能够改变高度的高速高分辨率云台装置的制造方法

文档序号:10476222阅读:458来源:国知局
能够改变高度的高速高分辨率云台装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种实现能够以高速和高精度的方式使摄像机座架装置平移和倾斜的装置,同时该装置通过使用螺杆、马达和轴承使所述摄像机座架装置在上下方向上沿着柱表面竖直运动,以便实现该用于使所述摄像机平移和倾斜的装置的高速和高精度,以及以便调节该用于使所述摄像机平移和倾斜的装置的高度。本发明实现了一种新型的用于使摄像机平移和倾斜的装置,其能够通过使用马达和螺杆的驱动方法以高精度和高速的方式使所述摄像机平移和倾斜,并且在沿着轨道运动时能够调节高度,因此本发明提供了一种高速高分辨率的云台装置,其可以保证用于平滑地追踪位于从近距离到远距离的各个位置处并缓慢或快速地运动的待监视物体的功能,并具有简单的结构,价格低,因此在经济可行性方面是相当好的。
【专利说明】
能够改变高度的高速高分辨率云台装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种与用于控制摄像机姿态的装置的尚速和尚精度控制相关联的装置,尤其是,涉及一种实现能够以高速和高精度的方式使摄像机座架装置平移和倾斜的装置,同时该装置通过使用螺杆、马达和轴承使所述摄像机座架装置在上下方向上沿着柱表面竖直移动,以便实现用于使所述摄像机平移和倾斜的装置的高速和高精度,以及以便调节用于使所述摄像机平移和倾斜的装置的高度。
【背景技术】
[0002]近来,各种使用摄像机的监视系统广泛地应用于工业中,而且使用摄像机的监视系统被有效地用于安全和监控。
[0003]目前,捕捉特定位置图像和监控访客或闯入者的大多数用于安全的监视摄像机为宽范围监视摄像机,该宽范围监视摄像机捕捉特定距离和视角范围内的整个待监控区域的图像。
[0004]因为宽范围监视摄像机是监控指定大区域的固定摄像机,所以宽范围监视摄像机在分辨率方面存在局限性。由于这个原因,待监控区域中人的脸部大都不能从由宽范围监视摄像机捕捉的图像来识别。
[0005]因此,最近正在开发一种具有动态追踪人的摄像机的系统。
[0006]通常,为了在广泛监控大区域时动态追踪和监控远距离处的人、车辆和物体,主要需要平移功能、倾斜功能和变焦功能。
[0007]这里,平移和倾斜功能由云台装置执行,变焦功能由摄像机或安装在摄像机中的独立变焦镜头执行。
[0008]公开号为10-2010-0109125和10-2013-0002366的韩国专利申请和类似专利申请中公开了各种用于广泛监控大区域的摄像机。
[0009]—般来说,由于待监控物体在监控大区域时位于从近距离到远距离的各个位置处并缓慢或快速地移动,所以需要高精度和高速地改变云台装置的角度以平滑地追踪物体。
[0010]例如,需要在速度和精度方面较高的平移速度和倾斜速度来追踪在离摄像机较近距离处移动的物体,且需要高精度的平移角度和倾斜角度来追踪在远距离处缓慢移动的物体。
[0011 ] 然而,当人在远距离(10m)处以奔跑速度(10m/S)移动Im时,大多数目前开发的云台装置不能满足精度的要求,尽管云台装置具有近似的功能,但是这种云台装置非常昂贵,因此仅用作军事用途或特殊用途。
[0012]从另一观点来说,所需的功能为调节高度的功能,但是目前的监视摄像机固定地安装在某一特定高度处,使得在人戴帽子或脸部被伞或类似物遮挡的情况下,很难获得待监控空间内人的脸部数据。

【发明内容】

[0013]技术问题
[0014]本发明已致力于解决与现有技术关联的上述问题,本发明的目的是实现一种新型的用于使摄像机平移和倾斜的装置,所述装置能够通过使用马达和螺杆的驱动方法以高精度和高速的方式使摄像机平移和倾斜,并且能够在沿着轨道移动的同时调节高度,从而提供一种高速高分辨率云台装置,所述云台装置可以保证用于平滑地追踪位于从近距离到远距离的各个位置处并缓慢或快速地运动的待监控物体的功能,并具有简单的结构,而且价格低,在经济可行性方面极好。
