针对旋镜云台的枪球联动控制的方法、装置及电子设备的制造方法
【专利摘要】本申请提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的方法、装置及电子设备，包括：确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标；根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标确定球机获取包含所述监控目标的监控图像的转动调整量；根据所述转动调整量确定反射镜的驱动信号；根据所述驱动信号驱动反射镜转动；其中，所述枪机和所述球机位置固定，所述球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。采用本申请的技术方案，可以快速响应驱动控制，实现对球机的监控视野的迅速调整，更好地追踪监控目标。
【专利说明】
针对旋镜云台的枪球联动控制的方法、装置及电子设备
技术领域
[0001] 本申请涉及监控技术领域，特别涉及针对旋镜云台的枪球联动控制的方法、装置 及电子设备。
【背景技术】
[0002] 现有的枪球联动系统中的枪机通常是固定不动的广角相机，球机由两个相互垂直 的电机驱动转动，通过直接驱动球机转动实现球机监控视野范围的调整。
[0003] 对于现有的枪机联动方案，当球机质量较大时，由于惯性因素，会影响球机转动的 响应时间，而无法做到迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。
【发明内容】
[0004] 本申请实施例提出了针对旋镜云台的枪球联动控制的方法、装置及电子设备，用 以克服现有技术中存在的对大面积或远距离的监控场景监控质量不高的不足。
[0005] 本申请实施例第一方面提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的方法，包括如下步 骤：
[0006] 确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标；
[0007] 根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间 的位置关系确定反射镜的驱动信号；
[0008] 根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球机位置固定，所述球 机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。
[0009] 本申请实施例第二方面提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的装置，包括：
[0010] 第一确定单元，用于确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标；
[0011] 第二确定单元，用于根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪 机、球机与反射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号；
[0012] 驱动控制单元，用于根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球 机位置固定，所述球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图 像。
[0013] 本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括:处理器、存储器、通信接口和 总线；
[0014] 所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通 ?目；
[0015] 所述存储器存储可执行程序代码；
[0016] 所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行 程序代码对应的程序，以用于执行针对旋镜云台的枪球联动控制的方法；
[0017] 所述通信接口用于接收所述处理器执行程序后的结果，并发送所述结果；
[0018] 其中，所述针对旋镜云台的枪球联动控制的方法包括：
[0019] 确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标；
[0020] 根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间 的位置关系确定反射镜的驱动信号；
[0021] 根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球机位置固定，所述球 机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。
[0022] 本申请实施例第四方面提供了一种存储介质，其中，该存储介质用于存储应用程 序，所述应用程序用于在运行时执行本发明实施例所述的针对旋镜云台的枪球联动控制的 方法。
[0023] 本申请实施例第五方面提供一种应用程序，其中，该应用程序用于在运行时执行 本发明实施例所述的针对旋镜云台的枪球联动控制的方法。
[0024] 本申请有益效果如下：
[0025] 本申请实施例提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的方法、装置及电子设备，应 用于枪机和球机位置固定，球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域 的监控图像的枪球联动系统。先确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标，根根据所述 枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定反 射镜的驱动信号，进而根据所述驱动信号驱动反射镜转动。与现有的直接驱动球机转动的 方案不同，本申请实施例中的方案是直接驱动反射镜转动以达到调整球机监控视野及范围 的调整，由于反射镜重量大大小于球机的重量，可以快速响应驱动控制，实现对球机的监控 视野的迅速调整，更好地追踪监控目标。
