专利名称：监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法及其相关装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法，尤其是关于具有摇移(Pan)、倾斜(Tilt)、变焦(Zoom)功能的PTZ Dome摄影机上用来提高监视性能的一种监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法及其相关装置。
(2)背景技术图1是普通监视用摄影机在云台作用下进行倾斜拍摄的实施例示意图。上述监视用摄影机，例如PTZ Dome摄影机，可以被安装在设置于被监视的特定场所天花板的云台上使用。
另一方面，上述PTZ Dome摄影机可以通过依靠上述云台进行在水平方向上旋转的摇移动作和在垂直方向上旋转的倾斜动作来改换监视区域的方向。还可以利用设置在上述PTZ Dome摄影机内的变焦透镜(Zoom Lens)，对拍摄对象进行放大拍摄或缩小拍摄。
而且，如图1所示，例如在一边将摄影机从0度至45度倾斜，然后再向90倾斜的同时，一边对特定的拍摄对象进行拍摄的过程中，如果该特定拍摄对象超出90度界限，向相反方向继续移动的话，只要将上述云台在水平方向上旋转180度即可。
即，如图2所示，上述PTZ Dome摄影机在倾斜90度的状态下，沿着水平方向被摇移180度后，再将倾斜角度从90度向45度，再向0度逐渐改变，即可继续对特定拍摄对象进行拍摄。
但是，由于为了对上述这种超出监视摄影机最大倾斜角度90度并继续向相反方向移动的拍摄对象进行追踪，需将监视用摄影机在水平方向上旋转180度，所以存在着由于在进行摇移动作的规定时间内摄影机无法拍摄到拍摄对象，从而发生对监视功能来讲是致命错误的问题。
(3)发明内容因此，本发明就是为了解决上述问题而被提出来的，其目的是提供一种监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法及其相关装置，利用它能够对安装于云台上的监视用摄影机进行90度以上的倾斜调节，同时当倾斜角度超过90度时，能够将监视影像图像上下翻转，即使监视用摄影机处于被翻转的状态，也能正常输出监视影像图像。
为了实现上述目的，以本发明为基础的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法包括以下两个步骤①第一步骤，当监视用摄影机处于被安装在云台上的状态下，在拍摄监视影像的同时，利用上述云台来改变、调节监视用摄影机的倾斜角度的步骤；②第二步骤，在上述倾斜角度超出规定角度时，将监视用摄影机所拍摄的监视影像图像上下翻转的步骤。
而且，以本发明为基础的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理装置包括以下几个特征①监视用摄影机被安装在云台上；②在上述云台上，置有对倾斜马达的旋转步进数进行累积、计数，从而计算出监视用摄影机的倾斜角度的云台微型计算机；③在上述监视用摄影机上，置有当上述计算出的倾斜角度超过规定角度时，将该时点拍摄的监视影像图像上下翻转的微型计算机。
本发明的效果具有上述构成的以本发明为基础的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法及其相关装置是一个能够显著提高监视性能的非常有用的发明。利用本发明能在针对安装于云台上的监视用摄影机进行倾斜角在90度以上的倾斜调节的同时，当由于倾斜角度超过90度致使监视用摄影机处于被倒置状态时，能够将当时拍摄的监视影像图像翻转过来，以此来实现在针对特定拍摄对象进行拍摄的过程中，即使该拍摄对象超出90度的倾斜角度继续向摄影机反方向移动，上述摄影机也能持续进行倾斜动作以继续对特定拍摄对象进行拍摄，并且能够将所拍摄的影像图像翻转过来输出正常的监视影像图像。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
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图1和图2是普通监视用摄影机在云台作用下倾斜及摇移的实施例示意图。
图3是应用本发明中倾斜控制和信号处理方法的摄影机及云台的构成示意图。
图4是以本发明为基础的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法的动作流程图。
图5和图6是以本发明为基础的监视用摄影机连续倾斜180度的实施例的示意图。
