監(jiān)控?cái)z像機(jī)位置校準(zhǔn)設(shè)備制造技術(shù)

一種根據(jù)搖攝和俯仰運(yùn)動(dòng)將監(jiān)控?cái)z像機(jī)放置在已知的參考方位上的方法包括：將攝像機(jī)耦合到固定結(jié)構(gòu)，使得攝像機(jī)可執(zhí)行圍繞第一軸的搖攝運(yùn)動(dòng)，并可執(zhí)行圍繞多個(gè)第二軸的俯仰運(yùn)動(dòng)。第二軸中的每個(gè)基本上垂直于第一軸。光學(xué)發(fā)射器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)或攝像機(jī)。光學(xué)接收器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)和攝像機(jī)中的另一個(gè)。使用攝像機(jī)來執(zhí)行俯仰和搖攝運(yùn)動(dòng)，直到發(fā)射器和接收器位于如從接收器響應(yīng)于接收到來自發(fā)射器的光能而輸出的信號(hào)確定的相對(duì)于彼此的預(yù)定位置上。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】監(jiān)控?cái)z像機(jī)位置校準(zhǔn)設(shè)備
本專利技術(shù)涉及安保攝像機(jī)，且更具體地涉及經(jīng)歷搖攝運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)的安保攝像機(jī)。
技術(shù)介紹
監(jiān)控?cái)z像機(jī)系統(tǒng)通常被零售商店、銀行、娛樂場(chǎng)和其它組織使用來監(jiān)視給定區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)。攝像機(jī)常常設(shè)置有搖攝和俯仰的能力，以便獲取在寬域上的圖像。攝像機(jī)的俯仰通常指攝像機(jī)圍繞平行于地板的水平軸的樞轉(zhuǎn)，使得攝像機(jī)的鏡頭可在向上指向的位置和向下指向的位置之間俯仰。攝像機(jī)的搖攝指攝像機(jī)圍繞垂直于地板的垂直軸旋轉(zhuǎn)，使得鏡頭可從一側(cè)掃描到另一側(cè)。攝像機(jī)可能也能夠變焦，以便減小或擴(kuò)大視場(chǎng)。常常，每個(gè)攝像機(jī)被鏈接到安保監(jiān)控房間中的視頻顯示單元，該安保監(jiān)控房間中具有監(jiān)視該多個(gè)視頻顯示單元的監(jiān)控人員。在圓頂狀攝像機(jī)系統(tǒng)中，一般有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，該兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸包括搖攝軸和俯仰軸。使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的圓頂狀攝像機(jī)通常是依賴于電動(dòng)機(jī)的扭矩來保持正確位置的開環(huán)系統(tǒng)。然而，在上電時(shí)，攝像機(jī)的中央處理單元(CPU)不知道攝像機(jī)的PT(搖攝和俯仰)位置，所以CPU必須具有找到起始點(diǎn)或原始位置的某種方法。一般，原始位置是在圓頂?shù)陌肭蛑械膯蝹€(gè)點(diǎn)，且使用兩個(gè)傳感器來找到這個(gè)點(diǎn)，一個(gè)傳感器針對(duì)搖攝而另一傳感器針對(duì)俯仰。開環(huán)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)利用電子脈沖來將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)移動(dòng)某一數(shù)量的旋轉(zhuǎn)步長，且沒有任何反饋設(shè)備來驗(yàn)證所命令的位置是否被達(dá)到。盡管沒有反饋，這個(gè)開環(huán)系統(tǒng)由于恰當(dāng)設(shè)計(jì)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)的控制電子設(shè)備的魯棒定位特性而很好地工作。搖攝-俯仰-變焦監(jiān)控?cái)z像機(jī)必須能夠在用于該單元的電力的失去和隨后恢復(fù)之后準(zhǔn)確地獲取預(yù)設(shè)的視角。因?yàn)榇蟛糠蛛妱?dòng)機(jī)在被斷電時(shí)并不保持其位置或不包括在電力移除時(shí)準(zhǔn)確地凍結(jié)系統(tǒng)位置的裝置，所以需要用于提供始終如一的重新啟動(dòng)的裝置。可能較容易的是，提供使系統(tǒng)經(jīng)歷“復(fù)位(homing)”或“校準(zhǔn)”例程以建立始終如一的起始點(diǎn)，控制電子設(shè)備可接著根據(jù)該起始點(diǎn)提供可再現(xiàn)的位置。