【附图说明】
[0026] 下面将参照附图描述本申请的具体实施例。
[0027] 图1为本申请实施例一中提供的针对旋镜云台的枪球联动控制的方法流程示意 图；
[0028] 图2为本申请实施例一中提供的针对旋镜云台的枪球联动控制的方法中的枪球联 动系统的坐标定义说明示意图；
[0029] 图3为本申请实施例一中提供的针对旋镜云台的枪球联动控制的方法中反射镜驱 动的分解示意图；
[0030] 图4为本申请实施例三中提供的针对旋镜云台的枪球联动控制的装置结构示意 图；
[0031] 图5为本申请实施例四中提供的针对旋镜云台的枪球联动控制的电子设备结构示 意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性 实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是 所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明书中的实施例及实施例中的特征可以 互相结合。
[0033]在实现本申请的过程中，发明人发现，现有的枪球联动方案是根据枪机(广角相 机)监控视野范围内通过手动选择或自动检测到确定监控目标的位置，进而调整球机(长焦 相机)位置来跟踪该监控目标。通常，枪机采用固定不动的广角相机，由两个相互垂直的电 机驱动球机转动，通过直接旋转球机实现球机监控视野范围的调整。当球机质量较大时，由 于惯性因素，会影响球机转动的响应时间，而无法做到迅速调整球机的监控视野对监控目 标进行追踪。
[0034 ]针对上述问题，本申请中提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的方法、装置及电 子设备，与现有的直接驱动球机转动的方案不同，本申请提供的方案中的枪机和球机的安 装位置都是固定的，球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控 图像，直接驱动的是反射镜转动以达到调整球机监控视野及范围的调整，由于反射镜重量 大大小于球机的重量，可以快速响应驱动控制，实现对球机的监控视野的迅速调整，更好地 追踪监控目标。
[0035] 本申请实施例中的方案可以应用于枪机和球机的安装位置都是固定的，球机通过 反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像的枪球联动系统。
[0036] 图1为本申请实施例一中提供的枪球联动控制的方法流程示意图，如图1所示，该 枪球联动控制的方法可以包括如下步骤：
[0037] 步骤101:确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标；
[0038] 步骤102:根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反 射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号；
[0039]步骤103:根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球机位置固 定，所述球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。
[0040]图2为本申请实施例一中提供的枪球联动控制的方法中的枪球联动系统的坐标定 义说明示意图，如图2所示，设枪机的坐标系为Ew，球机的坐标系为El，其中，Ew和El的坐标原 点分别为广角相机和长焦相机的传感器的中心，X轴和Y轴分别对应于相机传感器的长边和 宽边方向，Z轴为经过坐标原点的前向法线方向。
[0041 ]反射镜的坐标系为Em，Em的坐标原点为反射镜面的中心，其中，X轴与反射镜的俯仰 轴方向相同，Z轴为反射镜面前向法线方向。
[0042]球机的坐标系El在反射镜的镜像中的坐标系被记作为Er，为了方便起见，选取世界 坐标系作为枪机坐标系。
[0043] 相对于监控的景深范围，枪机、球机、镜面的位置应尽可能接近(例如，监控范围为 50~70米的目标时，三者间任意两者之间的距离建议不超过10厘米），但相对方向关系不做 具体限定。
[0044] Ew的坐标原点到Em的坐标原点（即，反射镜面的中心）的向量为if。体的，在确定第 一相对位置关系时，可以具体如下：
[0045] 设步骤101中的监控目标在枪机监控图像中的像素坐标为[x，y]T，所述匕，7]7可以 经过所述监控目标和所述枪机传感器中心的直线上任意体素的投影，所述直线表示为：
[0046] =[;;广私少af，其中，Kw为枪机内参矩阵，KWeR3x3。
[0047] 具体实施中，根据射影几何定理，枪机画面中像素点[x，y]T可以是一条直线上任 意体素的投影，这条直线过相机中心且可以被表示为冗二其中， &eR3X3是枪 机相机内参矩阵）。
[0048] 具体的，所述监控目标在以所述枪机为中心的三维坐标系中的三维坐标可以为： ，其中，h为所述监控目标距离所述枪机传感器中心的距离。
[0049] 实施中，步骤102的执行可以具体包括：
[0050] 根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间 的位置关系确定所述反射镜的第一相对位置关系，所述第一相对位置关系为所述球机获取 包含所述监控目标的监控图像时，与所述反射镜的相对位置关系；
[0051] 根据所述第一相对位置关系及所述反射镜当前的位置确定所述反射镜的驱动信 号。
