一种自适应的云台速度优化方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种自适应的云台速度优化方法和系统，系统包含操作端，由操作人员发出操作指令；存储模块存储所有速度等级对应的实际角速度及其对应的理想角速度；映射模块接收操作端发来的速度等级映射为新的速度等级，并将其发送给云台调整模块，云台调整模块以映射后的速度等级调整云台；映射模块接收操作指令的速度等级n并进行映射，依次计算速度等级n对应的理想角速度Wn’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值，取最小值为|Wn’?Wm|，映射后的速度等级为m，云台最终以速度等级m进行运转，映射后的速度曲线更接近直线，使得摄像机跟不同的云台配合使用时体验更接近，满足不同云台间的使用差异。
【专利说明】
一种自适应的云台速度优化方法和系统
技术领域
[0001]本发明涉及视频监控领域，特别是涉及一种自适应的云台速度优化方法和系统。
【背景技术】
[0002]云台是指由电机、外壳和支架等组成的安装平台，可以水平和垂直的转动，用于视频监控系统的云台可以通过控制系统远程控制其转动方向及转动速度。
[0003]云台是视频监控系统中最常用的前端监控设备，操作人员通过客户端软件的上、下、左、右及速度等级选择按钮控制云台的转动方向及转动速度，理想状态下的云台速度曲线是接近直线，呈线性增加状态，而在实际操作过程中，控制云台的速度方法是云台的控制器不断调用固定的电机速度曲线表，在选择较小速度等级时，速度曲线变化不明显，而在选择较大速度等级时，速度曲线变化过于剧烈，容易出现云台的速度变化不平稳且不适应不同云台设备的问题。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明提供一种自适应的云台速度优化系统，该系统包含操作端，用于操作人员发出操作指令;存储模块，用于存储所有速度等级i对应的实际角速度Wi以及所有速度等级i对应的理想角速度Wi，;映射模块，用于将接收到的操作端发来的速度等级η映射为新的速度等级m;云台调整模块，用于接收映射模块提供的新的速度等级m，并以该速度等级m调整云台；所述操作指令包含转动方向和速度等级η;映射模块接收到操作端发出的操作指令后，对速度等级η进行映射，依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn，与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值|Wn’-Wi I，取最小的|Wn’-Wi I为|Wn’-Wm|，映射后的速度等级为m;Wi为速度等级i对应的实际角速度，Wi ’为速度等级i对应的理想角速度，Wn’为速度等级η对应的理想角速度，Wm为等级m对应的实际角速度，O < i < Ν,Ο < η < N,0 < m<N，N是最大的速度等级。
[0005]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，存储模块中所有速度等级i对应的实际角速度Wi的计算公式为Wi =W/T，其中W是云台以速度等级i转动T时间内转动的角度差。
[0006]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，存储模块中所有速度等级i对应的实际角速度Wi由系统根据Wi的计算公式直接计算并存储。
[0007]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，存储模块中所有速度等级i对应的实际角速度Wi由人工根据Wi的计算公式计算并存储。
[0008]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，最小的|Wn’-WiI有至少2个，则最小的I Wn ’ -Wi I任选其中的一个。
[0009 ]本发明另提供一种自适应的云台速度优化方法，该方法包含:
[0010]S1:存储每个速度等级i对应的实际角速度Wi及每个速度等级i对应的理想角速度Wi，；
[0011]S2:接收操作指令发来的速度等级η并查找计算该速度等级η对应的理想角速度Wn’ ；
[0012]S3:依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值|Wn’-Wi| ;
[0013]S4:取最小的 |Wn’-Wi I 为 |Wn’-Wm ；