被轉(zhuǎn)讓給PhilipsElectronics的美國專利5627616(博世安保系統(tǒng)的前身)公開了在搖攝-俯仰-變焦(PTZ)攝像機(jī)上的搖攝和俯仰電動(dòng)機(jī)的開環(huán)控制。該專利教導(dǎo)了通過使用被稱為搖攝電動(dòng)機(jī)開關(guān)并由標(biāo)記(flag)致動(dòng)的光學(xué)復(fù)位傳感器來校準(zhǔn)搖攝原始位置。該標(biāo)記/傳感器方法將設(shè)計(jì)約束強(qiáng)加于攝像機(jī)系統(tǒng)上。首先，必須為搖攝軸和俯仰軸提供一對(duì)標(biāo)記/傳感器。其次，必須將布線設(shè)置到傳感器位置。第三，必須提供間隙以允許標(biāo)記旋轉(zhuǎn)360度。相反，一些PTZ攝像機(jī)利用編碼器來確定用于閉環(huán)控制的旋轉(zhuǎn)位置。轉(zhuǎn)讓給GeneralElectric的美國專利6715940教導(dǎo)使用光學(xué)傳感器來讀取印刷在軸承座圈上的偽隨機(jī)或鏈?zhǔn)酱a編碼圖案。這樣的方案需要高精確度，這實(shí)現(xiàn)起來是昂貴的。現(xiàn)有技術(shù)既沒有公開也沒有提議的是一種克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述問題的建立監(jiān)控?cái)z像機(jī)的原始搖攝位置和原始俯仰位置的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種PTZ攝像機(jī)系統(tǒng)，其中IR發(fā)射器(LED)和IR探測(cè)器中的一個(gè)被放置在固定臺(tái)上，而另一個(gè)被定位在附到攝像機(jī)鏡頭模塊的移動(dòng)臺(tái)上，攝像機(jī)鏡頭模塊經(jīng)歷相對(duì)于固定臺(tái)的搖攝和俯仰運(yùn)動(dòng)。從通過LED光輸出的照明得到的探測(cè)器信號(hào)輸出被用于確定在搖攝和俯仰方向上移動(dòng)臺(tái)相對(duì)于固定臺(tái)的相對(duì)對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)攝像機(jī)鏡頭光軸處于觀看水平線的水平俯仰位置處并且處于某個(gè)搖攝旋轉(zhuǎn)位置時(shí)這兩個(gè)設(shè)備被配置成對(duì)準(zhǔn)。足夠的發(fā)射器輻射功率被提供以到達(dá)探測(cè)器傳感器的表面并產(chǎn)生足夠的信號(hào)水平。監(jiān)控?cái)z像機(jī)位置校準(zhǔn)序列包括a)用于設(shè)置相對(duì)于機(jī)械限位器的初始俯仰位置的俯仰運(yùn)動(dòng)；b)用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射器和探測(cè)器的初始“粗略”對(duì)準(zhǔn)的搖攝運(yùn)動(dòng)；以及c)用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射器和探測(cè)器的最終精確對(duì)準(zhǔn)的搖攝和俯仰運(yùn)動(dòng)。本專利技術(shù)在其一種形式中包括一種根據(jù)搖攝和俯仰運(yùn)動(dòng)將監(jiān)控?cái)z像機(jī)放置在已知的參考方位上的方法。攝像機(jī)耦合到固定結(jié)構(gòu)，使得攝像機(jī)可執(zhí)行圍繞第一軸的搖攝運(yùn)動(dòng)，并可執(zhí)行圍繞多個(gè)第二軸的俯仰運(yùn)動(dòng)。第二軸中的每個(gè)基本上垂直于第一軸。光學(xué)發(fā)射器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)或攝像機(jī)。光學(xué)接收器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)和攝像機(jī)中的另一個(gè)。使用攝像機(jī)來執(zhí)行俯仰和搖攝運(yùn)動(dòng)，直到如從接收器響應(yīng)于接收到來自發(fā)射器的光能而輸出的信號(hào)來確定的，發(fā)射器和接收器相對(duì)于彼此處于預(yù)定位置上。本專利技術(shù)在其另一形式中包括監(jiān)控?cái)z像機(jī)裝置，該裝置包括耦合到固定結(jié)構(gòu)的攝像機(jī)。致動(dòng)器裝置使攝像機(jī)執(zhí)行圍繞垂直軸的搖攝運(yùn)動(dòng)并執(zhí)行圍繞多個(gè)水平軸中的任意的俯仰運(yùn)動(dòng)。光學(xué)發(fā)射器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)或攝像機(jī)。光學(xué)接收器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)和攝像機(jī)中的另一個(gè)，并響應(yīng)于接收到來自光學(xué)發(fā)射器的光能來產(chǎn)生輸出信號(hào)。