專利名稱：一種校準云臺偏差的方法、裝置和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控技術，特別是涉及一種校準云臺偏差的方法、裝置和 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是輔助保安系統(tǒng)對各種現(xiàn)場實況進行監(jiān)視。 它使管理人員在控制室中能觀察到所有重要地點的情況，為消防、樓內各種設 備的運行和人員活動提供了監(jiān)視手段。如在出入口、主要通道、車庫等重要場 所安裝攝像機，將監(jiān)測區(qū)的情況以圖像方式實時傳送到管理中心，值班人員通 過電視墻可以隨時了解這些重要場所的情況。
目前常用的監(jiān)控系統(tǒng),主要包括攝像部分和監(jiān)控部分。攝像部分一般安裝 在現(xiàn)場,它包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和電動云臺。它的作用是對監(jiān)視 區(qū)域進行攝像并將其轉換成電信號。
云臺是安裝、固定攝像機的支撐設備，目前常用的監(jiān)控系統(tǒng)一般采用電動 云臺。
電動云臺適用于對大范圍進行掃描監(jiān)視，它可以擴大攝像機的監(jiān)視范圍。 電動云臺的姿態(tài)是由兩臺執(zhí)行電動機來實現(xiàn)，電動機接受來自控制器的信號精 確地運行定位。在控制信號的作用下，云臺上的攝像機既可自動掃描監(jiān)視區(qū)域， 也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下跟蹤監(jiān)視對象。
在實現(xiàn)本發(fā)明技術方案的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下缺陷， 現(xiàn)有的監(jiān)控攝像系統(tǒng)，可以通過向云臺發(fā)送指令控制云臺的姿態(tài),例如水 平轉動角度、俯仰轉動角度等等。在系統(tǒng)和云臺之間， 一般靠網絡來傳送控制 命令或圖象一見頻信息。有時，因為網絡故障或干擾，可能導致系統(tǒng)發(fā)送的控制
命令出現(xiàn)丟失的情況。例如，當前云臺處于水平30度的位置，系統(tǒng)希望將云 臺轉到水平40度的位置，于是系統(tǒng)發(fā)送一條指令給云臺"水平加10度"，或
"水平轉到40度位置"。理想情況下，云臺接收到系統(tǒng)的指令后，正確執(zhí)行該 條指令，使得新的位置參數變?yōu)樗?0度，與系統(tǒng)這邊保存的記錄是一致的。 然而，實際中，可能出現(xiàn)網絡傳輸錯誤，導致這條指令未能到達，因此云臺仍 然處于水平30度的位置，但系統(tǒng)卻認為此時云臺應該處于水平40度的位置。 這樣會帶來很多意想不到的后果。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的是提供一種校準云臺偏差的方法、裝置和視頻監(jiān)控系 統(tǒng)，能利用實際姿態(tài)參數校準存儲的姿態(tài)參數，可以糾正控制端存儲的姿態(tài)參 數與云臺實際姿態(tài)參數的偏差。
為了實現(xiàn)上述目的， 一方面，提供了一種校準云臺偏差的方法，包括
準備步驟根據云臺上攝像機所傳回的畫面，拼接出所述攝像機所能夠拍 攝到的所有范圍的全景圖；建立映射表，所述映射表記錄所述全景圖中的每個 局部圖像與拍才聶該局部圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；
校準步驟對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查找所述 當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；利用所述當前實際姿 態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數。
優(yōu)選地，上述的方法中，所述根據所述映射表查找所述當前畫面所對應的 實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數的步驟具體包括
從所述全景圖中查找與所述當前畫面相對應的局部圖像作為當前局部圖
像；
根據所述對應關系查找所述當前局部圖像對應的實際姿態(tài)參數作為所述 當前實際姿態(tài)參數。
優(yōu)選地，上述的方法中，所述利用所述當前實際姿態(tài)參數校準所述云臺的 控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數的步驟具體包括
比較所述當前姿態(tài)參數是否等于所述當前實際姿態(tài)參數，是則校準完畢； 否則，利用所述當前實際姿態(tài)參數替換所述當前姿態(tài)參數。
優(yōu)選地，上述的方法中，所述利用所述當前實際姿態(tài)參數;歐準所述云臺的 控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數的步驟具體包括
比較所述當前姿態(tài)參數是否等于所述當前實際姿態(tài)參數，是則校準完畢； 否則，轉動所述云臺，使轉動后所述攝像機所拍攝的畫面所對應的實際姿態(tài)參 數等于所述當前姿態(tài)參數。