[0014]S5:发出操作指令中的速度等级为m;
[0015]其中，Wi为速度等级i对应的实际角速度，Wi’为速度等级i对应的理想角速度，Wn’为速度等级η对应的理想角速度，Wm为等级m对应的实际角速度，O < i < Ν,Ο < η < N,0 < m <N，N是最大的速度等级。
[0016]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，步骤SI中速度等级i对应的实际角速度Wi的计算公式为Wi = W/T，其中W是云台以速度等级i转动T时间内转动的角度差。
[0017]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，存储的所有速度等级对应的实际角速度由系统根据Wi的计算公式直接计算并存储。
[0018]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，存储的所有速度等级对应的实际角速度由人工根据Wi的计算公式计算并存储。
[0019]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，步骤S4中最小的I Wn’-Wi I有至少2个，则最小的I Wn ’ -Wi I任选其中的一个。
[0020]本发明提供一种自适应的云台速度优化方法和系统，该系统包含操作端，用于操作人员发出操作指令;存储模块，用于存储所有速度等级对应的实际角速度以及所有速度等级对应的理想角速度;映射模块，用于将接收到的操作端发来的速度等级映射为新的速度等级；云台调整模块，用于接收映射模块提供的新的速度等级，并以该速度等级调整云台；所述操作指令包含转动方向和速度等级η;映射模块接收到操作端发出的操作指令后，对速度等级η进行映射，依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn ’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值|Wn’-Wi I，取最小的|Wn’-Wi I为|Wn’-Wm|，则映射后的速度等级为m，即云台最终以速度等级m进行运转，映射后的速度曲线更接近直线，使得摄像机跟不同的云台配合使用时体验更接近，满足不同云台间的使用差异。
【附图说明】
[0021]图1为自适应的云台速度优化系统示意图；
[0022]图2为速度等级与实际角速度和理想角速度的示意图；
[0023]图3为映射后速度等级与角速度的曲线关系示意图；
[0024]图4为自适应的云台速度优化方法流程图。
【具体实施方式】
[0025]为使对本发明的目的、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0026]本发明提供一种自适应的云台速度优化系统，参见图1，图1是本发明提供的自适应的云台速度优化系统示意图。自适应的云台速度优化系统包含操作端101，用于操作人员发出操作指令;存储模块102，用于存储所有速度等级i对应的实际角速度Wi以及所有速度等级i对应的理想角速度Wi’；映射模块103，用于将接收到的操作端101发来的速度等级η映射为新的速度等级m ；云台调整模块104，用于接收映射模块103提供的新的速度等级m，并以该速度等级m调整云台。
[0027]操作人员通过操作端101对云台转动发出操作指令，操作端101可以是PC端、便携式电子终端等，操作端101发出的操作指令包括云台的转动方向和速度等级n，若最大速度等级为N，则0<η<Ν。
[0028]存储模块102存储所有速度等级i对应的实际角速度Wi以及所有速度等级i对应的理想角速度Wi’，所有速度等级i与其实际角速度W1、所有速度等级i与其对应的理想角速度Wi’的对应关系可以是表格形式存在，但不限于表格形式，只要能清晰得出所有速度等级i与其实际角速度W1、所有速度等级i与其对应的理想角速度Wi’的对应关系即可，为了更清晰的描述本发明宗旨，以图表为例说明速度等级1、实际角速度W1、理想角速度Wi，之间的关系，请参见图2，图2为速度等级与实际角速度和理想角速度的示意图，以水平转动方向为例，图2中，横坐标是速度等级，以使用PelcoD协议的云台为例，最大速度等级为64，此时N =64，纵坐标是角速度(单位为度/秒)，其中速度曲线I是速度等级i与理想角速度Wi ’的关系，速度曲线2是速度等级i与实际角速度Wi的关系;存储模块102存储了所有速度等级i与理想角速度Wi ’的关系以及所有速度等级i与实际角速度Wi的关系。