附图中主要部分的符号说明10变焦透镜 11聚焦透镜12光圈 13CCD14数字信号算是部15微型计算机16接口 20摇移马达21倾斜马达 22云台微型计算机100监视用摄影机 200云台(5)具体实施方式
下面将参照附图，对以本发明为基础的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法及其相关装置的实施例进行详细说明。
图3是应用本发明的监视用摄影机和云台的构成示意图，例如，在上述监视用摄影机100上包括变焦透镜(ZM)10、聚焦透镜(FM)11、光圈(IM)12、CCD13、数字信号处理部(DSP)14(垂直变动的信号)、微型计算机15、接16等。在上述云台200上包括摇移马达20、倾斜马达21、云台微型计算机22等。
另一方面，上述摇移马达20和倾斜马达21分别使用了步进马达(StepMotor)，在上述云台微型计算机22上，当按照用户申请将上述摇移马达(PM)20和倾斜马达(TM)21旋转的同时，对摇移马达20和倾斜马达21的旋转步进数进行计数，从而计算出摇移角度和倾斜角度。
例如，如果假定上述步进马达的旋转步进数和旋转角度相同，那么上述倾斜马达的旋转步进数就与倾斜角度相同。在上述云台微型计算机22上，当上述倾斜马达向正方向旋转时，用加法累积其旋转步进数，从而计算出倾斜角度；当上述倾斜马达向逆方向旋转时，用减法累积其旋转步进数，从而计算出倾斜角度。
即，在上述云台微型计算机22上，在累积计数的倾斜马达的旋转步进数为45的基础上，如果将上述倾斜马达向正方向旋转90个步进数，那么由于用加法累积的计数数量为135，所以可以判断出现有的倾斜角度为135度。
并且，如果上述倾斜马达向逆方向旋转90个步进数，那么由于用减法累积的计数数量为45，所以可以判断出现有的倾斜角度为45度。在应用本发明的云台200上，监视用摄影机100能够被连续倾斜90度以上，并在被翻转的状态下继续进行拍摄动作。
另一方面，在上述监视用摄影机的微型计算机15上，在上述云台微型计算机22上累积计数的倾斜马达的旋转步进数超过90的情况下，可以判定现在的倾斜角度超过90度，监视用摄影机处于被倒置的状态，进而控制上述数字信号处理部14进行动作，将倒置状态下拍摄的影像图像上下翻转过来，输出正常的监视影像图像，对此，下面将作详细的说明。
图4是以本发明为基础的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法的动作流程图。
S10，例如，如图3、5所示，安装在上述云台200上的监视用摄影机100能够在拍摄监视影像图像的同时，依靠上述摇移马达20的旋转在水平方向上摇移；或者依靠上述倾斜马达21的旋转在垂直方向上倾斜，从而进行一系列摇移/倾斜动作S10。
S11，另一方面，在设置于上述云台200上的云台微型计算机22上，如前面图3中所示，对摇移马达和倾斜马达的旋转步进数进行累积计数，分别计算出现在的摇移角度和倾斜角度。
例如，如图5所示，当上述倾斜马达向正方向旋转使监视用摄影机的倾斜角度从0度逐渐倾斜至45度乃至90度时，在上述监视用摄影机的微型计算机15上，依靠上述数字信号处理部14对信号进行处理，从而使监视影像图像按原有状态进行正常输出。
S12，判断倾斜角度是否超过90度。
S13，并且，如果正处于监视中的特定拍摄对象超出90界限，继续向反方向移动，如图6所示，就继续将上述倾斜马达21向正方向旋转，使倾斜角度超过90度(例91度)；而在上述监视用摄影机的微型计算机15在倾斜角度象上述那样超过90度时，即控制上述数字信号处理部14进行动作，将监视影像图像进行上下翻转。
即，依靠上述云台200进行倾斜拍摄的监视用摄影机100在倾斜角度超过90度而处于倒置状态时，即控制上述数字信号处理部进行动作，将监视影像图像上下翻转过来，从而进行正常的监视影像图像的输出。
S14，另一方面，在上述云台微型计算机22上，如图6所示，在上述倾斜马达向正方向继续旋转的同时，用加法累积倾斜马达的旋转步进数，从而计算出现有的倾斜角度。
S15，然后，根据用户的申请，如果上述倾斜马达21向逆方向旋转，即用减法累积倾斜马达的旋转步进数，依据上述利用减法累积出来的倾斜马达的旋转步进数来计算出倾斜角度，判断倾斜角度是否恢复90度以内。
S16，当这个角度值在90度以内时，上述监视用摄影机的微型计算机15即控制上述数字信号处理部进行动作，取消对监视影像图像的翻转，按原样正常输出监视影像图像。
