一種測量云臺轉(zhuǎn)速的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程測量技術(shù)領域，具體涉及一種測量云臺轉(zhuǎn)速的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 云臺是安裝、固定攝像機的支撐設備，它分為固定和電動云臺兩種。固定云臺適 用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺上安裝好攝像機后可調(diào)整攝像機的水平和俯仰的角 度，達到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機構(gòu)就可以了。電動云臺適用于對大范圍進行掃 描監(jiān)視，它可以擴大攝像機的監(jiān)視范圍。電動云臺高速姿態(tài)是由兩臺執(zhí)行電動機來實現(xiàn)，電 動機接受來自控制器的信號精確地運行定位。在控制信號的作用下，云臺上的攝像機既可 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跟蹤監(jiān)視對象。
[0003] 云臺的轉(zhuǎn)動速度是衡量云臺檔次高低的重要指標，云臺水平和垂直方向是由兩個 不同的電機驅(qū)動的，因此云臺的轉(zhuǎn)動速度也分為水平轉(zhuǎn)速和垂直轉(zhuǎn)速。由于載重的原因，垂 直電機在啟動和運行保持時的扭矩大于水平方向的扭矩，在加上實際監(jiān)控時對水平轉(zhuǎn)速的 要求要高于垂直轉(zhuǎn)速，因此一般來說云臺的垂直轉(zhuǎn)速要低于水平轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速已經(jīng)作為一個 云臺或球機的標配規(guī)格，但是在實際的工程驗收或者測試過程中，很難通過一種有效的方 法測試云臺的轉(zhuǎn)動速度，尤其一些高速云臺，用傳統(tǒng)的手動測試方法，誤差非常大，有的甚 至可能達到100%。因此，需要有一種好的云臺測試方法，能夠使測試的結(jié)果盡可能的精確， 誤差保持在一個可控的范圍內(nèi)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，對云臺轉(zhuǎn)速的測量，都是使用手動測試的方法，開啟云臺轉(zhuǎn)動的同 時，按下秒表，等待云臺轉(zhuǎn)動一定角度后，停止秒表，然后根據(jù)計算，轉(zhuǎn)速=轉(zhuǎn)動的角度/秒 表記錄的時間。當測試水平轉(zhuǎn)速時，可以增加轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來降低測試誤差率。由于云臺是 360度轉(zhuǎn)動，可以讓云臺多轉(zhuǎn)動幾圈，比如轉(zhuǎn)動10圈，則總的轉(zhuǎn)動角度是3600度，然后根據(jù) 秒表記錄的時間，比如為t，則云臺水平轉(zhuǎn)速=3600/t。但是當測試云臺垂直轉(zhuǎn)速時，由于 垂直轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動范圍一般只有90度，無法做到連讀轉(zhuǎn)動，因此無法通過測試水平轉(zhuǎn)速的方 法一樣，通過增加轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來降低誤差率。
[0005] 雖然云臺的水平轉(zhuǎn)速可以通過增加轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來降低誤差率，但是通過手動控制 的方法，一方面，云臺開始轉(zhuǎn)動的時間點和云臺結(jié)束轉(zhuǎn)動的時間點與操作人員按下秒表和 松開秒表的時間很難做到完全同步，另一方面，云臺轉(zhuǎn)動的圈數(shù)通過人肉眼判斷，很難做到 恰到好處。有些云臺由于本身電機實現(xiàn)的原因，無法支持多圈數(shù)的連續(xù)轉(zhuǎn)動或者在轉(zhuǎn)動過 程中會出現(xiàn)停頓的情況，以上三者的綜合勢必會給云臺轉(zhuǎn)速的測試帶來較大的誤差。況且， 當測試垂直轉(zhuǎn)速時，由于最大只能轉(zhuǎn)動90度，無法做到連續(xù)轉(zhuǎn)動，況且，90度的轉(zhuǎn)動時間一 般在幾百毫秒內(nèi)完成，要通過手動操作，肉眼來判斷，帶來的誤差難以預計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種測量云臺轉(zhuǎn)速的方法及 其裝置，通過借助視頻監(jiān)控本身的技術(shù)以及工程應用的測量方法，有效的克服了手動測試 云臺轉(zhuǎn)速的缺點，極大地提高了測試的精度。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0008] -種測量云臺轉(zhuǎn)速的方法，用于測量攝像機云臺的轉(zhuǎn)速，在攝像機的視頻畫面上 設置有坐標點，在云臺轉(zhuǎn)動過程中所述坐標點分別與測量起點、測量終點對齊，所述方法包 括步驟：