[0029]映射模块103，接收到的操作端101发来的速度等级η后，通过速度等级映射，输出新的速度等级m，依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值|Wn’-Wi I，取最小的I Wn’-Wi |为| Wn’_Wm|，映射后的速度等级为m。
[0030]仍以水平速度等级映射为例，以图2所示的速度等级与理想角速度、实际角速度的关系曲线为例，取最大速度等级N=64，取最大角速度W64= 153.6，对于速度曲线I，则速度等级 i 对应的理想角速度为 Wi’ = (i*W64)/N，按照此例，Wi’ = (i*W64)/64=(i*153.6)/64 = i*2.3，当映射模块接收到的速度等级11 = 30后，则计算速度等级11 = 30对应的理想角速度130’，W3o’=30*2.3 = 69，以n = 30的理想角速度W3Q’为目标数，依次计算W3Q’与速度曲线2中所有实际角速度Wi的差的绝对值IW30，-Wi I，取最小的IW30，-Wi I为IW30，-Wm I，此时i =m = 55，即，映射模块103接收到水平转向、速度等级n = 30的指令，经过映射模块的映射后，输出的指令为水平转向、速度等级为m=55。同理，可以对其他速度等级映射新的速度等级。同理，可以按照相同的方式对垂直方向上速度等级映射新的速度等级。参见图3，图3是映射后速度等级与角速度的曲线关系示意图，映射后的速度曲线3更接近直线，速度改变更为平稳，可以满足不同云台间的使用差异。
[0031]云台调整模块104接收映射模块103发来的映射后的速度等级，以映射后的速度等级m调整转动云台。
[0032]按照上述举例，操作端101由用户发出操作指令，操作指令包含转动方向和速度等级η，此时η = 30，若转动方向为水平方向，则映射模块103接收到该指令后，调取存储模块102中所有速度等级与实际角速度的关系、所有速度等级与理想角速度的数值关系，由映射模块103映射后的速度等级为m，映射后的m = 55，最后云台调整模块104实际接收到的操作指令是水平方向，速度等级55，最终云台在水平方向以速度等级55对应的实际角速度进行转动，映射所有的速度等级，得出图3中所示的使映射后的速度曲线3，速度曲线3与实曲线2相比更接近直线，速度改变更为平稳，同时，使得系统与不同的云台配合使用时体验更接近，满足不同云台间的使用差异。
[0033]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，存储模块102中所有速度等级i对应的实际角速度Wi的计算公式为Wi=W/T，其中W是云台以速度等级i转动T时间内转动的角度差，以水平转动方向当云台以速度i转动，一段时间后停止转动，通过云台转动前后的角度差W和时间差T，通过公式Wi= W/T计算所有速度等级的实际角速度。
[0034]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，存储模块102中所有速度等级i对应的实际角速度Wi由系统根据Wi的计算公式直接计算并存储，当云台以速度等级i转动一段时间停止后，云台的摄像机自动记录云台的运转角度差W和时间差T并计算速度等级i对应的实际角速度Wi，并存储到存储模块102。
[0035]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，存储模块102中所有速度等级i对应的实际角速度Wi由人工根据Wi的计算公式计算并存储，当云台以速度等级i转动一段时间停止后，由工作人员记录云台的运转角度差W和时间差T并计算速度等级i对应的实际角速度Wi，并存储到存储模块102。
[0036]根据上述的一种自适应的云台速度优化系统，最小的IWn’-Wi I有至少2个，则最小的I Wn，-Wi I任选其中的一个，按照上述映射模块103进行的速度等级映射，映射后的新速度等级为2个或者更多时，则任选其中一个新的速度等级发出指令。
[0037]本发明另提供一种自适应的云台速度优化方法，参见图4，图4为本发明提供的自适应的云台速度优化方法流程图，自适应的云台速度优化方法包含以下步骤:
[0038]S1:存储每个速度等级i对应的实际角速度Wi及每个速度等级i对应的理想角速度Wi，；
[0039]S2:接收操作指令发来的速度等级η并查找计算该速度等级η对应的理想角速度Wn,；
[0040]S3:依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值I Wn’-Wi I ;