S17，而且，在上述云台微型计算机22上，在继续进行上述倾斜动作的同时，累积计数出倾斜马达的旋转步进数。
S18，在系统要求关闭之前，反复重复上述一系列动作。
为此，在一边将监视用摄影机从0度至45度、再至90度逐渐倾斜，一边对特定拍摄对象进行拍摄的过程中，即使特定拍摄对象超出90度界限继续向反方向移动，也能持续进行倾斜，从而继续对拍摄对象进行拍摄，另外，还能将监视用摄影机在倒置状态下拍摄的影像图像上下翻转过来，进行正常的影像图像输出。
作为参考，上述云台200被设计成能够使监视用摄影机进行90度以上角度的倾斜拍摄，并被设置在特定场所天蓬下面，除图5和图6所示形状之外，还可以设计和设置成多种多样的形状。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法，其特征在于包括以下两个步骤①第一步骤，当监视用摄影机处于被安装在云台上的状态下，在拍摄监视影像的同时，利用上述云台来改变、调节监视用摄影机的倾斜角度的步骤；②第二步骤，在上述倾斜角度超出规定角度时，将监视用摄影机所拍摄的监视影像图像上下翻转的步骤。
2.如权利要求1所述的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法，其特征在于所述的第二步骤对设置于所述的云台上的倾斜马达的旋转步进数进行累积计数，当所述的倾斜角度超出90度时即将监视影像图像上下翻转过来。
3.如权利要求1所述的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法，其特征在于还包括增设了当所述的倾斜角度恢复到规定角度以内时，把所述的监视用摄影机所拍摄影像图像按原样进行信号处理的第三步骤。
4.如权利要求3所述，的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法，其特征在于在所述的第三步骤中，对设置于所述的云台上的倾斜马达的旋转步进数进行累积计数，当上述倾斜角度恢复到90度以内时，即行取消对监视影像图像的上下翻转。
5.如权利要求1所述的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法，其特征在于所述的监视用摄影机依靠设置于所述的云台上的倾斜马达的旋转动作，可以连续进行90度以上的倾斜拍摄。
6.如权利要求1所述的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法，其特征在于所述的云台被设计成能够使所述的监视用摄影机进行90度以上倾斜拍摄的状态，并被安装在特定场所的天蓬下面。
7.一种监视用摄影机的倾斜控制和信号处理装置，其特征在于包括①监视用摄影机被安装在云台上；②在所述的云台上，置有对倾斜马达的旋转步进数进行累积、计数，从而计算出监视用摄影机的倾斜角度的云台微型计算机；③在所述的监视用摄影机上，置有当上述计算出的倾斜角度超过规定角度时，将该时点拍摄的监视影像图像上下翻转的微型计算机。
8.如权利要求7所述的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理装置，其特征在于在所述的云台上，当所述的倾斜马达向正方向旋转时，所述的云台微型计算机用加法累积其旋转步进数；当所述的倾斜马达向逆方向旋转时，所述的云台微型计算机用减法累积其旋转步进数；从而计算出倾斜角度。
9.如权利要求7所述的监视用摄影机的倾斜控制和信号处理装置，其特征在于在所述的监视用摄影机上，当上述计算出的倾斜角度超过90度时，所述的微型计算机将监视影像图像上下翻转过来输出；当角度在90度以内时，所述的微型计算机将监视影像图像以原样输出。
全文摘要
本发明是关于监视用摄影机的倾斜控制和信号处理方法及其相关装置，利用本发明能在针对安装于云台上的监视用摄影机进行倾斜角在90度以上的倾斜调节的同时，当由于倾斜角度超过90度致使监视用摄影机处于被倒置状态时，能够将当时拍摄的监视影像图像翻转过来，以此来实现在针对特定拍摄对象进行拍摄的过程中，即使该拍摄对象超出90度的倾斜角度继续向摄影机反方向移动，上述摄影机也能持续进行倾斜动作以继续对特定拍摄对象进行拍摄，并且能够将所拍影像图像翻转过来输出正常的监视影像图像。本发明是一个能够显著提高监视性能的非常有用的发明。
文档编号H04N5/225GK1798262SQ200410099048
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者朴炳镇 申请人:上海乐金广电电子有限公司