[0052] 现有技术中由于是根据监控目标中枪机监控图像中的像素坐标，根据枪机与球机 监控视线的相对关系，直接驱动球机以使其获取该监控目标的监控图像或视频，所以，在枪 球联动控制时，直接确定球机的旋转角度(包括水平旋转角度，和/或，俯仰旋转角度)即可。 [0053]而本申请实施例中的枪球联动控制方案应用于枪机和球机位置固定，球机通过反 射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像的枪球联动系统。在确定枪 机监控图像中的监控目标的像素坐标后，根据预先确定的枪机、球机与反射镜之间的位置 关系及监控目标在枪机监控图像中的像素坐标，确定球机获取包含所述监控目标的监控图 像时(所述监控目标可以位于球机监控图像中的特定位置，例如，位于球机监控图像的中 心、左上角、右下角等等），球机与反射镜的相对位置关系。即，要使球机获取包含所述监控 目标的监控图像，球机和反射镜应该保持的夹角范围。
[0054]确定了第一相对位置关系(对应于反射镜的目标位置)后，根据反射镜当前的位置 确定使反射镜旋转至目标位置需要的转动量，该转动量经过信号转换成为反射镜的驱动信 号。
[0055] 所述球机监控所述监控目标的视线方向可以为：
[0056]
，其中，f为所述枪机中心到所述反射镜中心的位移向量。
[0057] 具体实施中，在世界坐标系中，球机相机的视线方向应该看向
[0058] 确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标之后，还可以包括：
[0059]预估所述监控目标距离所述枪机的距离h;
[0060] 根据所述h确定所述枪机监控所述监控目标时的视线向量。
[0061] 具体实施中，在实际应用中，由于二维图像不包含景深信息h，无法直接准确计算 出球机转动位置，在枪镜距离稍大时，可以根据场景预估h取平均值以求得枪机监控所述监 控目标时的视线向量? .在理想情况下枪镜距离可以忽略。
[0062] 具体的，所述反射镜的中心可以位于所述球机的法线上，所述球机的法线为经过 所述球机传感器中心的法线。
[0063] 步骤103中的驱动信号可以包括水平旋转驱动信号；
[0064] 所述水平旋转驱动信号为沿向量?).sk(/\)f旋转d;其中，孓为水平 旋转向量，所述反射镜的初始位置为(dQ，pQ)，dQ为所述反射镜的当前位置对应的水平角度， P0为所述反射镜的当前位置对应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(dQ+d，pQ+p)，所述 反射镜坐标系中的X轴与俯仰轴重合，Y轴与水平旋转轴夹角为P〇。
[0065] 步骤103中的驱动信号可以包括:俯仰旋转驱动信号；
[0066] 所述俯仰旋转驱动信号为沿反射镜坐标系X轴旋转角度p;其中，所述反射镜的初 始位置为(dQ，pQ)，d Q为所述反射镜的当前位置对应的水平角度，po为所述反射镜的当前位 置对应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(d Q+d，pQ+p)，所述反射镜坐标系中的X轴与俯 仰轴重合，Y轴与水平旋转轴夹角为po。
[0067] 具体实施中，可以将反射镜的当前位置调整至使球机视线方向与枪机的法向Zw平 行的位置。可能会存在仅需对反射镜进行水平旋转驱动，或者，仅需对反射镜进行俯仰旋转 驱动的情况，也可能需要对反射镜进行水平旋转驱动和俯仰旋转驱动。
[0068] 本申请实施例提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的方法，应用于枪机和球机位 置固定，球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像的枪球 联动系统。先确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标，根根据所述枪机监控图像中的 监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号， 进而根据所述驱动信号驱动反射镜转动。与现有的直接驱动球机转动的方案不同，本申请 实施例中的方案是直接驱动反射镜转动以达到调整球机监控视野及范围的调整，由于反射 镜重量大大小于球机的重量，可以快速响应驱动控制，实现对球机的监控视野的迅速调整， 更好地追踪监控目标。
[0069] 实施例二
[0070] 实施例一中对枪球联动控制的方法实施进行了说明，现在结合具体场景对监控装 置控制的方法的实施进行描述。
[0071] 例如，监控装置为枪球联动系统，该枪球联动系统设置于某一商场中执行监控任 务。在该应用场景下实施本申请提供的监控装置控制的方法，可以如下：
[0072] 图3为本申请实施例一中提供的枪球联动控制的方法中反射镜驱动的分解示意 图，如图3所示，
[0073] (1)通过测量算出反射镜的初始位置相对于世界坐标系Ew的旋转矩阵
[0074] (2)假设反射镜相对于初始位置的水平角度和俯仰角度分别为do和po,由于反射镜 坐标系X轴在任何情况下都与反射镜的俯仰(Pitch)轴重合，而Y轴却和反射镜的水平旋转 轴(drift)轴存在夹角po,则目标位置坐标系Em相对于初始位置坐标系的旋转矩阵 可以分解为依次沿向量巧=旋转d，沿反射镜坐标系X轴旋转p。这两种 旋转可以分别被罗德里格斯变换和欧拉变换Rx(P)表示。
[0075] (3)反射镜旋转后的坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵可以表示为 霉，再乘以[0,0，1]τ即可得到旋镜当前法线方向在世界坐标系中的 表达ΖΜ。反射镜的具体旋转过程详见图3。
[0076] (4)球机视线方向g实则为长焦相机法线方向Zw经过反射镜反射后的方向，即为Z w 在反射镜中的投影，可通过Zm即可求出。
[0077] (5)得到了 g关于d和p的方程，即；^ 忒P) f这样就可求得d和p。
[0078] 实施例三
[0079]基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的装 置，由于该装置解决问题的原理与针对旋镜云台的枪球联动控制的方法相似，因此该装置 的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0080] 图4为本申请实施例三中提供的枪球联动控制的装置结构示意图，如图4所示，该 枪球联动控制的装置可以包括：