[0041 ] S4:取最小的 I Wn，-Wi | 为 | Wn，-Wm | ；
[0042]S5:发出操作指令中的速度等级为m;
[0043]其中，Wi为速度等级i对应的实际角速度，Wi’为速度等级i对应的理想角速度，Wn’为速度等级η对应的理想角速度，Wm为等级m对应的实际角速度，O < i < Ν,Ο < η < N,0 < m <N，N是最大的速度等级。
[0044]步骤SI需要存储每个速度等级i对应的实际角速度Wi及每个速度等级i对应的理想角速度Wi’，所有速度等级i与其实际角速度W1、所有速度等级i与其对应的理想角速度Wi’的对应关系可以是表格形式存在，但不限于表格形式，只要能清晰得出所有速度等级i与其实际角速度W1、所有速度等级i与其对应的理想角速度Wi’的对应关系即可，为了更清晰的描述本发明宗旨，以图表为例说明速度等级1、实际角速度W1、理想角速度Wi，之间的关系，请参见图2，图2为速度等级与实际角速度和理想角速度的示意图，以水平转动方向为例，图2中，横坐标是速度等级，以使用PelcoD协议的云台为例，最大速度等级为64，此时N =64，纵坐标是角速度(单位为度/秒)，其中速度曲线I是速度等级i与理想角速度Wi，的关系，速度曲线2是速度等级i与实际角速度Wi的关系;在步骤SI中存储了所有速度等级i与理想角速度Wi ’的关系以及所有速度等级i与实际角速度Wi的关系。
[0045]步骤S2接收操作指令发来的速度等级η并查找计算该速度等级η对应的理想角速度Wn’，以水平速度等级映射为例，以图2所示的速度等级与理想角速度、实际角速度的关系曲线为例，说明速度等级η对应的理想角速度Wn’的计算方式，以使用PelcoD协议的云台为例，最大速度等级N=64，以图2中曲线I对应的数值，取最大角速度W64= 153.6，那么速度等级 i 对应的理想角速度为 Wi’ = (i*W64)/N，按照此例，Wi’ = (i*W64)/64=(i*153.6)/64 = i*2.3，则计算速度等级η = 30对应的理想角速度W3q ’，W3q’ = 30*2.3 = 69。
[0046]然后依次计算W3q’与速度曲线2中所有实际角速度Wi的差的绝对值Iw3q’-Wi I，并取最小的|W3Q’-Wi I为|W3Q’-WmI，此时i=m = 55，按照此例，步骤S2接收到的操作指令为水平转向、速度等级η = 30的指令，经过步骤S3、步骤S4的映射后，步骤S5输出的操作指令为水平转向、速度等级为m = 55。同理，可以对其他速度等级映射新的速度等级。同理，可以按照相同的方式对垂直方向上速度等级映射新的速度等级，参见图3，图3是映射后速度等级与角速度的曲线关系示意图，映射后的速度曲线3更接近直线，速度改变更为平稳，可以满足不同云台间的使用差异。
[0047]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，步骤SI中速度等级i对应的实际角速度Wi的计算公式为Wi = W/T，其中W是云台以速度等级i转动T时间内转动的角度差，以水平转动方向当云台以速度i转动，一段时间后停止转动，通过云台转动前后的角度差W和时间差T，通过公式Wi= W/T计算所有速度等级的实际角速度。
[0048]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，存储的所有速度等级对应的实际角速度由系统根据Wi的计算公式直接计算并存储，当云台以速度等级i转动一段时间停止后，云台的摄像机自动记录云台的运转角度差W和时间差T并计算速度等级i对应的实际角速度Wi，并进行存储。
[0049]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，存储的所有速度等级对应的实际角速度由人工根据Wi的计算公式计算并存储，当云台以速度等级i转动一段时间停止后，由工作人员记录云台的运转角度差W和时间差T并计算速度等级i对应的实际角速度Wi，并进行存储。
[0050]根据上述的一种自适应的云台速度优化方法，步骤S4中最小的I Wn’-Wi I有至少2个，则最小的I Wn ’ -Wi I任选其中的一个，按照上述S3、步骤S4进行的速度等级映射，映射后的新速度等级为2个或者更多时，则任选其中一个新的速度等级发出指令。
