一种视讯装置及其控制方法_3

文档序号:8500021阅读:来源:国知局
,即图3中光心所在的轴线在坐标系中所示的曲线的位置时,摄像头转动的角度。通过上述方式可以计算出摄像头可以在向上、向下、向左及向右可以转动的角度。此外,作为一种优选的方案,上述a的值还可以为透视窗长度的一半减去摄像头的视角范围的一半的差值,b的值可以为原点与透视窗上侧的垂直距离与摄像头的视角范围的一半的差值,c的值可以为原点与透视窗下侧的垂直距离与摄像头的视角范围的一半的差值,b和c相同时则相应地均为透视窗宽度的一半减去摄像头的视角范围的一半的差值,从而保证摄像头在转动时不会引入黑边。
[0072]因为摄像区域一般集中在中下半区域,作为一种优选的技术方案,摄像头24距离所述容纳腔室3的上侧壁的距离小于所述摄像头24距离所述容纳腔室3的下侧壁的距离,相应地,b小于C。即摄像头的设置位置靠近于容纳腔室的顶部,从而使得摄像头可以向下转动更大的范围。
[0073]此外,除上述控制方法外,还可选择其他的控制方式,具体的,将摄像头24转动的角度与设定的旋转角度阈值比较,控制摄像头24在转动的角度在设定的旋转角度的阈值内具体为:
[0074]获取摄像头24在当前焦距的视角范围;
[0075]计算摄像头24的边界角度;
[0076]获取摄像头24已转动的角度;
[0077]将所述边界角度减去所述摄像头在当前焦距的视角范围的角度得到的差值的二分之一再减去所述摄像头已转动的角度得到所述摄像头允许转动的角度;
[0078]控制摄像头24在获取的允许转动的角度范围内转动。
[0079]具体的,如图4所示,图4示出了摄像头24在中心位置时的控制方式,其中,①为某个焦距对应的光心位置,②为摄像机镜头口径,水平方向为水平口径,垂直方向为垂直口径为矩形透视窗的边框,水平为长边框,垂直为宽边框,④为摄像机的有效视角,即上述中的视角范围,⑤、⑥为视角盲区。角度el和Cl分别为两个方向的有效转动角度,为要获取的摄像头允许转动的角度的值。其中,④+⑤+⑥对应的角度为摄像头的边界角度,即摄像头的光心位置与矩形透视窗的边框的边界之间的连线之间的角度,在图示中,为g+d的角度。j为摄像头24中心光轴与矩形透视窗的垂直点到矩形透视窗的上边界或右边界的距离,k为摄像头24的中心光轴与矩形透视窗的垂直点到矩形透视窗的下边界或左边界的距离,I为当前焦距对应的光心位置到矩形透视窗的垂直距离,在摄像头24的焦距设定时,j,k,I为已知值,角度f和h为摄像机已知视角的一半。因此,el和Cl计算方案如下:
[0080]水平方向:
[0081]j+k = a ;
[0082]垂直方向:
[0083]j+k = b ;
[0084]g = arctan (j/1);
[0085]d = arctan (k/1);
[0086]el = g-f ;
[0087]cl = d_h0
[0088]计算出的el和cl为当前焦距下摄像头24从中心位置往两个方向转动的有效最大角度,在获取el和Cl后,控制摄像头24在获取的允许转动的角度范围内转动。应当理解的是,不同的焦距对应的el和Cl不同。
[0089]此外,如图5所示,图5示出了摄像头不在中心位置时的控制方式,其中,①为某个焦距对应的光心位置,②为摄像机镜头口径,水平方向为水平口径,垂直方向为垂直口径;③为矩形透视窗的边框,水平为长边框,垂直为宽边框,④为摄像机的有效视角,⑤、⑥为视角盲区。角度e2和c2分别为两个方向的有效转动角度,为要计算的值。j为中心光轴与矩形透视窗的垂直点到矩形透视窗的上边界或右边界的距离,k为中心光轴与矩形透视窗的垂直点到矩形透视窗的下边界或左边界的距离,I为当前焦距对应的光心到矩形透视窗的垂直距离,j,k,I为已知值,角度ο为偏离中心位置转动的角度,摄像机已知视角的一半定义为P,角度f为P+o,角度h为p-o。因此,e2和c2计算方案如下:
[0090]水平方向:
