云台摄像机的标定及拍摄方法

文档序号:7820683阅读:5184来源:国知局
云台摄像机的标定及拍摄方法
【专利摘要】本发明提供一种云台摄像机的标定及拍摄方法,其包括对云台摄像机的调整系数进行标定;通过所述云台摄像机设定拍摄目标后,根据所述拍摄目标设置基准目标;以及使用标定后的所述调整系数,对所述基准目标进行自动拍摄。本发明的云台摄像机的标定及拍摄方法通过设置不同的调整系数实现不同参数的云台摄像机的自动拍摄操作;解决了现有的云台摄像机的标定及拍摄方法中无法对云台摄像机的角度和焦距进行调整的技术问题。
【专利说明】云台摄像机的标定及拍摄方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频监控领域,特别是涉及一种云台摄像机的标定及拍摄方法。

【背景技术】
[0002] 在现有的监控领域中,云台摄像机是最为普遍使用的监控前端设备之一。通过云 台的转动,摄像机可以朝向不同的方向以及使用不同的焦距,观察到不同距离范围内的目 标或场景,从而能够监控非常大的范围。通常云台摄像机可以转动的角度包括俯仰角(tilt angle)和转动角(pan angle),而旋转角(swing angle) -般设定为不变,这样加上摄像机 的焦距变化,一共有三个自由度可供调整。
[0003] 当云台摄像机拍摄动态目标时,如果摄像机的焦距固定,那么随着云台摄像机与 目标距离的变化,目标在云台摄像机的显示屏幕上的大小也会发生变化;因此要保持一定 的观测精度,需要保持目标的成像大小在一个合适的尺寸范围内。
[0004] 如果可以获知云台摄像机内部的各项参数,现有的云台摄像机可以较好的保证自 动拍摄的准确性。然而在实际应用中,不同品牌的云台摄像机之间,同一品牌的不同型号云 台摄像机之间,云台摄像机内部的各项参数均各不相同。即使内部参数设置相同的同一批 次云台摄像机,由于生产工艺的原因,相机参数与设定值也可能存在不同的误差值,而这些 误差值会导致云台摄像机无法根据基准点或基准线的变化,准确的对云台摄像机的角度和 焦距进行调整。
[0005] 故,有必要提供一种云台摄像机的标定及拍摄方法,以解决现有技术所存在的问 题。


【发明内容】

[0006] 本发明实施例还提供一种可兼容不同参数的云台摄像机的云台摄像机的标定及 拍摄方法,以解决现有的云台摄像机的标定及拍摄方法中无法对云台摄像机的角度和焦距 进行调整的技术问题。
[0007] 本发明实施例提供一种云台摄像机的标定及拍摄方法,其包括: 对5台摄像机的调整系数进行标定; 通过所述云台摄像机设定拍摄目标后,根据所述拍摄目标设置基准目标;以及 使用标定后的所述调整系数,对所述基准目标进行自动拍摄。
[0008] 在本发明所述的云台摄像机的标定及拍摄方法中,如所述云台摄像机通过设定角 度进行控制;则所述对云台摄像机的调整系数进行标定的步骤包括: 通过所述云台摄像机设定标定目标,并将所述标定目标的当前图像设置为第一标定图 像; 控制所述云台摄像机按设定方向转动设定角度,并将转动后的所述标定目标的图像设 置为第二标定图像; 根据所述标定目标在所述第一标定图像中的位置以及所述标定图像在所述第二标定 图像中的位置,确定所述标定目标的偏移量;以及 根据所述偏移量和所述设定角度,计算所述云台摄像机的调整系数。
[0009] 在本发明所述的云台摄像机的标定及拍摄方法中,所 述云台摄像机的调整系数包括横向调整系数以及纵向调整系数 A ;

