器人云臺(tái)上的攝像機(jī)，隨云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)拍攝全景之像，同時(shí)，攝像機(jī)在云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要改變焦距。

目前攝像機(jī)及云臺(tái)控制，大多數(shù)都是應(yīng)用在監(jiān)控方面的，其攝像機(jī)是普通的攝像機(jī)與普通定焦或短焦距鏡頭的組合。這類產(chǎn)品在畫質(zhì)方面沒有很高的要求，邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊拍攝的情況很少。如果在拍攝時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)，會(huì)產(chǎn)生以下兩個(gè)問題：

1、攝像機(jī)鏡頭在不同焦距的情況下，若不對(duì)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行控制，可能造成拍攝的畫面無法使用。尤其是在長(zhǎng)焦?fàn)顟B(tài)下，云臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度不能過快，否則根本看不清畫面內(nèi)容；云臺(tái)停止時(shí)由于慣性存在，還會(huì)造成畫面劇烈抖動(dòng)。

2、在規(guī)定時(shí)間內(nèi)要求云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)從位置A轉(zhuǎn)動(dòng)到位置B的情況下，云臺(tái)快速啟動(dòng)或驟然停止時(shí)，由于慣性存都會(huì)造成畫面抖動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種提高拍攝畫面質(zhì)量、穩(wěn)定性的戶外攝像機(jī)機(jī)器人云臺(tái)的控制方法。

為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種戶外攝像機(jī)機(jī)器人云臺(tái)的控制方法，該方法的步驟包括：

(1)、在保持拍攝畫面穩(wěn)定情況下，實(shí)測(cè)該攝像機(jī)焦距最短時(shí)，云臺(tái)最快轉(zhuǎn)速A；焦距最長(zhǎng)時(shí)，云臺(tái)最慢轉(zhuǎn)速B；

(2)、將攝像機(jī)焦距與云臺(tái)轉(zhuǎn)速分2¹⁶段，二者一一對(duì)應(yīng)列表，并輸入控制計(jì)算機(jī)；

(3)、將攝像機(jī)焦距信息送至控制站；

(4)、控制站將攝像機(jī)焦距信息送至計(jì)算機(jī)；

(5)、計(jì)算機(jī)根據(jù)攝像機(jī)焦距和云臺(tái)轉(zhuǎn)速列表，控制云臺(tái)實(shí)施相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。

戶外攝像機(jī)機(jī)器人云臺(tái)的控制方法對(duì)于在規(guī)定時(shí)間內(nèi)要求云臺(tái)從位置A轉(zhuǎn)到位置B的步驟包括：

①、算出云臺(tái)在規(guī)定時(shí)間T條件下，起始位置A角度和終了位置B角度值之差，取絕對(duì)值后除以2，得出差值Sn，Sn為速度增量總和，Sn為整數(shù)；

②、將云臺(tái)從起始位置到停止位置所需要的總時(shí)間T除以云臺(tái)執(zhí)行一次轉(zhuǎn)動(dòng)命令所需要的時(shí)間t，根據(jù)公式T/2t＝n，計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)n；

③、設(shè)云臺(tái)每次轉(zhuǎn)動(dòng)的速度增量為an，則第n次轉(zhuǎn)動(dòng)的速度增量an＝a1+(n-1)d，d為速度增量公差，d為整數(shù)；其中：設(shè)a1＝1(1/182度)；

④、根據(jù)遞增數(shù)列公式Sn＝na1+n(n-1)d/2，得出速度增量公差d；

⑤、進(jìn)而算出每次轉(zhuǎn)動(dòng)的量an；

⑥、控制站發(fā)送指令給云臺(tái)控制器，控制云臺(tái)每次轉(zhuǎn)動(dòng)量an。

本發(fā)明的優(yōu)越功效在于：

1、本發(fā)明的控制方法，能達(dá)到云臺(tái)啟動(dòng)時(shí)由慢到快，停止時(shí)由快到慢，保證畫面穩(wěn)定，提升畫面質(zhì)量；

2、本發(fā)明的控制方法，降低了戶外攝像機(jī)云臺(tái)的操作難度，保證了戶外攝像機(jī)拍攝的圖像穩(wěn)定而清晰。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明云臺(tái)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括客戶端控制工作站、串口服務(wù)器、攝像機(jī)控制單元、云臺(tái)控制單元。所有工作站和服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)與千兆交換機(jī)相連接，攝像機(jī)的控制由多串口服務(wù)器通過RS-422實(shí)現(xiàn)，云臺(tái)的控制單元也由多串口服務(wù)器通過R-S422實(shí)現(xiàn)。

客戶端控制工作站、串口服務(wù)器、攝像機(jī)控制單元、云臺(tái)控制單元其各自功能為：

1.客戶端控制工作站：該工作站提供可視化的控制界面來實(shí)時(shí)發(fā)送控制命令，將命令包通過網(wǎng)絡(luò)傳送到串口服務(wù)器上；

2.串口服務(wù)器：將客戶端控制工作站發(fā)送的TCP/IP協(xié)議的命令包轉(zhuǎn)換成攝像機(jī)控制單元、云臺(tái)控制單元能識(shí)別的RS-422協(xié)議；

3.攝像機(jī)控制單元：接收命令后，令攝像機(jī)執(zhí)行發(fā)送的指令；

4.云臺(tái)控制單元：接收命令后，令云臺(tái)執(zhí)行發(fā)送的指令。

以上控制系統(tǒng)的工作流程是：用戶操作控制軟件→客戶端控制工作站網(wǎng)卡發(fā)送TCP/IP協(xié)議的命令包→命令包通過網(wǎng)絡(luò)交換→串口服務(wù)器接收命令包→串口服務(wù)器判斷發(fā)送到哪一個(gè)RS-422口(即判斷控制哪一個(gè)云臺(tái))→串口服務(wù)器將TCP/IP協(xié)議命令包轉(zhuǎn)換成RS-422協(xié)議命令包后通過判定的端口發(fā)送到攝像機(jī)控制單元或云臺(tái)控制單元→攝像機(jī)控制單元或云臺(tái)控制單元判斷命令格式，若正確執(zhí)行，若錯(cuò)誤丟棄。

本發(fā)明提供了一種戶外攝像機(jī)機(jī)器人云臺(tái)的控制方法，該方法對(duì)于攝像機(jī)變焦距時(shí)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)的步驟包括：