[0091]j+k = a ;
[0092]垂直方向:
[0093]j+k = b ;
[0094]g = arctan (j/1);
[0095]d = arctan (k/1);
[0096]f = p+o ;
[0097]h = p-o ;
[0098]e2 = g-f ;
[0099]c2 = d_h0
[0100]为了方便理解,下面以具体的实施例为例进行说明,以边界视角80°为例,摄像头的视角范围为40°,摄像头已转动的角度为向上转动5°,以向上转动为正,向下转动为负,则摄像头允许向上转动的角度为:(80° -40° )/2-5° =15°,摄像头允许向下转动的角度为(80° -40° )/2-(-5° )=25°。上述举例以摄像头沿上下方向转动为例,当摄像头沿左右转动时,以向右转动为正,向左转动为负,其计算公式与上述计算公式相同,在此不再一一赘述。
[0101]每个固定的焦距都有对应的摄像头24的有效转动角度,无论当前摄像头24位于什么位置,只要焦距发生变化,其转动的有效范围也相应的发生变化。
[0102]考虑一种特殊的场景,在大焦距时摄像头24视角边缘位于或接近矩形透视窗边界时,当缩小摄像头24的中心焦距,视角将变大,在转动摄像头24时,摄像头的视角范围内将引入矩形黑边框。因此,本实施例中提供的控制方案,在摄像头24所需转动的角度超出摄像头24当前焦距对应的允许转动的角度范围时,调整摄像头24的焦距;直至调整后的摄像头24满足:调整焦距后的摄像头24对应的允许转动的角度的范围不小于摄像头24所要转动的角度。
[0103]其中,调整焦距后的摄像头24对应的允许转动的角度范围不小于摄像头24所需转动的角度具体为:逐渐增大摄像头24的焦距,并计算增大后的摄像头24对应的允许转动的角度与所需转动的转动角度对比,并在改变焦距后的摄像头24对应的允许转动的角度小于所需转动角度时,继续增大摄像头24的焦距,直至摄像头24对应的允许转动的角度不小于所需转动的角度。
[0104]具体的,如图6所示,在图6中,①为较大焦距对应的光心位置,③为较小焦距对应的光心位置,②为介于①和③之间的光心位置,①的有效视角为h,③的有效视角为g,④和⑥分别为③对应的有效转动角度,⑤和⑦分别为①对应的有效转动角度,此时若光心在①时,转动摄像头24对应的视角边缘已经位于或接近边界,拉动摄像头24到③时,③对应的视角较大,必然会引入黑边框。解决策略如下:
[0105](I)若摄像头24在①时,调节摄像头24到③时,若g-h大于⑤时,摄像头24自动往下或左转动⑤-④的角度。
[0106](2)若摄像头24在①时,调节摄像头24到③时,若g-h大于⑦时,摄像头24自动往上或右转动⑦-⑥的角度。
[0107]通过上述的具体的控制方式,可以看出,通过改变摄像头24的焦距可以有保证摄像头24在转动时不会引入到黑边框。
[0108]应当理解的是,上述实施例中摄像头24的转动控制,是通过控制装置控制第一驱动装置22及第二驱动装置25来实现的,控制装置在具体控制时,其控制流程图如图7及图8所示,其中,图7示出了在针对上述控制方法中焦距不调整时的控制方式,图8示出了调整焦距的控制方式。该控制模块包括接收模块及数据处理模块。其中,接收模块,接收摄像头转动的角度;数据处理模块,根据所述检测装置检测的所述摄像头的转动角度和设定的旋转角度阈值的比较结果,控制所述第一驱动装置及所述第二驱动装置驱动所述摄像头在设定的旋转角度阈值限定的角度范围内转动。
[0109]在图7所示的控制方法中,图7为控制摄像头转动的流程图,在控制装置开始控制第一驱动装置及第二驱动装置转动时,首先检测第一驱动装置及第二驱动装置是否正常,即控制装置发出一个转动角度命令,第一驱动装置和/或第二驱动装置驱动摄像头旋转该转动角度,当检测装置检测的摄像头转
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