[0051]本发明提供一种自适应的云台速度优化方法和系统，该系统包含操作端，用于操作人员发出操作指令;存储模块，用于存储所有速度等级对应的实际角速度以及所有速度等级对应的理想角速度;映射模块，用于将接收到的操作端发来的速度等级映射为新的速度等级；云台调整模块，用于接收映射模块提供的新的速度等级，并以该速度等级调整云台；所述操作指令包含转动方向和速度等级η;映射模块接收到操作端发出的操作指令后，对速度等级η进行映射，依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn ’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值I Wn’-Wi I，取最小的|Wn’-Wi I为|Wn’-Wm|，则映射后的速度等级为m，即云台最终以速度等级m进行运转，映射后的速度曲线更接近直线，使得摄像机跟不同的云台配合使用时体验更接近，满足不同云台间的使用差异。
[0052]本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种自适应的云台速度优化系统，其特征在于，该系统包含: 操作端，用于操作人员发出操作指令； 存储模块，用于存储所有速度等级i对应的实际角速度Wi以及所有速度等级i对应的理想角速度Wi 映射模块，用于将接收到的操作端发来的速度等级η映射为新的速度等级m; 云台调整模块，用于接收映射模块提供的新的速度等级m，并以该速度等级m调整云台； 上述操作指令包含转动方向和速度等级η;映射模块接收到操作端发出的操作指令后，对速度等级η进行映射，依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn ’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值|Wn’-Wi I，取最小的|Wn’-Wi I为|Wn’-Wm|，映射后的速度等级为m;Wi为速度等级i对应的实际角速度，Wi ’为速度等级i对应的理想角速度，Wn’为速度等级η对应的理想角速度，Wm为等级m对应的实际角速度，0<id0^n^N，0<n^ N，N是最大的速度等级。2.根据权利要求1所述的一种自适应的云台速度优化系统，其特征在于，存储模块中所有速度等级i对应的实际角速度Wi的计算公式为Wi =W/T，其中W是云台以速度等级i转动T时间内转动的角度差。3.根据权利要求2所述的一种自适应的云台速度优化系统，其特征在于，存储模块中所有速度等级i对应的实际角速度Wi由系统根据Wi的计算公式直接计算并存储。4.根据权利要求2所述的一种自适应的云台速度优化系统，其特征在于，存储模块中所有速度等级i对应的实际角速度Wi由人工根据Wi的计算公式计算并存储。5.根据权利要求1所述的一种自适应的云台速度优化系统，其特征在于，最小的IWn ’ -Wi I有至少2个，则最小的|Wn ’-Wi I任选其中的一个。6.—种自适应的云台速度优化方法，其特征在于，该方法包含: S1:存储每个速度等级i对应的实际角速度Wi及每个速度等级i对应的理想角速度Wi ’ ； S2:接收操作指令发来的速度等级η并查找计算该速度等级η对应的理想角速度Wn’ ； S3:依次计算速度等级η对应的理想角速度Wn’与每个速度等级i对应的实际角速度Wi的差的绝对值|Wn’-Wi| ; S4:取最小的 |Wn’-Wi| 为 |Wn’-Wm ； S5:发出操作指令中的速度等级为m; 其中，Wi为速度等级i对应的实际角速度，Wi ’为速度等级i对应的理想角速度，Wn’为速度等级η对应的理想角速度，Wm为等级m对应的实际角速度，O < i < Ν,Ο < η < N,0 < m < N，N是最大的速度等级。7.根据权利要求6所述的一种自适应的云台速度优化方法，其特征在于，步骤SI中速度等级i对应的实际角速度Wi的计算公式为Wi=W/T，其中W是云台以速度等级i转动T时间内转动的角度差。8.根据权利要求7所述的一种自适应的云台速度优化方法，其特征在于，存储的所有速度等级对应的实际角速度由系统根据Wi的计算公式直接计算并存储。9.根据权利要求7所述的一种自适应的云台速度优化方法，其特征在于，存储的所有速度等级对应的实际角速度由人工根据Wi的计算公式计算并存储。10.根据权利要求6所述的一种自适应的云台速度优化方法，其特征在于，步骤S4中最 小的I Wn ’ -Wi I有至少2个，则最小的I Wn ’ -Wi |任选其中的一个。
【文档编号】G05B13/02GK105824235SQ201610338688
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】吴苏娟, 张广华, 陈月
【申请人】江苏华辉云控科技有限公司