[0009] Sl :啟動云臺轉(zhuǎn)動，記錄包括從測量起點到測量終點的視頻錄像；
[0010] S2 :對視頻錄像進行單幀回放，根據(jù)坐標點確定從測量起點轉(zhuǎn)動到測量終點的視 頻畫面幀數(shù)；
[0011] S3 :根據(jù)所述視頻畫面的幀數(shù)換算出云臺轉(zhuǎn)動時間，結(jié)合測量起點到測量終點的 距離，以及云臺到測量起點與測量終點之間連線的垂直距離，計算出云臺的轉(zhuǎn)速。
[0012] 進一步的，在攝像機的視頻畫面上設置坐標點，在云臺轉(zhuǎn)動過程中所述坐標點分 別與測量起點、測量終點對齊，具體包括步驟：
[0013] 在攝像機視頻畫面內(nèi)設置一個OSD窗口，將OSD窗口的矩形一個角作為坐標點；
[0014] 調(diào)節(jié)OSD窗口在視頻畫面中的位置，使云臺轉(zhuǎn)動過程中，該坐標點分別與測量起 點、測量終點對齊。
[0015] 進一步的，所述步驟Sl中的測量終點為預置的測量終點，所述步驟S2和步驟S3 中的測量終點為根據(jù)如下步驟確定的實際終點：
[0016] 在所述預置的測量終點的位置附近的視頻畫面中，取出視頻畫面清晰的一幀視頻 畫面，并將該畫面中坐標點所對應的位置作為實際終點。為了避免了由于云臺轉(zhuǎn)動造成的 視頻畫面模糊不清，難以準確地得到測量終點位置，本發(fā)明采用本步驟確定的實際終點作 為測量終點，能夠更加準確地確認測量起點到測量終點間的距離，便于后續(xù)計算得到準確 的云臺轉(zhuǎn)速。
[0017] 無論哪種方法確定的測量終點，所述云臺轉(zhuǎn)速的計算通過如下公式：
[0018]
[0019] t = n/f ； (2)
[0020] P= Θ /t ； (3)
[0021] 其中，y表示從云臺到測量起點與測量終點之間連線的垂直距離；Xp X2表示云臺 到測量起點與測量終點連線的垂足分別與測量起點、測量終點的距離；Θ為從測量起點到 測量終點轉(zhuǎn)過的角度，f為攝像機幀率，η為從測量起點到測量終點的視頻幀數(shù)，t為云臺從 測量起點轉(zhuǎn)到測量終點的時間；P為云臺的轉(zhuǎn)速。
[0022] 進一步的，所述啟動云臺轉(zhuǎn)動，記錄包括從測量起點到測量終點的視頻錄像的過 程中，云臺轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為m圈，則所述云臺的轉(zhuǎn)速為：
[0023] p = ( Θ+360。*m)/t〇
[0024] 通過轉(zhuǎn)動多圈測量得出的云臺轉(zhuǎn)速更加準確，減少了誤差。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種測量云臺轉(zhuǎn)速的裝置，用于測量攝像機云臺的轉(zhuǎn)速，所述裝 置包括：
[0026] 標定模塊，用于在攝像機的視頻畫面上設置坐標點，在云臺轉(zhuǎn)動過程中所述坐標 點分別與測量起點、測量終點對齊；
[0027] 采集模塊，用于啟動云臺轉(zhuǎn)動，記錄包括從測量起點到測量終點的視頻錄像；
[0028] 計數(shù)模塊，用于對視頻錄像進行單幀回放，根據(jù)坐標點確定從測量起點轉(zhuǎn)動到測 量終點的視頻畫面幀數(shù)；
[0029] 運算模塊，根據(jù)所述視頻畫面的幀數(shù)換算出云臺轉(zhuǎn)動時間，結(jié)合測量起點到測量 終點的距離，以及云臺到測量起點與測量終點之間連線的垂直距離，計算出云臺的轉(zhuǎn)速。
[0030] 進一步的，所述標定模塊在設置坐標點時，執(zhí)行如下步驟：
[0031] 在攝像機視頻畫面內(nèi)設置一個OSD窗口，將OSD窗口的矩形一個角作為坐標點；
[0032] 調(diào)節(jié)OSD窗口在視頻畫面中的位置，使云臺轉(zhuǎn)動過程中，該坐標點分別與測量起 點、測量終點對齊。
[0033] 進一步的，所述采集模塊記錄包括從測量起點到測量終點的視頻錄像，其中所述 測量終點為預置的測量終點，所述計數(shù)模塊和計算模塊中所采用的測量終點為實際終點， 所述計數(shù)模塊執(zhí)行如下步驟來確定實際終點：
[0034] 在所述預置的測量終點的位置附近的視頻畫面中，取出視頻畫面清晰的一幀視頻 畫面，并將該畫面中坐標點所對應的位置作為實際終點。
[0035] 本發(fā)明提出的一種測量云臺轉(zhuǎn)速的方法及裝置，在啟動云臺轉(zhuǎn)動過程中，對其進 行錄像，通過對錄像進行單幀回放的方式，能準確得出從測量起點到測量終點所用的時間， 并結(jié)合測量起點到測量終點的距離，以及云臺到測量起點與測量終點之間連線的垂直距 離，計算出云臺的轉(zhuǎn)速。有效的克服了手動測試云臺轉(zhuǎn)速時，計量時間不準確的缺點，極大 地提高了測試的精度。
【附圖說明】
[0036] 圖1為本發(fā)明測量云臺轉(zhuǎn)速的方法流程圖；
[0037] 圖2為本發(fā)明測量方法水平測試原理圖；
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