[0015]技术方案
[0016]为了实现上述目的,本发明中提供了一种能够改变高度的高速高分辨率云台装置,其具有以下特征:
[0017]所述高速高分辨率的云台装置具有包括以下部件的结构:平移单元,所述平移单元包括用于向左和向右转动摄像机的平移马达和平移螺杆;倾斜单元,所述倾斜单元包括用于向上和向下转动摄像机的倾斜马达和倾斜螺杆,且所述倾斜单元向上和向下移动整个平移单元;支撑杆,所述支撑杆是用于支撑摄像机的部件,且具有借助轴承结构由支撑件固定地支撑的末端部分和借助轴承结构可动地连接至设置在平移螺杆上的螺母的后端部分,其中,当使摄像机平移和倾斜时,支撑杆的角度和长度能够变化;摄像机,所述摄像机安装在支撑杆的末端部分上,当支撑杆的角度变化时,摄像机能够被平移和倾斜;以及基座框架,所述基架框架支撑平移单元和倾斜单元。
[0018]其中,所述高速高分辨率云台装置可进一步包括竖直运动装置,所述竖直运动装置是用于调节摄像机高度的部件,且能够竖直移动包括摄像机的整个基座框架,所述竖直运动装置可以包括竖直地安装在壁表面或柱子上的轨道、安装在基座框架上并沿着轨道滚动的主轮、和轮驱动马达。
[0019]所述竖直运动装置可以包括设置在主轮的相对一侧的次轮,所述次轮在沿着轨道滚动时协助竖直运动。
[0020]进一步地,所述倾斜单元可以是一种使该倾斜单元在水平状态下以向上的角度倾斜的单元,或者是一种使该倾斜单元在水平状态下以向上和向下的角度倾斜的单元。
[0021]所述倾斜单元可以包括轴支撑件,所述轴支撑件平行地设置在倾斜螺杆的两侧,所述轴支撑件在贯穿地支撑平移单元的两侧时引导平移单元向上和向下运动。
[0022]进一步地,所述支撑杆可包括杆件和壳体的组合物,所述组合物在借助轴承沿纵向方向相对于彼此容纳和缩回时能够改变支撑杆的长度。
[0023]另外,所述高速高分辨率云台装置可进一步包括外壳,所述外壳由透明材料制成并容纳平移单元、倾斜单元、支撑杆和摄像机并且覆盖基座框架的前侧。
[0024]有益效果
[0025]本发明中提供的能够改变高度的高速高分辨率云台装置具有以下优点。
[0026]首先,追踪和监视摄像机通过使用高精度和高速的平移和倾斜功能追踪目标并捕捉该目标的放大图像,从而获得高分辨率的图像用于识别。
[0027]其次,可以在改变摄像机的高度的同时捕捉图像,从而解决在摄像机通常安装的角度看不见目标的问题,并因此获得正面脸部图像用于识别脸部。
[0028]第三,通过适当地控制螺杆的状况如螺纹的宽度和倾斜度以及马达的转动速度,可以保证精确的平移和倾斜操作以及平移速度和倾斜速度,并且平滑地追踪位于从近距离到远距离的各个位置处并缓慢或快速地移动的待监控物体。
[0029]第四,由于在上下方向和左右方向上的转动操作是通过使用马达-螺杆的方式来实现的并且调节高度的操作是通过使用轮和轨道来实现的,该高速高分辨率云台装置具有整体简单的结构,而且可以便宜地进行制造,使得所述高速高分辨率云台装置在维修和经济可行性方面是有利的。
【附图说明】
[0030]图1是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的前视图。
[0031 ]图2是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的俯视图。
[0032]图3是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的侧视图。
[0033]图4是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的在摄像机支撑件和支撑杆之间的联接结构的透视图。
[0034]图5是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的操作状态的侧视图。
[0035]图6是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的操作状态的俯视图。