優(yōu)選地，上述的方法中，在所述校準步驟之前，還包括設置執(zhí)行所述校
準步驟的時間。
優(yōu)選地，上述的方法中，在所述準備步驟之后，還包括設置重新執(zhí)行所 述準備步驟的時間，以便更新所述全景圖和所述映射表。
本發(fā)明的另一個方面，提供一種校準云臺偏差的裝置，包括
準備模塊，用于根據云臺上攝像機所傳回的畫面，拼接出所述攝像機所 能夠拍攝到的所有范圍的全景圖；建立映射表，所述映射表記錄所述全景圖中 的每個局部圖像與拍攝該局部圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；
校準模塊，用于對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查 找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；利用所述當前 實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài) 參數。
優(yōu)選地，上述的裝置中，還包括時間設定模塊，用于設置運行所述校 準模塊的時間或頻率，設置重新運行所述準備模塊的時間或頻率。
本發(fā)明的再一個方面，提供一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺、攝f^幾和云臺 控制端，還包括
全景圖單元，用于根據所述云臺上的所述攝像機所傳回的畫面，拼接出 所述攝像機所能夠拍攝到的所有范圍的全景映射表單元，用于記錄所述全景圖中的每個局部圖像與拍攝該局部圖像 時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；
查找單元，用于對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查 找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；
執(zhí)行單元，用于利用所述當前實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲 的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參^:。
本發(fā)明實施例至少存在以下4支術效果
1)本發(fā)明實施例建立了云臺的姿態(tài)參數與取景范圍的對應關系，通過該
對應關系可以查找到當前畫面對應的實際姿態(tài)參數，進而利用該實際姿態(tài)參數 校準存儲的姿態(tài)參數，可以糾正控制端存儲的姿態(tài)參數與云臺實際姿態(tài)參數的 偏差，便于更好的監(jiān)控。
2)通過構建全景圖，可以方便直觀的檢索當前畫面對應的取景范圍，進 而方便的4企索出當前畫面對應的實際姿態(tài)參數。


圖1為本發(fā)明實施例提供的方法的步驟流程圖2為本發(fā)明實施例提供的監(jiān)控系統(tǒng)的結構圖3為本發(fā)明實施例提供的根據映射表查找全景圖的示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對 具體實施例進^f亍詳細描述。
本發(fā)明實施例，是針對現(xiàn)有云臺的問題，自動進行云臺校準，云臺校準的 過程如下
首先，在云臺轉動的過程中，利用攝像機所傳回的畫面，拼接成一個全景 圖。同時，建立一個映射表，用來標記全景圖中某個局部區(qū)域對應于云臺的姿 態(tài)參數。在云臺工作的過程中，定期或隨機地對云臺當前姿態(tài)參數做校準。校 準方法是才艮據當前4聶^象頭所傳回的畫面，在全景圖中找到與該畫面匹配的局部 區(qū)域；通過查找映射表，找到相對應的云臺參數。將該云臺參數與系統(tǒng)所記錄 的參數做比較；如果一致，說明云臺當前姿態(tài)與系統(tǒng)記錄是吻合的；如果不一 致，則修正系統(tǒng)所記錄的參數，或發(fā)出指令控制云臺轉到系統(tǒng)當前記錄的參數 位置上。
圖1為本發(fā)明實施例提供的方法的步驟流程圖，如圖，校準云臺偏差的方 法包括
準備步驟101:根據云臺上攝像機所傳回的畫面，拼接出所述攝#4幾所能 夠拍攝到的所有范圍的全景圖；建立映射表，所述映射表記錄所述全景圖中的 每個局部圖像與拍攝該局部圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；
校準步驟102:對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查找 所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；利用所述當前實 際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參 數。
所述準備步驟101中，根據所述映射表查找所述當前畫面所對應的實際姿 態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數的步驟具體包括從所述全景圖中查找與所述當 前畫面相對應的局部圖像作為當前局部圖像；根據所述對應關系查找所述當前 局部圖像對應的實際姿態(tài)參數作為所述當前實際姿態(tài)參數。圖3為本發(fā)明實 施例提供的根據映射表查找全景圖的示意圖，如圖所示
