云台摄像机控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种摄像机控制系统，尤其涉及一种云台摄像机控制系统。

背景技术：

现有的云台摄像机，首先是由人来目视判断目标方位，并估算目标方位和摄像机指向的误差，然后手动操控云台使摄像机指向目标。这个过程需要人工参与，当目标距离较远时，还需要将摄像机调整到长焦端，这时摄像机视角非常小，瞄准目标需要十分细致的操作；这个过程中，需要不断的调整焦距和对准目标，需花费较长时间且使用不便。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种云台摄像机控制系统，能够更便捷地操作云台摄像机，快速对准目标进行监视，提高了云台摄像机监视实时性和效率。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种云台摄像机控制系统，包括云台摄像机和云台摄像机控制设备，其中，所述云台摄像机控制设备包括主控运算单元和用于存储地理信息和地图数据的GIS单元；所述主控运算单元通过数据总线与GIS单元和存储单元连接，所述主控运算单元通过USB接口模块连接键盘、鼠标和/或游戏手柄；所述主控运算单元通过GPU连接显示器；所述主控运算单元的第一路输出端和控制云台俯仰角的电机相连，第二路输出端和控制云台方位角的电机相连，第三路输出端和控制焦距调整的电机相连。

上述的云台摄像机控制系统，其中，所述主控运算单元的网络端与网络接口连接，所述主控运算单元通过网络接口和多个远程控制设备相连。

上述的云台摄像机控制系统，其中，所述云台摄像机的水平方向360°连续旋转，水平旋转速度为0°～240°/s；垂直旋转角度为-90°～90°，垂直旋转速度为0°～200°/s。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的云台摄像机控制系统，通过GIS单元获取摄像机的坐标和姿态参数以及目标的坐标，利用多台电机分别调整云台姿态和焦距达到自动控制的目的；从而能够更便捷地监控操作摄像机，快速对准目标进行监视，提高了云台摄像机监视时效性和效率。

附图说明

图1为本实用新型云台摄像机控制系统架构示意图；

图2为本实用新型的云台摄像机控制设备电路方框示意图；

图3为本实用新型云台摄像机控制系统和远程计算机相连示意图；

图4为本实用新型云台摄像机控制系统和远程控制设备相连示意图；

图5为本实用新型云台摄像机控制系统和多设备组网相连示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型云台摄像机控制系统架构示意图；图2为本实用新型的云台摄像机控制设备电路方框示意图。

请参见图1和图2，本实用新型提供的云台摄像机控制系统，包括云台摄像机和云台摄像机控制设备，其中，所述云台摄像机控制设备包括主控运算单元和用于存储地图数据的GIS单元；所述主控运算单元通过数据总线与GIS单元和存储单元连接，所述主控运算单元通过USB接口模块连接键盘、鼠标和/或游戏手柄；所述主控运算单元通过GPU连接显示器；所述主控运算单元的第一路输出端和控制云台俯仰角的电机相连，第二路输出端和控制云台方位角的电机相连，第三路输出端和控制焦距调整的电机相连。

本实用新型的云台摄像机控制设备的各模块主要功能及实现如下。

运算单元：用于数据处理和分发；

GIS单元：GIS单元存储有地理信息和地图数据，包含各类目标的地理信息数据(三维坐标：经纬度和高度，当只有二维坐标信息(经纬度)时，云台的俯仰角不作自动调整，由人工进行控制)，可设置云台摄像机和目标的地理信息数据。

存储单元：用于存储运行参数(比如，当控制设备连接不同的摄像机时，可以加载相应的摄像机型号参数，以便顺利对接摄像机)

输入模块：连接鼠标、键盘、游戏手柄等，用于操作输入。比如：用鼠标进行目标选取，用键盘对云台摄像机坐标进行设置，用游戏手柄或键盘上的方向键控制云台姿态，游戏手柄或键盘上的按钮控制焦距等。云台摄像机的水平方向360°连续旋转，水平旋转速度为0°～240°/s；垂直旋转角度为-90°(向下)～90°，垂直旋转速度为0°～200°/s。

输出模块：输出模块连接显示器，用于显示输出(比如：GIS地图显示，地图上标识云台摄像机并带有三维坐标信息，标识各类典型目标并带有三维坐标信息)

控制接口：连接云台摄像机，用于获取云台姿态、焦距状态，控制摄像机焦距和云台姿态。

其中，主控运算单元可以选择单片机，输入模块可以选用USB接口模块，连接键盘、鼠标、游戏手柄；输出模块可选用GPU连接显示器。所述单片机通过数据总线与输出模块(GPU)、GIS单元、存储单元、控制接口连接，单片机的输入端与输入模块连接，单片机的网络端与网络接口连接。

2、具备远程控制功能的设备

控制设备可增加网络接口模块，远程计算机或远程控制设备可以通过网络接口与本地控制设备连接，比如通过互联网、局域网、无线通信网等，如图3和图4所示，从而具备远程控制功能。

i.两台组网

1、使用远程计算机。远程计算机通过网络接口可以实时获取本地控制设备的各类数据和参数，远程计算机通过其键盘、鼠标、游戏手柄等输入设备可以对本地控制设备进行操作。

2、使用(远程)控制设备。两台控制设备通过网络接口连接，远程设备可以实时获取本地控制设备的各类数据和参数，远程控制设备的操作指令可实时同步到本地设备，从而进行远程操控

ii.多台组网

多台组网即多台远程计算机或(远程)控制设备连接到(本地)控制设备，所有远程设备可以实时获取本地控制设备的各类数据和参数，远程控制设备的操作指令可实时同步到本地设备，从而进行远程操控，如图5所示,n为自然数。

iii.控制权限。

所有设备实时侦听其它设备是否在操作，当有一台设备在操作时，其它远程设备无法中断该设备而获取控制权限。本地设备可实时中断其它正在操作的远程设备，获取控制权限。当云台摄像机正在执行控制指令时，所有控制设备均可中断执行。

综上所述，本实用新型提供的云台摄像机控制系统，能够获取摄像机的坐标和姿态参数以及目标的坐标，然后通过多台电机分别调整云台姿态和焦距，从而达到自动控制的目的，具体优点如下：1、监控操作更便捷：在使用时只需要专注于目标的选取，而不需要关注云台摄像机的操作，提升了用户体验；2、实时性更高：可以同时对焦距和瞄准进行控制，快速对准目标进行监视，提高了摄像机监视效率。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。