[0036]图7是示出了根据本发明另一示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的前视图。
[0037]图8是示出了根据本发明另一示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的俯视图。
[0038]图9是示出了根据本发明另一示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的侧视图。
[0039]图1OA和1B是示出了使用来自根据本发明的高速高分辨率云台装置的摄像机图像信息来检测脸部的结果的图片。
[0040]图11是用于解释当根据本发明的高速高分辨率云台装置进行平移操作时摄像机的水平操作的示意图。
[0041]图12是用于解释当根据本发明的高速高分辨率云台装置进行倾斜操作时摄像机的竖直操作的示意图。
[0042]附图标记说明
[0043]10:平移马达
[0044]11:平移螺杆
[0045]12:平移单元
[0046]13:倾斜马达
[0047]14:倾斜螺杆
[0048]15:倾斜单元
[0049]16:支撑件
[0050]17:螺母[0051 ] 18:支撑杆
[0052]18a:轴承
[0053]18b:杆件
[0054]18c:壳体
[0055]19:摄像机
[0056]20:基座框架
[0057]21:轨道
[0058]22:主轮
[0059]23:轮驱动马达
[0060]24:竖直运动装置[0061 ] 25:次轮
[0062]26:轴支撑件
[0063]27:外壳
[0064]28:平移基座
[0065]29:壁
[0066]30:滚珠
[0067]31:滚珠凹槽
[0068]32a、32b:支架
[0069]33:狭槽
[0070]34a、34b: PTU 控制板
[0071]35:电源连接器
[0072]36: PTU 连接器
[0073]37:轨道板
[0074]38:动力传递轴
[0075]39:摄像机座架
[0076]最佳实施方式
[0077]在下文中,将参照附图详细描述本发明。
[0078]图1-3是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的前视图、俯视图和侧视图。
[0079]如图1-3中所示,该云台装置具有一结构,其中,可以以高精度和高速的方式执行平移和倾斜操作,并且当云台装置沿着轨道移动时,该云台装置的上/下高度是可调节的。云台装置包括用于调节摄像机19的左/右转动角度的平移单元12、用于调节摄像机19的上/下转动角度的倾斜单元15、以及用于调节摄像机19的高度的竖直运动装置24。
[0080]平移单元12是用于在左/右方向上调节摄像机19的角度的部件,且具有包括平移马达10和平移螺杆11的结构。
[0081]例如,设有平移基座28,该平移基座具有伸长四边形的板形,所述板形在其两个纵向端部处具有壁。平移马达10安装在平移基座28的一个壁上,平移螺杆11平行于平移基座28安装,使得当通过轴承或类似物支撑时,平移螺杆11的两端部被支撑在平移马达10的轴与平移基座28的另一个壁之间。
[0082]包括平移马达10和平移螺杆11的平移基座28平行地设置在下文中描述的基座框架20的前侧,从而具有左/右水平姿态并安装成由将在下文中描述的倾斜螺杆14和轴支撑件26支撑。
[0083]进一步地,螺母17安装在平移螺杆11上,且在这种情况下,螺母17以螺纹连接的方式或以滚珠螺杆的方式联接至平移螺杆U,使得当平移螺杆转动时,螺母17可以在左右方向上沿着螺杆轴移动。
[0084]这里,下文中描述的支撑杆18的后端部分连接至螺母17,因此,当螺母移动时,支撑杆18的后端部分的位置也可以在左右方向上改变。
[0085]倾斜单元15是用于在上下方向上调节摄像机19的角度的部件,且具有包括倾斜马达13和倾斜螺杆14的结构。