處理器從光學(xué)接收器接收輸出信號(hào)。處理器根據(jù)來自光學(xué)接收器的輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器裝置以使攝像機(jī)執(zhí)行俯仰和搖攝運(yùn)動(dòng)，直到來自光學(xué)接收器的輸出信號(hào)的振幅被最大化。本專利技術(shù)在其又一形式中包括一種根據(jù)搖攝和俯仰運(yùn)動(dòng)將監(jiān)控?cái)z像機(jī)放置在已知的參考方位上的方法。攝像機(jī)耦合到固定結(jié)構(gòu)，使得攝像機(jī)可執(zhí)行圍繞第一軸的搖攝運(yùn)動(dòng)，并可執(zhí)行圍繞多個(gè)第二軸的俯仰運(yùn)動(dòng)。第二軸中的每個(gè)基本上垂直于第一軸。光學(xué)發(fā)射器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)或攝像機(jī)。光學(xué)接收器固定地附著到固定結(jié)構(gòu)和攝像機(jī)中的另一個(gè)。響應(yīng)于接收器接收到來自發(fā)射器的光能，從接收器輸出信號(hào)。使用攝像機(jī)來執(zhí)行搖攝運(yùn)動(dòng)，直到來自光學(xué)接收器的輸出信號(hào)中的第一局部最大值被識(shí)別出。將攝像機(jī)移動(dòng)到與該局部最大值相關(guān)聯(lián)的搖攝位置。使用攝像機(jī)來執(zhí)行俯仰運(yùn)動(dòng)，直到來自光學(xué)接收器的輸出信號(hào)中的第二局部最大值被識(shí)別出。將攝像機(jī)移動(dòng)到與第二局部最大值相關(guān)聯(lián)的俯仰位置。反復(fù)和交替地重復(fù)執(zhí)行搖攝運(yùn)動(dòng)、將攝像機(jī)移動(dòng)到搖攝位置、執(zhí)行俯仰運(yùn)動(dòng)、將攝像機(jī)移動(dòng)到俯仰位置這些步驟，直到來自光學(xué)接收器的輸出信號(hào)中的局部最大值大致等于最大可能的值。本專利技術(shù)在其再一形式中包括一種根據(jù)搖攝和俯仰運(yùn)動(dòng)將監(jiān)控?cái)z像機(jī)放置在已知的參考方位上的方法。攝像機(jī)耦合到第一固定結(jié)構(gòu)，使得攝像機(jī)可執(zhí)行圍繞第一軸的搖攝運(yùn)動(dòng)，并可執(zhí)行圍繞多個(gè)第二軸的俯仰運(yùn)動(dòng)。第二軸中的每個(gè)基本上垂直于第一軸。光學(xué)圖像源固定地附著到第二固定結(jié)構(gòu)。攝像機(jī)用來捕獲光學(xué)圖像源所產(chǎn)生的圖像。使用攝像機(jī)來執(zhí)行俯仰和搖攝運(yùn)動(dòng)，直到攝像機(jī)所捕獲的光學(xué)圖像源的圖像的特性基本上是最佳化的。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，需要僅僅一個(gè)傳感器來找到搖攝原始位置和俯仰原始位置。本專利技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是，不需要經(jīng)由滑環(huán)(slipring)來傳輸俯仰原始信號(hào)。因此，使用一個(gè)傳感器而不是兩個(gè)傳感器通過降低部件的數(shù)量并減少滑環(huán)中的環(huán)的數(shù)量而減小了系統(tǒng)成本。又一優(yōu)點(diǎn)是，本專利技術(shù)消除了對(duì)在搖攝軸和俯仰軸上的兩個(gè)復(fù)位/校準(zhǔn)傳感器的需要，并允許對(duì)于單個(gè)傳感器的放置的設(shè)計(jì)靈活性。附圖說明通過參考結(jié)合附圖做出的本專利技術(shù)的實(shí)施例的下面描述，本專利技術(shù)的上述和其它特征以及目的和實(shí)現(xiàn)它們的方式將變得更明顯，并且本專利技術(shù)本身將被更好地理解，在附圖中：圖1是本專利技術(shù)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖2是本專利技術(shù)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)位置校準(zhǔn)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖3是本專利技術(shù)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)裝置的另一實(shí)施例的示意圖，該監(jiān)控?cái)z像機(jī)裝置已經(jīng)歷俯仰運(yùn)動(dòng)以便達(dá)到相對(duì)于機(jī)械限位器的初始位置。