[0081] 第一确定单元401，用于确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标；
[0082]第二确定单元402，用于根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述 枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号；
[0083] 驱动控制单元403,用于根据所述驱动信号驱动反射镜转动；其中，所述枪机和所 述球机位置固定，所述球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监 控图像。
[0084] 实施中，所述第二确定单元可以具体用于根据所述枪机监控图像中的监控目标的 像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定所述反射镜的第一相对位置关 系，所述第一相对位置关系为所述球机获取包含所述监控目标的监控图像时，与所述反射 镜的相对位置关系;根据所述第一相对位置关系及所述反射镜当前的位置确定所述反射镜 的驱动信号。
[0085] 实施中，所述驱动信号可以包括:水平旋转驱动信号；
[0086] 所述水平旋转驱动信号为沿向量疋=[(? - 旋转角度d;其中，为 水平旋转向量，所述反射镜的初始位置为(dQ，pQ)，dQ为所述反射镜的当前位置对应的水平 角度，PQ为所述反射镜的当前位置对应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(dQ+d，pQ+p)， 所述反射镜的目标位置为(d Q+d，pQ+p)，所述反射镜坐标系中的X轴与俯仰轴重合，Y轴与水 平旋转轴夹角为P0。
[0087] 实施中，所述驱动信号可以包括:俯仰旋转驱动信号；
[0088] 所述俯仰旋转驱动信号为沿反射镜坐标系X轴旋转角度p;其中，所述反射镜的初 始位置为(dQ，pQ)，d Q为所述反射镜的当前位置对应的水平角度，po为所述反射镜的当前位 置对应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(d Q+d，pQ+p)，所述反射镜坐标系中的X轴与俯 仰轴重合，Y轴与水平旋转轴夹角为po。
[0089] 实施中，所述监控目标在所述枪机监控图像中的像素坐标为[x，y]T，所述匕，7]7可 以经过所述监控目标和所述枪机传感器中心的直线上任意体素的投影，所述直线表示为：
[0090] 其中，KW 为枪机内参矩阵，KweR3x3。
[0091] 实施中，所述监控目标在以所述枪机为中心的三维坐标系中的三维坐标可以为：
[0092]
*其中，h为所述监控目标距离所述枪机传感器中心的距离。
[0093] 实施中，所述球机监控所述监控目标的视线方向可以为：
[0094]
，其中，ξ?为所述枪机中心到所述反射镜中心的位移向量。
[0095] 实施中，所述针对旋镜云台的枪球联动控制的装置还可以包括：
[0096] 预估单元，用于确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标之后，预估所述监控 目标距离所述枪机的距离h;
[0097] 第三确定单元，用于根据所述h确定所述枪机监控所述监控目标时的视线向量ζ。
[0098] 实施中，所述反射镜的中心可以位于所述球机的法线上，所述球机的法线为经过 所述球机传感器中心的法线。
[0099] 本申请实施例提供了针对旋镜云台的枪球联动控制的装置，应用于枪机和球机位 置固定，球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像的枪球 联动系统。先确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标，根根据所述枪机监控图像中的 监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号， 进而根据所述驱动信号驱动反射镜转动。与现有的直接驱动球机转动的方案不同，本申请 实施例中的方案是直接驱动反射镜转动以达到调整球机监控视野及范围的调整，由于反射 镜重量大大小于球机的重量，可以快速响应驱动控制，实现对球机的监控视野的迅速调整， 更好地追踪监控目标。
[0100] 为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。 当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
[0101] 实施例四
[0102] 图5为本申请实施例四中提供的电子设备结构示意图，如图5所示，该枪球联动控 制的电子设备可以包括:处理器、存储器、通信接口和总线；
[0103] 所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通 ?目；
[0104] 所述存储器存储可执行程序代码；
[0105] 所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行 程序代码对应的程序，以用于执行针对旋镜云台的枪球联动控制的方法；
[0106] 所述通信接口用于接收所述处理器执行程序后的结果，并发送所述结果；
[0107] 其中，所述针对旋镜云台的枪球联动控制的方法包括：
[0108] 确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标；
[0109] 根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间 的位置关系确定反射镜的驱动信号；