[0086]例如,设有基座框架20,该基座框架具有四边形的壁29和大致四边形的板形,倾斜螺杆14设置在基座框架20的前侧,使得倾斜螺杆14平行于上下方向竖直地设置在板的左/右宽度的中心位置处,并且倾斜马达13的轴连接至倾斜螺杆14的一端。
[0087]在这种情况下,倾斜马达13安装成被支撑在基座框架20的壁29上,且倾斜螺杆14的两端均支撑在倾斜马达13的轴和壁29之间,使得倾斜螺杆14可转动地安装。
[0088]特别是,倾斜螺杆14在具有水平姿态的平移基座28的纵向方向上竖直地贯穿中间部分,并且联接至平移基座28,以致以螺杆的方式传递动力,因此,当通过倾斜马达13的操作转动倾斜螺杆14时,平移基座28可以通过以螺杆方式的动力传递沿着螺杆轴向上和向下移动。
[0089]随着平移基座28向上和向下移动,通过螺母17连接至平移基座的支撑杆18的后端部分的位置也可以在上下方向上改变。
[0090]另外,当平移单元12向上和向下移动时,两个轴支撑件26设置为用于引导平移基座28向上和向下运动的部件,且在这种情况下,这两个相应轴支撑件26平行地设置在倾斜螺杆14的两侧,同时,这两个相应轴支撑件在贯穿地支撑平移单元的两侧时(S卩,贯穿地支撑平移基座28的两个端部时)可以引导平移基座28向上和向下运动。
[0091]这里,轴支撑件26的两个端部可以安装成固定至设置在基座框架20上的壁29上。
[0092]可以实施各种倾斜单元15以便用于合适的用途,例如,倾斜单元15可以是一种在下文中描述的支撑杆18处于水平状态的情况下,使倾斜单元15可以以向上的角度倾斜的单元,即,可以是一种基于支撑杆18处于水平状态的情况而使倾斜单元15仅向上移动螺母17的单元(参见图1-3)。
[0093]作为另一种倾斜单元15,倾斜单元15可以是一种在支撑杆18处于水平状态的情况下,使倾斜单元15可以以向上和向下的角度倾斜的单元,S卩,可以是一种基于支撑杆18处于水平状态的情况而使倾斜单元15向上和向下移动螺母17的单元(参见图7-9)。
[0094]通过大体改变左/右角度(水平方向上的角度)和上/下角度(竖直方向上的角度),支撑杆18设置为用于使摄像机19平移和倾斜的装置。
[0095]支撑杆18用作支撑摄像机19,且通过由平移单元12和倾斜单元15改变姿态(角度)而调节摄像机19的左/右角度和上/下角度。
[0096]为此,支撑杆18的末端部分借助轴承结构固定地支撑在以竖直姿态固定地站立的支撑件16上,支撑杆18的后端部分也借助轴承结构支撑在沿着平移单元12的平移螺杆11移动的螺母17上。
[0097]这里,作为轴承结构,可以采用球形滚珠30和球形滚珠凹槽31的组合结构,该球形滚珠和球形滚珠凹槽彼此联接以致可自由地在任何方向上转动。
[0098]也就是说,具有滚珠30的支架32a安装在支撑件16的上端部分上,所述支撑件在支撑于覆盖基座框架20的前侧的外壳27的内表面上时以竖直姿态安装,并且具有滚珠30的支架32b也安装在螺母17的前侧,所述螺母联接至平移单元12的平移螺杆11,以致以螺杆的方式传递动力。
[0099]进一步地,滚珠凹槽31分别形成在支撑杆18的后端部分和支撑杆18的末端部分的底部表面中,且相应支架32a和32b的滚珠30联接并安装至如上所述形成的滚珠凹槽31,使得支撑杆18可以由支撑件16和螺母17支撑,因此,支撑杆18的两端部可以转动,当支撑杆18的姿态改变时,利用滚珠30和滚珠凹槽31之间的联接结构,可以保证支撑杆18可以在每个支撑点处平滑地移动。
[0100]特别是,支撑杆18具有一种借助轴承18a将杆件18b和壳体18c组合的结构,并且当支撑杆18的后端部分的左/右位置和上/下高度改变时,杆件18b和壳体18c可以沿支撑杆的纵向方向相对于彼此容纳和缩回,以处理左/右位置和上/下高度的改变,并因此可以改变支撑杆18的总长度。
[0101]这里,除了通过杆件18b和壳体18c相对于彼此容纳和缩回的结构改变支撑杆18的长度的方式外,可以使用狭槽结构来处理支撑杆18的后端部分在左/右位置和上/下高度上的改变。