以一維水平轉動的云臺為例，其步長為5度，轉動范圍為水平30度到水 平40度。因此，云臺在轉動過程中，只會停留在水平30度、水平35度、水 平40度三個位置。在這三個位置上，攝像機輸出的畫面經過全景圖拼接后， 得到如圖3所示的全景圖300 (其中有部分圖象區(qū)域是重疊的)。并且建立了 如上圖3所示的映射關系301、 302、 303，記錄了全景圖中每個局部圖象與云 臺水平姿態(tài)的對應關系。假設攝像機傳回的當前畫面為右側所示的單張畫面。 經過與左側全景圖中每個局部圖象(共計3張)一一 匹配之后，找到最佳匹配 結果，其對應的云臺水平姿態(tài)參數為"水平35度"。這樣就實現(xiàn)了根據所述 對應關系查找所述當前局部圖像對應的實際姿態(tài)參數。
所述校準步驟102中，所述校準具體包括比較所述當前姿態(tài)參數是否等 于所述當前實際姿態(tài)參數，是則校準完畢；否則，利用所述當前實際姿態(tài)參數 替換所述當前姿態(tài)參數?；蛘?，如果所述當前姿態(tài)參數不等于所述當前實際姿 態(tài)參數，就轉動所述云臺，使轉動后所述攝像機所拍攝的畫面所對應的實際姿 態(tài)參數等于所述當前姿態(tài)參數。
此外，還可以進行時間設定，設置執(zhí)行所述校準步驟的時間和頻率，還可 以設置重新執(zhí)行所述準備步驟的時間，以便更新所述全景圖和所述映射表。
對應以上方法實施例，還提供了一種校準云臺偏差的裝置實施例，該裝置 可以在云臺控制端中以軟件或固件的方式實現(xiàn)。該裝置包括
準備模塊，用于根據云臺上攝像機所傳回的畫面，拼接出所述攝像機所 能夠拍攝到的所有范圍的全景圖；建立映射表，所述映射表記錄所述全景圖中
的每個局部圖像與拍攝該局部圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；
校準模塊，用于對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查 找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；利用所述當前 實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài) 參數；
時間設定模塊，用于設置運行所述校準模塊的時間或頻率，設置重新運 行所述準備^f莫塊的時間或頻率。
另外，本發(fā)明實施例還提供了一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，圖2為本發(fā)明實施例 提供的監(jiān)控系統(tǒng)的結構圖，如圖，視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括云臺210、攝像機220和 云臺控制端230，還包括
全景圖單元231，用于根據所述云臺上的所述攝像機所傳回的畫面，拼 接出所述攝像機所能夠拍攝到的所有范圍的全景映射表單元232,用于記錄所述全景圖中的每個局部圖像與拍攝該局部 圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；
查找單元233，用于對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射 表查找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；
執(zhí)行單元234，用于利用所述當前實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端 存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數。
該視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行過程為
在云臺掃描過程中，全景圖單元231生成一個全景系統(tǒng)定期或不定期地對全景圖的畫面進行更新；
系統(tǒng)的映射表單元232建立一個映射表，用來標記全景圖中某個局部區(qū)域 對應于云臺的姿態(tài)參數；
在云臺工作的過程中，定期或隨機地對云臺當前姿態(tài)參數做校準；
校準方法是才艮據當前tlH象頭所傳回的畫面，查找單元233在全景圖中找到 與該畫面匹配的局部區(qū)域；通過查找映射表，找到相對應的云臺參數；
執(zhí)行單元234將該云臺參數與系統(tǒng)所記錄的參數做比較；如果不一致，則 修正系統(tǒng)所記錄的參數，消除系統(tǒng)和云臺之間的誤差。
由上可知，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)勢
1) 本發(fā)明實施例建立了云臺的姿態(tài)參數與取景范圍的對應關系，通過該 對應關系可以查找到當前畫面對應的實際姿態(tài)參數，進而利用該實際姿態(tài)參數 校準存儲的姿態(tài)參數，可以糾正控制端存儲的姿態(tài)參數與云臺實際姿態(tài)參數的 偏差，便于更好的監(jiān)控。