圖4是在圖3的監(jiān)控?cái)z像機(jī)裝置經(jīng)歷了搖攝運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)發(fā)射器和探測(cè)器的初始粗略對(duì)準(zhǔn)之后的監(jiān)控?cái)z像機(jī)裝置的示意圖。圖5是探測(cè)器輸出信號(hào)相對(duì)于從在圖3中達(dá)到的原始位置開始的搖攝運(yùn)動(dòng)的角的示例性圖。圖6是在圖4的監(jiān)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.10.07 US 12/900,0791.一種根據(jù)搖攝運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)將監(jiān)控?cái)z像機(jī)放置在已知的參考方位上的方法，所述方法包括下列步驟：將所述攝像機(jī)耦合到固定結(jié)構(gòu)，使得所述攝像機(jī)能夠執(zhí)行圍繞第一軸的所述搖攝運(yùn)動(dòng)，并能夠執(zhí)行圍繞多個(gè)第二軸的所述俯仰運(yùn)動(dòng)，所述第二軸中的每個(gè)基本上垂直于所述第一軸；將光學(xué)發(fā)射器固定地附著到所述固定結(jié)構(gòu)或所述攝像機(jī)；將光學(xué)接收器固定地附著到所述固定結(jié)構(gòu)和所述攝像機(jī)中的另一個(gè)；以及使用所述攝像機(jī)執(zhí)行所述俯仰運(yùn)動(dòng)和所述搖攝運(yùn)動(dòng)，直到所述發(fā)射器和接收器位于根據(jù)所述接收器響應(yīng)于接收到來自所述發(fā)射器的光能而輸出的信號(hào)來確定的相對(duì)于彼此的預(yù)定位置上，所述執(zhí)行步驟包括：使用所述攝像機(jī)執(zhí)行所述俯仰運(yùn)動(dòng)，直到來自所述光學(xué)接收器的輸出信號(hào)中的第一局部最大值被識(shí)別出；將所述攝像機(jī)移動(dòng)到與所述局部最大值相關(guān)聯(lián)的俯仰位置；使用所述攝像機(jī)執(zhí)行所述搖攝運(yùn)動(dòng)，直到來自所述光學(xué)接收器的所述輸出信號(hào)中的第二局部最大值被識(shí)別出；將所述攝像機(jī)移動(dòng)到與所述第二局部最大值相關(guān)聯(lián)的搖攝位置；以及反復(fù)和交替地重復(fù)執(zhí)行俯仰運(yùn)動(dòng)、將所述攝像機(jī)移動(dòng)到所述俯仰位置、執(zhí)行搖攝運(yùn)動(dòng)并且將所述攝像機(jī)移動(dòng)到所述搖攝位置這些步驟，直到來自所述光學(xué)接收器的所述輸出信號(hào)中的所述局部最大值大致等于最大可能的值。2.一種監(jiān)控?cái)z像機(jī)裝置，包括：攝像機(jī)，其耦合到固定結(jié)構(gòu)；用于致動(dòng)所述攝像機(jī)以執(zhí)行圍繞垂直軸的搖攝運(yùn)動(dòng)并執(zhí)行圍繞多個(gè)水平軸中的任意的俯仰運(yùn)動(dòng)的裝置；光學(xué)發(fā)射器，其固定地附著到所述固定結(jié)構(gòu)或所述攝像機(jī)；光學(xué)接收器，其固定地附著到所述固定結(jié)構(gòu)和所述攝像機(jī)中的另一個(gè)，并且所述光學(xué)接收器被配置為響應(yīng)于接收到來自所述光學(xué)發(fā)射器的光能來產(chǎn)生輸出信號(hào)；以及處理器，其被配置成：接收來自所述光學(xué)接收器的所述輸出信號(hào)；以及根據(jù)來自所述光學(xué)接收器的所述輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)裝置，以使所述攝像機(jī)：執(zhí)行所述俯仰運(yùn)動(dòng)，直到來自所述光學(xué)接收器的所述輸出信號(hào)中的第一局部最大值被識(shí)別出；移動(dòng)到與所述第一局部最大值相關(guān)聯(lián)的俯仰位置；執(zhí)行所述搖攝運(yùn)動(dòng)，直到來自所述光學(xué)接收器的所述輸出信號(hào)中的第二局部最大值被識(shí)別出；移動(dòng)到與所述第二局部最大值相關(guān)聯(lián)的搖攝位置；以及反復(fù)和交替地重復(fù)執(zhí)行俯仰運(yùn)動(dòng)、移動(dòng)到所述俯仰位置、執(zhí)行搖攝運(yùn)動(dòng)、以及移動(dòng)到所述搖攝位置這些步驟，直到來自所述光學(xué)接收器的所述輸出信號(hào)中的所述局部最大值大致等于最大可能的值。3.一種根據(jù)搖攝和...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：L·J·斯瓦爾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：羅伯特·博世有限公司，
類型：
國別省市：