[0102]例如,如图4中所示,在支撑杆的纵向方向上伸长的狭槽33设在以单杆形状形成的支撑杆18的末端部分的底部表面中,且位于支撑件16的支架32a中的滚珠30可滑动地安装在上述设置的狭槽33中。
[0103]因此,当支撑杆18的角度随着支撑杆18的后端部分的移动而改变时,滚珠30变得可沿着狭槽33相对移动,因此,可以处理支撑杆18的后端部分在左/右位置和上/下高度上的改变。
[0104]大体追踪目标的摄像机19安装在支撑杆18的末端部分的上部表面上,在这种情况下,使用摄像机座架39固定摄像机19,所述摄像机座架借助紧固结构安装在支撑杆18上。
[0105]因此,摄像机19在按照由于支撑杆18的后端部分的位置改变而引起的支撑杆18姿态改变来平移和倾斜时可以追踪目标。
[0106]另外,由透明材料制成并具有半球形状的外壳27联接在基座框架20的前侧,利用上述联接的外壳27,可以保护容纳在基座框架20中的平移单元12的部件、倾斜单元15的部件、摄像机19和类似物免受外部损坏。
[0107]进一步地,作为用于提供电力的部件或用于各种控制的部件,可以在基座框架20中设置PTU控制板34a和34b、电源连接器35和PTU连接器36和类似物。
[0108]这里,电源连接器用于提供和分配电力,PTU控制板是指可以控制云台装置的控制板,PTU连接器是指可以被连接以控制云台装置的连接器。
[0109]特别是,作为用于改变高度以使摄像机追踪目标并捕捉图像的部件,本发明提供了竖直运动装置24,该竖直运动装置包括轨道21、主轮22和轮驱动马达23。
[0110]为此,竖直轨道21安装在建筑物的墙壁上或柱子上,当摄像机沿着上述安装的轨道21移动时,可以调节摄像机19的高度。
[0111]轨道板37形成在轨道21的前侧上,在这种情况下,位于基座框架20上的主轮22和次轮25沿着轨道板37的前表面和后表面行进,因此,包括摄像机19的整个基座框架20可以在竖直方向上移动。
[0112]例如,一对主轮22设置在基座框架20的下侧,且上述设置的这两个主轮22安装成由轮驱动马达23的轴和动力传递轴38支撑,在这种情况下,主轮22可以在位于轨道21上的轨道板37的前表面上行进。
[0113]这里,主轮和轨道板可以采用齿轮齿条结构。
[0114]因此,当操作轮驱动马达23时,主轮22在转动的同时沿着轨道板37在两侧滚动,因此,包括摄像机19和类似物的基座框架20可以在轨道的纵向方向上竖直地移动,从而调节摄像机19的高度。
[0115]进一步地,多个次轮25设置为用于引导基座框架20竖直移动的部件,在这种情况下,各个相应次轮25可以设置在主轮22的相对一侧处,而轨道板37设置在两者之间,并且各个相应次轮可以沿着轨道21的轨道板37的后表面滚动。
[0116]两个次轮25可以设置在主轮侧的两侧处,且两对次轮25可以设在基座框架20的上端部处的轨道板37的前表面和后表面的两侧上。
[0117]也就是说,在上侧处的两对次轮25的组合物和在下侧处的主轮22和次轮25的两对组合物设置在轨道板的前表面和后表面上(轨道板37设置在其间)并且设置为与轨道板的前表面和后表面紧密接触,从而用于引导云台装置的运动,同时支撑云台装置至轨道侧。
[0118]因此,利用在上侧处的两对次轮的组合物和在下侧处的主轮和次轮的两对组合物,其形成了一个四边形的排列,可以稳定地进行基座框架向上和向下的竖直运动。
[0119]在这种情况下,用于在竖直方向上沿着轨道移动云台装置的马达可以配置为承受云台装置的载荷,并通过一致的停止扭矩在停止信号的时候防止滑动。
[0120]这里,用于检查竖直运动的位置的编码器(未示出)可以安装在轮驱动马达23的轴的一侧处或安装在主轮22的一侧处。
[0121]例如,编码器一体地安装在马达的前端处或安装在轮轴上,从而测量运动距离。
[0122]上述配置的高速高分辨率云台装置的操作状态将在下文中进行描述。
[0123]图5和图6是示出了根据本发明示例性实施方式的高速高分辨率云台装置的操作状态的侧视图和俯视图。
