一种测量云台转速的方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程测量技术领域，具体涉及一种测量云台转速的方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。固定云台适 用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角 度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫 描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电 动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可 自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
[0003] 云台的转动速度是衡量云台档次高低的重要指标，云台水平和垂直方向是由两个 不同的电机驱动的，因此云台的转动速度也分为水平转速和垂直转速。由于载重的原因，垂 直电机在启动和运行保持时的扭矩大于水平方向的扭矩，在加上实际监控时对水平转速的 要求要高于垂直转速，因此一般来说云台的垂直转速要低于水平转速。转速已经作为一个 云台或球机的标配规格，但是在实际的工程验收或者测试过程中，很难通过一种有效的方 法测试云台的转动速度，尤其一些高速云台，用传统的手动测试方法，误差非常大，有的甚 至可能达到100%。因此，需要有一种好的云台测试方法，能够使测试的结果尽可能的精确， 误差保持在一个可控的范围内。
[0004] 现有技术中，对云台转速的测量，都是使用手动测试的方法，开启云台转动的同 时，按下秒表，等待云台转动一定角度后，停止秒表，然后根据计算，转速=转动的角度/秒 表记录的时间。当测试水平转速时，可以增加转动的圈数来降低测试误差率。由于云台是 360度转动，可以让云台多转动几圈，比如转动10圈，则总的转动角度是3600度，然后根据 秒表记录的时间，比如为t，则云台水平转速=3600/t。但是当测试云台垂直转速时，由于 垂直转速的转动范围一般只有90度，无法做到连读转动，因此无法通过测试水平转速的方 法一样，通过增加转动的圈数来降低误差率。
[0005] 虽然云台的水平转速可以通过增加转动的圈数来降低误差率，但是通过手动控制 的方法，一方面，云台开始转动的时间点和云台结束转动的时间点与操作人员按下秒表和 松开秒表的时间很难做到完全同步，另一方面，云台转动的圈数通过人肉眼判断，很难做到 恰到好处。有些云台由于本身电机实现的原因，无法支持多圈数的连续转动或者在转动过 程中会出现停顿的情况，以上三者的综合势必会给云台转速的测试带来较大的误差。况且， 当测试垂直转速时，由于最大只能转动90度，无法做到连续转动，况且，90度的转动时间一 般在几百毫秒内完成，要通过手动操作，肉眼来判断，带来的误差难以预计。
【发明内容】
[0006] 为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种测量云台转速的方法及 其装置，通过借助视频监控本身的技术以及工程应用的测量方法，有效的克服了手动测试 云台转速的缺点，极大地提高了测试的精度。
[0007] 为实现上述目的，本发明技术方案如下：
[0008] -种测量云台转速的方法，用于测量摄像机云台的转速，在摄像机的视频画面上 设置有坐标点，在云台转动过程中所述坐标点分别与测量起点、测量终点对齐，所述方法包 括步骤：
[0009] Sl :启动云台转动，记录包括从测量起点到测量终点的视频录像；
[0010] S2 :对视频录像进行单帧回放，根据坐标点确定从测量起点转动到测量终点的视 频画面帧数；
[0011] S3 :根据所述视频画面的帧数换算出云台转动时间，结合测量起点到测量终点的 距离，以及云台到测量起点与测量终点之间连线的垂直距离，计算出云台的转速。
[0012] 进一步的，在摄像机的视频画面上设置坐标点，在云台转动过程中所述坐标点分 别与测量起点、测量终点对齐，具体包括步骤：
[0013] 在摄像机视频画面内设置一个OSD窗口，将OSD窗口的矩形一个角作为坐标点；
[0014] 调节OSD窗口在视频画面中的位置，使云台转动过程中，该坐标点分别与测量起 点、测量终点对齐。
[0015] 进一步的，所述步骤Sl中的测量终点为预置的测量终点，所述步骤S2和步骤S3 中的测量终点为根据如下步骤确定的实际终点：
[0016] 在所述预置的测量终点的位置附近的视频画面中，取出视频画面清晰的一帧视频 画面，并将该画面中坐标点所对应的位置作为实际终点。为了避免了由于云台转动造成的 视频画面模糊不清，难以准确地得到测量终点位置，本发明采用本步骤确定的实际终点作 为测量终点，能够更加准确地确认测量起点到测量终点间的距离，便于后续计算得到准确 的云台转速。
[0017] 无论哪种方法确定的测量终点，所述云台转速的计算通过如下公式：
[0018]
[0019] t = n/f ； (2)
[0020] P= Θ /t ； (3)
[0021] 其中，y表示从云台到测量起点与测量终点之间连线的垂直距离；Xp X2表示云台 到测量起点与测量终点连线的垂足分别与测量起点、测量终点的距离；Θ为从测量起点到 测量终点转过的角度，f为摄像机帧率，η为从测量起点到测量终点的视频帧数，t为云台从 测量起点转到测量终点的时间；P为云台的转速。
[0022] 进一步的，所述启动云台转动，记录包括从测量起点到测量终点的视频录像的过 程中，云台转动的圈数为m圈，则所述云台的转速为：
[0023] p = ( Θ+360。*m)/t〇
[0024] 通过转动多圈测量得出的云台转速更加准确，减少了误差。
[0025] 本发明还提供了一种测量云台转速的装置，用于测量摄像机云台的转速，所述装 置包括：
[0026] 标定模块，用于在摄像机的视频画面上设置坐标点，在云台转动过程中所述坐标 点分别与测量起点、测量终点对齐；
[0027] 采集模块，用于启动云台转动，记录包括从测量起点到测量终点的视频录像；
[0028] 计数模块，用于对视频录像进行单帧回放，根据坐标点确定从测量起点转动到测 量终点的视频画面帧数；
[0029] 运算模块，根据所述视频画面的帧数换算出云台转动时间，结合测量起点到测量 终点的距离，以及云台到测量起点与测量终点之间连线的垂直距离，计算出云台的转速。
[0030] 进一步的，所述标定模块在设置坐标点时，执行如下步骤：
[0031] 在摄像机视频画面内设置一个OSD窗口，将OSD窗口的矩形一个角作为坐标点；
[0032] 调节OSD窗口在视频画面中的位置，使云台转动过程中，该坐标点分别与测量起 点、测量终点对齐。
[0033] 进一步的，所述采集模块记录包括从测量起点到测量终点的视频录像，其中所述 测量终点为预置的测量终点，所述计数模块和计算模块中所采用的测量终点为实际终点， 所述计数模块执行如下步骤来确定实际终点：
[0034] 在所述预置的测量终点的位置附近的视频画面中，取出视频画面清晰的一帧视频 画面，并将该画面中坐标点所对应的位置作为实际终点。
[0035] 本发明提出的一种测量云台转速的方法及装置，在启动云台转动过程中，对其进 行录像，通过对录像进行单帧回放的方式，能准确得出从测量起点到测量终点所用的时间， 并结合测量起点到测量终点的距离，以及云台到测量起点与测量终点之间连线的垂直距 离，计算出云台的转速。有效的克服了手动测试云台转速时，计量时间不准确的缺点，极大 地提高了测试的精度。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明测量云台转速的方法流程图；
[0037] 图2为本发明测量方法水平测试原理图；
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