[發明專利]確定攝像機中機芯組件和云臺組件傾斜的方法、攝像機

有效

• 申請號: 202010590716.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111654634B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 王歡;沈康;馬偉民
• 申請（專利權）人: 杭州海康威視數字技術股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G01C9/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 謝安昆;宋志強

1.一種攝像機實現的方法，所述攝像機包括，具有圖像傳感器和三軸傳感器的機芯組件，和控制機芯組件轉動的云臺組件，其中，所述機芯組件固定地安裝在所述云臺組件上，所述云臺組件被配置為響應于外界輸入的PT坐標進行俯仰運動和/或水平旋轉運動，使得所述機芯組件進行對應的俯仰運動和/或水平旋轉運動，以使所述圖像傳感器采集所述外界輸入的PT坐標所對應的圖像，其特征在于，所述方法包括：

在所述云臺組件處于第一PT坐標時的第一位置，從所述三軸傳感器處獲取第一測量數據，

在所述云臺組件處于第二PT坐標時的第二位置，從所述三軸傳感器處獲取第二測量數據，

其中，所述云臺組件第二PT坐標是相對所述云臺組件第一PT坐標水平轉動；

根據所述第一測量數據，計算所述機芯組件世界坐標系下的第一姿態信息；

根據所述第一測量數據和所述第二測量數據，計算所述云臺組件世界坐標系下的第二姿態信息；

根據所述機芯組件世界坐標系下的第一姿態信息、和所述云臺組件世界坐標系下的第二姿態信息，獲取機芯與云臺的之間的相對姿態信息，以確定所述機芯組件與所述云臺組件之間存在傾斜。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一測量數據，計算所述機芯組件世界坐標系下的第一姿態信息，包括：

基于所述第一測量數據，計算得到第一四元數，作為第一姿態信息；

所述根據所述第一測量數據和所述第二測量數據，計算所述云臺組件世界坐標系下的第二姿態信息，包括：

基于第一測量數據和第二測量數據，通過云臺以其轉軸為軸心從第一位置旋轉到第二位置的轉軸向量，計算得到第二四元數，作為第二姿態信息；

所述根據所述機芯組件世界坐標系下的第一姿態信息和所述云臺組件世界坐標系下的第二姿態信息，獲取機芯與云臺的之間的相對姿態信息，包括：

基于所述第一四元數和所述第二四元數，計算機芯與云臺的之間的相對姿態信息，以確定所述機芯組件與所述云臺組件存在傾斜。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述三軸傳感器用于分別生成X、Y、Z軸的測量數據，其中X軸的測量數據用于指示所述機芯組件的俯仰角，Y軸的測量數據用于指示所述機芯組件的偏航角，Z軸的數據用于指示所述機芯組件的橫滾角；

所述基于所述第一測量數據，計算得到第一四元數，包括，

基于所述第一測量數據，根據該第一測量數據與偏轉角的轉換關系確定第一四元數，用于指示所述機芯組件的PT坐標系與水平坐標系的映射函數；其中，偏轉角包括所述機芯組件的俯仰角、偏航角、以及橫滾角；

所述基于第一測量數據和第二測量數據，通過云臺以其轉軸為軸心從第一位置旋轉到第二位置的轉軸向量，計算得到第二四元數，包括，

基于所述第一測量數據和第二測量數據，計算云臺從第一PT坐標旋轉到第二PT坐標的轉軸向量，確定第二四元數，用于指示所述云臺組件的PT坐標系與水平坐標系的映射函數。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一四元數和所述第二四元數，計算機芯與云臺的之間的相對姿態信息，包括：

將所述第一四元數的轉置和所述第二四元數之間的點積結果確定為機芯與云臺的之間的相對姿態信息，該相對姿態信息為所述機芯組件PT坐標系和所述云臺組件PT坐標系之間的映射函數，用于定量指示所述機芯組件與所述云臺組件存在的傾斜。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一PT坐標與第二PT坐標的P坐標相差180°，

所述確定所述機芯組件和所述云臺組件存在傾斜，包括：

確定所述機芯組件和所述云臺組件之間存在俯仰角以及橫滾角，或

確定所述機芯組件PT坐標系的P軸與所述云臺組件PT坐標系的P軸重合，且機芯組件PT坐標系的T軸與所述云臺組件PT坐標系的T軸不重合。