[0124]如图5和图6中所示,当目标200如访客或闯入者进入由一直运行的云台装置100监控的区域时,摄像机19在通过云台装置100的平移单元12、倾斜单元15和竖直运动装置24的关联操作追踪目标200的同时捕捉图像。
[0125]这里,当检测到移动目标时,可以采用各种自动识别和追踪移动目标的方法,没有特别的限制,这些方法在技术领域是通常已知的。
[0126]例如,摄像机可以在通过平移单元、倾斜单元和竖直运动装置的关联操作追踪目标的同时捕捉图像,平移单元、倾斜单元和竖直运动装置采用在公开号为10-2010-0016479的韩国专利申请中公开的操作追踪摄像机的方式。
[0127]当目标200走进待监控区域内时,摄像机19的角度通过平移单元12的操作而向左和向右改变,且摄像机19的角度同时通过倾斜单元15的操作而向上和向下改变,同时,摄像机19的高度通过竖直运动装置24的操作而向上和向下改变,由此,摄像机19在追踪目标200的同时捕捉图像。
[0128]也就是说,由于支撑杆18的后端部分通过平移单元12的平移马达和平移螺杆的操作而以用作固定点的末端部分为基础向左和向右进行移动,摄像机19被平移,同时,由于支撑杆18的后端部分通过倾斜单元15的倾斜马达和倾斜螺杆的操作而以用作固定点的末端部分为基础向上和向下进行移动,摄像机19被倾斜,且同时,由于整个底板框架通过竖直运动装置24的马达和轮的操作而向上和向下进行移动,可以调节摄像机19的高度。
[0129]平移单元12、倾斜单元15和竖直运动装置24的操作关联地进行,因此,摄像机19可以在追踪目标200的同时捕捉图像。
[0130]在这种情况下,即使在目标200缓慢或快速地移动、目标200戴有帽子、或目标200位于近距离或远距离处的情况下,都可以高速地移动摄像机(改变摄像机的角度),并通过能够精确/高速控制的马达和螺杆精确地控制平移-倾斜的角度,因此,可以获得目标的精确图像信息,并且即使在人戴有帽子或脸部被伞或类似物遮挡的情况下,也能容易地获得待监控空间内人的脸部数据。
[0131]例如,如图1OA和图1OB中所示,下面描述识别遮挡状态,即,脸部被帽子、伞或类似物遮挡的情况的过程。
[0132]为了检测脸部区域,使用了利用边缘信息从图像寻找轮廓的算法或利用脸部皮肤颜色的信息的算法。
[0133]下面将描述使用上述算法检测脸部的结果。
[0134]为了在检测到脸部区域后识别脸部的角度和遮挡的脸部,提取关于眼睛和嘴唇的
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[0135]这里,在连接代表眼睛和嘴唇的点时,形成三角形,从上述信息可以识别脸部的角度,使得根据本发明的装置在必要时(当人低头,或人戴有帽子时)向下移动。
[0136]此外,即使在尽管有人移动但是没有检测到脸部的情况下(当人在伞下时),根据本发明的装置也向下移动。
[0137]进一步地,如图11中所示,平移操作是指摄像机的水平操作,该操作向左和向右移动摄像机座架头,以显示两个横向侧处的情况或景象。
[0138]由于摄像机需要追踪快速移动的物体,并成功地追踪该物体,平移操作是用于控制安全/监视摄像机的位置的技术的重要因素。
[0139]图11示出了当人从A点移动到C点时摄像机的最大平移速度。
[0140]由于在人从A点移动到C点的区段中的平移速度与在人从B点移动到C点的区段中的平移速度相同,所以本发明仅考虑将从A点到B点的区段。
[0141]假设当目标和摄像机之间的距离d改变为210m时,人的最大运动速度为llm/s,则通过相对于针对图11的表格中所示的每段距离的时间计算角度的改变来获得最大平移速度。
[0142]可以看到,随着目标和摄像机之间的距离d从2m改变为10m,最大平移速度逐步减小。
[0143]另外,可以看到,在B点观察到最大平移速度为314.8度/秒(deg/s),在该B点处,人和摄像机之间的距尚是最短的。