[0110] 根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球机位置固定，所述球 机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。
[0111] 本申请实施例提供的电子设备，应用于枪机和球机位置固定，球机通过反射镜的 反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像的枪球联动系统。先确定枪机监控 图像中的监控目标的像素坐标，根根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述 枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号，进而根据所述驱动信号驱动 反射镜转动。与现有的直接驱动球机转动的方案不同，本申请实施例中的方案是直接驱动 反射镜转动以达到调整球机监控视野及范围的调整，由于反射镜重量大大小于球机的重 量，可以快速响应驱动控制，实现对球机的监控视野的迅速调整，更好地追踪监控目标。
[0112] 本申请实施例还提供了一种存储介质，其中，该存储介质用于存储应用程序，所述 应用程序用于在运行时执行本发明实施例所述的针对旋镜云台的枪球联动控制的方法。
[0113] 本申请实施例进一步提供一种应用程序，其中，该应用程序用于在运行时执行本 发明实施例所述的针对旋镜云台的枪球联动控制的方法。
[0114] 该应用程序可以运行于本申请实施例提供的电子设备中。
[0115] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产 品的形式。
[0116] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流 程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序 指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产 生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实 现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0117] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0118] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一 个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0119] 尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0120] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精 神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围 之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 针对旋镜云台的枪球联动控制的方法，其特征在于，包括如下步骤： 确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标； 根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位 置关系确定反射镜的驱动信号； 根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球机位置固定，所述球机通 过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素 坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号，具体包括： 根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位 置关系确定所述反射镜的第一相对位置关系，所述第一相对位置关系为所述球机获取包含 所述监控目标的监控图像时，与所述反射镜的相对位置关系； 根据所述第一相对位置关系及所述反射镜当前的位置确定所述反射镜的驱动信号。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述驱动信号包括:水平旋转驱动信号； 所述水平旋转驱动信号为沿向量4 = b - cos(灼X sk( Pe f旋转角度d;其中，％为水平 旋转向量，所述反射镜的初始位置为(dQ，pQ)，dQ为所述反射镜的当前位置对应的水平角度， Po为所述反射镜的当前位置对应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(d Q+d，pQ+p)，所述 反射镜坐标系中的X轴与俯仰轴重合，Y轴与水平旋转轴夹角为P〇。4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述驱动信号包括:俯仰旋转驱动信号； 所述俯仰旋转驱动信号为沿反射镜坐标系X轴旋转角度P;其中，所述反射镜的初始位 置为(dQ，pQ)，dQ为所述反射镜的当前位置对应的水平角度，PO为所述反射镜的当前位置对 应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(dQ+d，pQ+p)，所述反射镜坐标系中的X轴与俯仰轴 重合，Y轴与水平旋转轴夹角为P〇。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控目标在所述枪机监控图像中的像素 坐标为[x，y]T，所述[x，y] T经过所述监控目标和所述枪机传感器中心的直线上任意体素的 投影，所述直线表示为：，其中，Kw为枪机内参矩阵，Kw GR3x3。