一种控制不同球机输出相同转速的预配置方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于安全防范监控领域，涉及一种控制不同球机输出相同转速的预配置方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 球机（即球型摄像机）是监控领域中最普遍的监控前端设备之一，球机包括云台 和摄像机，其通过云台的转动控制摄像机的监控方向，并通过控制球机的变倍级数来控制 摄像机的转速（这里指角速度），变倍级数越高，摄像机的转速越慢。云台作为控制摄像机 转动方向的重要部件，其转动速度是衡量云台档次高低的重要指标。
[0003] 在一个大型监控系统中，往往会使用到各个品牌的摄像机，但各个厂商球机所采 用的零固件、工艺、软件各不不同，会导致各个球机的转速参数也不同。然而，即使是同一个 品牌厂家，不同款型的摄像机在转速上也存在差异。因此，在对不同球机来回控制切换时， 球机的操控效果非常不好，用户无法使用同一个速度参数控制各个球机以相同的转速运 动，不同球机转速适配的问题亟待解决。
[0004] 目前大多数监控平台的云台转动速度都是可调整的，在控制不同球机时，可手动 调节云台的转动速得到需要的云台转速，但对应同一个速度控制参数，不同球机的真实转 速是不同的。为了使得不同球机能够以相同的速度转动，在切换球机时，需要手动去配置各 个球机的速度控制参数，这对非固定速度的控制比较困难，如专业云台控制键盘。专业云台 控制键盘的转速是根据键盘遥杆摆动幅度设定的，对于转速较慢的球机，方向控制时遥杆 摆动幅度要大，对于转速较快的球机，方向控制时遥杆摆动幅度要小，用户需要不断调整遥 杆的幅度来控制球机的转速，以此来获取一个较好的控制效果。这种对键盘操作的变化，需 要用户不断熟悉，才能较好的控制，不仅牺牲用户使用体验，使用上也非常不方便。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种控制不同球机输出相同转速的 预配置方法及系统。
[0006] 本发明的目的是这样实现的：一种控制不同球机输出相同转速的预配置方法，包 括如下步骤：
[0007] 预设云台转速级别对应的预期转速范围；
[0008] 控制系统发送不同的速度控制参数给球机，预转该球机中的云台，获取该云台的 实际转速，当云台实际转速在预期转速范围内，将该实际转速对应的速度控制参数和预期 转速范围一一对应地保存到该球机控制模块中，实现球机输出预期转速的速度控制参数的 预配置；
[0009] 控制系统发送相同的速度控制参数给各球机，各球机控制模块匹配预期转速范围 对应的各球机速度控制参数并发送给相应的球机，控制各球机输出相同的转速。
[0010] 进一步地，所述速度控制参数为云台转速级别。
[0011] 进一步地，--对应地保存云台实际转速对应的速度控制参数和预期转速范围包 括如下步骤：
[0012] 步骤I，获取当前球机的云台转速级别范围值1~M，M为正整数，且Μ彡N，N为系 统预设云台转速级别的最大值；
[0013] 步骤II，控制系统配置当前球机的云台转速级别为Ni，Ni为正整数，1彡Ni彡M， 云台转速级别为Ni时，球机的预期转速范围是PNi~PNiNi，PNiNi>PNi，控制系统计算得到当前 球机的云台适配转速级别Ml并发送至当前球机：
[0014] Ml=NiX(M/N)；
[0015] 步骤III，通过转动当前球机的云台获得当前球机的角速度Q1 ;
[0016] 步骤IV，将角速度Q1与预期转速范围进行比对，当PNl彡Q1彡？_时，控制系统将 转速级别Ml保存到当前球机的控制模块中；反之，进入步骤V;
[0017] 步骤V，控制系统第η次计算当前球机的云台适配转速级别Μη，η为正整数且 η彡2,Μη的计算公式为：
[0018] Mn=Mn-l+((PNl+PN皿）/2-Qn-l)X(M1/Q1+M2/Q2+...· +Mn-l/Qn-l)/n-l，
[0019] 式中，Mn、Mn-l、…、M2、M1分别表示控制系统第η次、第n-1次、…、第2次、第1 次计算当前球机云台适配转速级别，Qn-Ι、"·、〇2、〇1分别表示控制系统第n-1次、…、第 2次、第1次计算当前球机的角速度，重复步骤III和步骤IV。
[0020] 进一步地，所述步骤III采用图像匹配算法计算球机的角速度Q1。
[0021] 进一步地，所述图像匹配算法的具体步骤为：
[0022] a.采集当前球机云台转动前的初始图像，将图像缩小到8X8的尺寸，总共64个像 素，同时，简化图像色彩，将缩小后图像转为64级灰度，将第i行第j列的像素灰度值记为 S。，获得一个8X8的矩阵列表S，S=Smi、j均为正整数，1彡i彡8，1彡j彡8 ;
[0023] b.计算简化色彩后的图像像素灰度的平均灰度值VI;
[0024] c.建立一个8X8的特征矩阵S1，S1 =Sl^SL表示特征矩阵的第i行第j列的 值，将图像像素灰度值Sii与平均灰度值VI进行比较，S^彡VI时，SIlj= 1 ;反之，SIlj= 0 ；
[0025] d.转动当前球机的云台并采集图像，记录采集到每帧图像时云台的转动时间t'， 并对采集的图像重复步骤a-c，得到当前图像的特征矩阵S' =S'vS'、，表示特征矩阵的 第i行第j列的值；
[0026] e.将当前球机采集的图像的特征矩阵S'和云台转动前初始图像的矩阵S1的每个 元素数值-对应进行对比，统计出矩阵数值相同时的数量St;
[0027]f.对当前球机的云台转动k圈获取的每帧图片均进行步骤a-e的处理，得到St最 大的图像即为球机转动k圈时的图像，球机的角速度Q1:
[0028] Q1 =kXπ/t；
[0029] 式中，t为St最大时的图像对应的云台转动时间，k为正整数且k多1。
[0030] 进一步地，所述步骤III获得当前球机的角速度Q1步骤为：
[0031] 云台转动前，获取云台的水平偏移角度L1，转动一定时间T后，云台停止，再次获 取云台的水平偏移角度L2,得到当前球机的转动角速度Q1:
[0032]Q1 = (L2-Ll)/T〇
[0033] 进一步地，所述水平偏移角度由角度传感器检测，角度传感器将该水平位移角度 发送至控制系统。
[0034] 利用本发明的方法，本发明另外提供了一种控制不同球机输出相同转速的预配置 系统，包括控制系统、多个球机和多个球机控制模块，所述球机与所述球机控制模块--对 应，其特征在于，所述控制系统预设云台转速级别对应的预期转速范围，并发送相同的云台 转速级别给不同的球机，各球机控制模块分别匹配预期转速范围对应的各球机的云台转速 级别并发送给相应的球机，控制各球机输出相同的转速；
[0035] 所述球机的控制模块包括：
[0036] 预转球机云台获取云台实际转速的云台预转模块；
[0037] 将云台实际转速与预期转速范围作比较，获取实际转速在预期转速范围内对应的 云台转速级别的比较模块；
[0038] 用于将实际转速对应的云台转速级别和预期转速范围一一对应地存储的参数存 储丰吴块。
[0039] 本发明的有益效果：本发明通过对监控系统中的各个球机进行参数预配置，使得 在实际应用中，当监控系统的控制系统发送同一个速度控制参数时，匹配预配置得到的各 球机的实际速度控制参数并以该实际速度控制参数来控制该球机，控制各球机以同样的转 速运动，使得云台切换时监控系统采集的图像画面变化较为平缓，以此获得较好的用户体 验。尤