[0144]如图12中所示,倾斜操作是指摄像机的竖直操作,该操作向上和向下移动摄像机座架头,以显示其上侧和下侧的情况。
[0145]图12示出了当目标和摄像机之间的距离改变为210m时摄像机的最大倾斜速度。
[0146]假设当目标和摄像机之间的高度h改变为210m时,人的最大运动速度为llm/s,则通过相对于针对图12的表格中所示的每个距离的时间计算角度的改变来获得最大倾斜速度。
[0147]摄像机的最初倾斜速度随着高度h的增大而增大,但是倾斜速度随着人移动到B点而趋于逐步减小。
[0148]当人从A点移动到B点时,在B点观察到最大倾斜速度为314.8度/秒,在该B点处,人和摄像机之间的距1?是最短的。
[0149]如上所述,计算追踪人所需要的平移速度和倾斜速度。如上所述,平移速度和倾斜速度对于追踪快速移动的人来说是很重要的,而平移操作和倾斜操作的分辨率对于追踪在远距离处的人来说也是很重要的,例如,为了始终如一地追踪离摄像机10m距离处缓慢移动的人,需要通过非常精密地、不断地改变角度来进行平移操作和倾斜操作。换言之,平移操作和倾斜操作的最小转动间距需要非常小。
[0150]如上所述,本发明实现了能够以高精度和高速的方式控制云台装置角度改变的程度和速度并且能够调节上/下高度的云台装置,因此,可以获得高分辨率图像用于识别,并获得正面脸部图像用于脸部识别,从而提高使用摄像机的追踪/监视系统的效率。
【主权项】
1.一种能够改变高度的高速高分辨率云台装置,所述高速高分辨率云台装置包括: 平移单元,所述平移单元包括用于向左和向右转动摄像机的平移马达和平移螺杆; 倾斜单元,所述倾斜单元包括用于向上和向下转动所述摄像机的倾斜马达和倾斜螺杆,并且所述倾斜单元向上和向下移动整个所述平移单元; 支撑杆,所述支撑杆是用于支撑所述摄像机的部件,并且具有借助轴承结构由支撑件固定地支撑的末端部分和借助轴承结构可动地连接至设置在所述平移螺杆上的螺母的后端部分,其中,当使所述摄像机平移和倾斜时,所述支撑杆的角度和长度能够变化; 摄像机,所述摄像机安装在所述支撑杆的末端部分上,当所述支撑杆的角度变化时,所述摄像机能够被平移和倾斜;以及 基座框架,所述基座框架支撑所述平移单元和所述倾斜单元。2.如权利要求1所述的高速高分辨率云台装置,所述高速高分辨率云台装置还包括: 竖直运动装置,所述竖直运动装置是用于调节所述摄像机的高度的部件,并且包括竖直地安装在壁表面或柱子上的轨道、安装在所述基座框架上并沿着所述轨道滚动的主轮、和轮驱动马达,并且所述竖直运动装置能够竖直移动包括所述摄像机的整个所述基座框架。3.如权利要求2所述的高速高分辨率云台装置,其中,所述竖直运动装置包括设置在所述主轮的相对一侧的次轮,在沿着所述轨道滚动时,所述次轮协助竖直运动。4.如权利要求1或2所述的高速高分辨率云台装置,其中,所述倾斜单元是一种使所述倾斜单元在水平状态下以向上的角度倾斜的单元,或是一种使所述倾斜单元在水平状态下以向上和向下的角度倾斜的单元。5.如权利要求1或2所述的高速高分辨率云台装置,其中,所述支撑杆包括杆件和壳体的组合物,所述杆件和壳体的组合物在借助轴承沿纵向方向相对于彼此容纳和缩回时,能够改变所述支撑杆的长度。6.如权利要求1或2所述的高速高分辨率云台装置,其中,所述倾斜单元包括轴支撑件,所述轴支撑件平行地设置在所述倾斜螺杆的两侧,并且所述轴支撑件在贯穿地支撑所述平移单元的两侧时引导所述平移单元向上和向下运动。7.如权利要求1或2所述的高速高分辨率云台装置,所述高速高分辨率云台装置还包括: 外壳,所述外壳容纳所述平移单元、所述倾斜单元、所述支撑杆和所述摄像机并且覆盖所述基座框架的前侧。
【文档编号】H04N7/18GK105830435SQ201480027323
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月15日
【发明人】金秀彦, 崔万镕, 朴政学
【申请人】韩国标准科学研究院
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