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述监控目标在以所述枪机为中心的三维坐 标系中的三维坐标为：，其中，h为所述监控目标距离所述枪机传感器中心的距离。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述球机监控所述监控目标的视线方向为：其中，gf为所述枪机中心到所述反射镜中心的位移向量。8. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标 之后，还包括： 预估所述监控目标距离所述枪机的距离h; 根据所述h确定所述枪机监控所述监控目标时的视线向量9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反射镜的中心位于所述球机的法线上， 所述球机的法线为经过所述球机传感器中心的法线。10. 针对旋镜云台的枪球联动控制的装置，其特征在于，包括： 第一确定单元，用于确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标； 第二确定单元，用于根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球 机与反射镜之间的位置关系确定反射镜的驱动信号； 驱动控制单元，用于根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球机位 置固定，所述球机通过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。11. 如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元具体用于根据所述枪机 监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位置关系确定所述反 射镜的第一相对位置关系，所述第一相对位置关系为所述球机获取包含所述监控目标的监 控图像时，与所述反射镜的相对位置关系;根据所述第一相对位置关系及所述反射镜当前 的位置确定所述反射镜的驱动信号。12. 如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述驱动信号包括:水平旋转驱动信号； 所述水平旋转驱动信号为沿向量A = 旋转角度d;其中，??;.为水平 旋转向量，所述反射镜的初始位置为(dQ，pQ)，dQ为所述反射镜的当前位置对应的水平角度， Po为所述反射镜的当前位置对应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(dQ+d，pQ+p)，所述 反射镜坐标系中的X轴与俯仰轴重合，Y轴与水平旋转轴夹角为P〇。13. 如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述驱动信号包括:俯仰旋转驱动信号； 所述俯仰旋转驱动信号为沿反射镜坐标系X轴旋转角度P;其中，所述反射镜的初始位 置为(dQ，pQ)，dQ为所述反射镜的当前位置对应的水平角度，PO为所述反射镜的当前位置对 应的俯仰角度，所述反射镜的目标位置为(dQ+d，pQ+p)，所述反射镜坐标系中的X轴与俯仰轴 重合，Y轴与水平旋转轴夹角为P〇。14. 如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述监控目标在所述枪机监控图像中的像 素坐标为[x，y]T，所述[x，y] T经过所述监控目标和所述枪机传感器中心的直线上任意体素 的投影，所述直线表示为：，其中，Kw为枪机内参矩阵，Kw GR3x3。15. 如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述监控目标在以所述枪机为中心的三维 坐标系中的的三维坐标为：其中，h为所述监控目标距离所述枪机传感器中心的距离。16. 如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述球机监控所述监控目标的视线方向 为：，其中，if为所述枪机中心到所述反射镜中心的位移向量。17. 如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括： 预估单元，用于确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标之后，预估所述监控目标 距离所述枪机的距离h; 第三确定单元，用于根据所述h确定所述枪机监控所述监控目标时的视线向量€。18. 如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述反射镜的中心位于所述球机的法线 上，所述球机的法线为经过所述球机传感器中心的法线。19. 一种电子设备，其特征在于，包括:处理器、存储器、通信接□和总线； 所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信； 所述存储器存储可执行程序代码； 所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序 代码对应的程序，以用于执行针对旋镜云台的枪球联动控制的方法； 所述通信接口用于接收所述处理器执行程序后的结果，并发送所述结果； 其中，所述针对旋镜云台的枪球联动控制的方法包括： 确定枪机监控图像中的监控目标的像素坐标； 根据所述枪机监控图像中的监控目标的像素坐标及所述枪机、球机与反射镜之间的位 置关系确定反射镜的驱动信号； 根据所述驱动信号驱动反射镜转动;其中，所述枪机和所述球机位置固定，所述球机通 过反射镜的反射光线获取包含所述监控目标的监控区域的监控图像。
【文档编号】H04N5/232GK106027887SQ201610341354
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】胡彬
【申请人】北京格灵深瞳信息技术有限公司