【权利要求】
1. 一种云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,包括: 对5台摄像机的调整系数进行标定; 通过所述云台摄像机设定拍摄目标后,根据所述拍摄目标设置基准目标;以及 使用标定后的所述调整系数,对所述基准目标进行自动拍摄。
2. 根据权利要求1所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,如所述云台摄 像机通过设定角度进行控制;则所述对云台摄像机的调整系数进行标定的步骤包括: 通过所述云台摄像机设定标定目标,并将所述标定目标的当前图像设置为第一标定图 像; 控制所述云台摄像机按设定方向转动设定角度,并将转动后的所述标定目标的图像设 置为第二标定图像; 根据所述标定目标在所述第一标定图像中的位置以及所述标定图像在所述第二标定 图像中的位置,确定所述标定目标的偏移量;以及 根据所述偏移量和所述设定角度,计算所述云台摄像机的调整系数。
3. 根据权利要求2所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征 在于,所述云台摄像机的调整系数包括横向调整系数以及纵向调整系数 A ;
其中Ax为所述标定目标的横向偏移量,Apan为所述云台摄像机横向转动的所述设 定角度,Ay为所述标定目标的纵向偏移量,Atilt为所述云台摄像机纵向转动的所述设定 角度,为所述云台摄像机的当前放大倍数。
4. 根据权利要求1所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,如所述云台摄 像机通过控制命令的持续时间进行控制;则所述对云台摄像机的调整系数进行标定的步骤 包括: 通过所述云台摄像机设定标定目标,并将所述标定目标的当前图像设置为第一标定图 像; 控制所述云台摄像机按所述控制命令转动n次,记录每次所述控制命令的持续时间, 并将第i次转动后的所述标定目标的图像设置为第i+1标定图像,n为大于等于2的正整 数; 根据所述标定目标在所述第一标定图像中的位置以及所述标定图像在所述第i+1标 定图像中的位置,确定所述标定目标的第i偏移量;以及 根据多个所述第i偏移量和所述每次控制命令的持续时间,计算所述云台摄像机的调 整系数;或 通过所述云台摄像机设定标定目标,并将所述标定目标的当前图像设置为第一标定图 像; 控制所述云台摄像机按所述控制命令变焦放大操作m次,记录每次所述控制命令的持 续时间,并将第j次转动后的所述标定目标的图像设置为第j+1标定图像,m为大于等于2 的正整数; 根据所述标定目标在所述第一标定图像中的大小以及所述标定图像在所述第j+1标 定图像中的大小,确定所述标定目标的第j放大倍数;以及 根据多个所述第j放大倍数和所述每次控制命令的持续时间,计算所述云台摄像机的 调整系数。
5. 根据权利要求4所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,所述云台摄像 机的调整系数包括横向调整系数、纵向调整系数爲以及变焦调整系数Y ;所述控制命令包 括横向偏移控制命令、纵向偏移控制命令以及变焦调整控制命令; 其中横向调整系数a2表示为.?
其为所述标定目标的第i次转动的横向偏移量,为所述云台摄像机的第i次转 动的所述横向偏移控制命令的持续时间,A1 -?为所述云台摄像机的第i次转动的时间, J0为所述云台摄像机的响应延时,Z为所述云台摄像机的设定放大倍数; 纵向调整系数-爲表示为:
其中fAyi为所述标定目标的第i次转动的纵向偏移量,(?为所述云台摄像机的第i 次转动的所述纵向偏移控制命令的持续时间;为所述云台摄像机的第i次转动的 时间,4」」为所述云台摄像机的响应延时,Z为所述云台摄像机的设定放大倍数; 变焦调整系数Y表示为:
其中Azj为所述标定目标的第j次变焦放大操作的放大倍数,为所述云台摄像机 的第j次变焦放大操作的所述变焦调整控制命令的持续时间;-纟^为所述云台摄像机 的第j次变焦放大操作的时间,J0 :为所述云台摄像机的响应延时。
6. 根据权利要求4所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,所述根据所述 标定目标在所述第一标定图像中的大小以及所述标定图像在所述第j+1标定图像中的大 小,确定所述标定目标的第j放大倍数的步骤包括: 将所述第一标定图像按固定步长进行图像放大,生成一系列具有设定放大倍数的放大 后的第一标定图像; 将所述第j+1标定图像中的所述标定图像与所有的所述放大后的第一标定图像中的 所述标定图像逐一进行比较,获取与所述第j+1标定图像中的所述标定图像匹配度最高的 所述放大后的第一标定图像;以及 将获取的所述放大后的第一标定图像的设定放大倍数,确定为所述标定目标的第j放 大倍数。
7. 根据权利要求4所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,使用模板匹配 法或光流法确定所述标定目标的第i偏移量。
8. 根据权利要求1所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,在所述通过所 述云台摄像机设定拍摄目标后,根据所述拍摄目标设置基准目标的步骤之前还包括步骤: 对所述云台摄像机的光轴位置进行标定。
9. 根据权利要求8所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,所述对所述云 台摄像机的光轴位置进行标定的步骤包括: 通过所述云台摄像机设定标定目标,并将所述标定目标的当前图像设置为第一标定图 像; 控制所述云台摄像机进行设定倍数的变焦放大操作,将变焦放大操作后的所述标定目 标的图像设定为第二标定图像; 对所述第二标定图像进行所述设定倍数的缩小操作,获取缩小后的第二标定图像; 根据所述标定目标在所述第一标定图像中的位置以及所述缩小后的第二标定图像,确 定所述光轴的偏移量;以及 根据所述光轴的偏移量,对所述云台摄像机的光轴位置进行标定。
10. 根据权利要求9所述的云台摄像机的标定及拍摄方法,其特征在于,所述根据所述 标定目标在所述第一标定图像中的位置以及所述缩小后的第二标定图像,确定所述光轴的 偏移量的步骤包括: 获取所述缩小后的第二标定图像的中心区域; 查找所述缩小后的第二标定图像的中心区域在所述第一标定图像中的偏移位置;以及 根据所述第一标定图像中的偏移位置以及所述标定目标在所述第一标定图像中的位 置,确定所述光轴的偏移量。
【文档编号】H04N5/232GK104361599SQ201410684361
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】曹泉, 何小晨 申请人:深圳市哈工大交通电子技术有限公司
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