2) 通過構建全景圖，可以方便直觀的檢索當前畫面對應的取景范圍，進 而方便的檢索出當前畫面對應的實際姿態(tài)參數。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應^L為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種校準云臺偏差的方法，其特征在于，包括準備步驟根據云臺上攝像機所傳回的畫面，拼接出所述攝像機所能夠拍攝到的所有范圍的全景圖；建立映射表，所述映射表記錄所述全景圖中的每個局部圖像與拍攝該局部圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；校準步驟對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；利用所述當前實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述映射表查找 所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數的步驟具體包括從所述全景圖中查找與所述當前畫面相對應的局部圖像作為當前局部圖像；根據所述對應關系查找所述當前局部圖像對應的實際姿態(tài)參數作為所述 當前實際姿態(tài)參數。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述當前實際姿 態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數的 步驟具體包括比較所述當前姿態(tài)參數是否等于所述當前實際姿態(tài)參數，是則校準完畢； 否則，利用所述當前實際姿態(tài)參數替換所述當前姿態(tài)參數。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述當前實際姿 態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數的 步驟具體包括比較所述當前姿態(tài)參數是否等于所述當前實際姿態(tài)參數，是則校準完畢； 否則，轉動所述云臺，使轉動后所述攝像機所拍攝的畫面所對應的實際姿態(tài)參 數等于所述當前姿態(tài)參數。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述校準步驟之前，還 包括設置執(zhí)行所述校準步驟的時間。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述準備步驟之后，還包括設置重新執(zhí)行所述準備步驟的時間，以便更新所述全景圖和所述映射表。
7. —種校準云臺偏差的裝置，其特征在于，包括準備模塊，用于根據云臺上攝像機所傳回的畫面，拼接出所述攝像機所 能夠拍攝到的所有范圍的全景圖；建立映射表，所述映射表記錄所述全景圖中 的每個局部圖像與拍攝該局部圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；校準模塊，用于對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查 找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；利用所述當前 實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài) 參數。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括 時間設定模塊，用于設置運行所述校準模塊的時間或頻率，設置重新運行所述準備模塊的時間或頻率。
9. 一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺、攝像機和云臺控制端，其特征在于， 還包括全景圖單元，用于根據所述云臺上的所述攝像機所傳回的畫面，拼接出 所述攝像機所能夠拍攝到的所有范圍的全景圖；映射表單元，用于記錄所述全景圖中的每個局部圖像與拍攝該局部圖像 時所述云臺的實際姿態(tài)參it的對應關系；查找單元，用于對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查 找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；執(zhí)行單元，用于利用所述當前實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲 的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數。
全文摘要
本發(fā)明提供一種校準云臺偏差的方法、裝置和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，方法包括準備步驟根據云臺上攝像機所傳回的畫面，拼接出所述攝像機所能夠拍攝到的所有范圍的全景圖；建立映射表，所述映射表記錄所述全景圖中的每個局部圖像與拍攝該局部圖像時所述云臺的實際姿態(tài)參數的對應關系；校準步驟對于所述攝像機所傳回的當前畫面，根據所述映射表查找所述當前畫面所對應的實際姿態(tài)參數作為當前實際姿態(tài)參數；利用所述當前實際姿態(tài)參數校準所述云臺的控制端存儲的所述當前畫面所對應的當前姿態(tài)參數。本發(fā)明可以糾正控制端存儲的姿態(tài)參數與云臺實際姿態(tài)參數的偏差，便于更好的監(jiān)控。
文檔編號H04N17/00GK101370127SQ20081022442
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權日2008年10月14日
發(fā)明者浩 王 申請人:北京中星微電子有限公司