專利名稱：吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及視頻圖像監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)視頻目標(biāo)自動(dòng)變焦、聚焦、跟蹤的裝置，尤其涉及一種吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著視頻監(jiān)控技術(shù)日益成為 大型裝卸設(shè)備上的標(biāo)準(zhǔn)配置，對(duì)大型裝卸設(shè)備所配置的視頻監(jiān)控裝置的要求也日益提高，從可以監(jiān)看被裝卸物件，到監(jiān)視設(shè)備行進(jìn)方向有無(wú)障礙，現(xiàn)在已有要求從距地面或被裝卸物件幾十米的司機(jī)室，能清晰地看見被裝卸物件，以便司機(jī)能快速、安全地作業(yè)。為此，配置一種裝置或系統(tǒng)，能夠隨吊具的上下運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)變焦，始終跟蹤攝影，清晰顯示吊裝目標(biāo)，從而使司機(jī)通過該裝置，觀察吊具運(yùn)行過程，從而準(zhǔn)確操控吊具，實(shí)現(xiàn)安全操作，成為裝卸行業(yè)正在追求的一項(xiàng)目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，對(duì)視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)和云臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)變、聚焦及調(diào)整俯仰角，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻圖像不因吊具運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生縮小或模糊的變化，同時(shí)幫助裝卸設(shè)備司機(jī)準(zhǔn)確、安全地進(jìn)行操控。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，所述裝置包括云臺(tái)及攝像機(jī)鏡頭，所述裝置還包括云臺(tái)控制芯片、鏡頭控制芯片、初始化設(shè)置數(shù)碼管、存儲(chǔ)器、云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器以及鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器；所述云臺(tái)控制芯片連接云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器連接云臺(tái)接口，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)俯仰角步控云臺(tái)跟蹤目標(biāo)調(diào)整俯仰角；所述鏡頭控制芯片連接鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器，鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器分別連接攝像機(jī)鏡頭接口驅(qū)動(dòng)變聚焦步控鏡頭跟蹤目標(biāo)變焦和聚焦；所述云臺(tái)控制芯片和鏡頭控制芯片分別連接存儲(chǔ)器。所述裝置還包括手動(dòng)調(diào)控接口，手動(dòng)調(diào)控接口分別連接云臺(tái)控制芯片和鏡頭控制
-H-* I I
心/T 按本實(shí)用新型的吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，采用嵌入式控制技術(shù)，對(duì)攝像機(jī)和云臺(tái)進(jìn)行控制，達(dá)到自動(dòng)跟蹤裝卸目標(biāo)的效果。采用本實(shí)用新型的吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，能使視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)和云臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)變、聚焦及調(diào)整俯仰角，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻圖像不因吊具運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生縮小或模糊的變化。本實(shí)用新型能通過對(duì)攝像機(jī)鏡頭和云臺(tái)的自動(dòng)跟蹤控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型裝卸設(shè)備的精確、安全操作，同時(shí)幫助裝卸設(shè)備司機(jī)準(zhǔn)確、安全地進(jìn)行操控。

[0013]圖I是本實(shí)用新型的吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖。附圖標(biāo)記I為工業(yè)信號(hào)數(shù)據(jù)輸入，2初始化設(shè)置數(shù)碼管，3為云臺(tái)控制芯片，4為云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，5為云臺(tái)接口，6為鏡頭控制芯片，7為鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器，8為鏡頭變焦，9為鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器，10為鏡頭聚焦，11為攝像機(jī)鏡頭接口，12為存儲(chǔ)器，13為手動(dòng)調(diào)控接口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。參看圖I，本實(shí)用新型提供了一種吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，該裝置主要由云臺(tái)控制芯片3、云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器4、鏡頭控制芯片6、鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器7、鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器9、初始化設(shè)置數(shù)碼管2、存儲(chǔ)器12、手動(dòng)調(diào)控接口 13以及云臺(tái)接口 5和攝像機(jī)鏡頭接口 11組成。
·[0018]云臺(tái)控制芯片3連接云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器4，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器4連接云臺(tái)接口 5，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器4通過云臺(tái)接口 5驅(qū)動(dòng)俯仰角步控云臺(tái)，從而跟蹤目標(biāo)調(diào)整云臺(tái)的俯仰角。鏡頭控制芯片6連接鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器7和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器9，鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器7和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器9分別連接攝像機(jī)鏡頭接口 11，再連接攝像機(jī)鏡頭；變焦驅(qū)動(dòng)器7驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)鏡頭跟蹤目標(biāo)進(jìn)行變焦，聚焦驅(qū)動(dòng)器9驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)鏡頭跟蹤目標(biāo)進(jìn)行聚焦。z 臺(tái)控制心片3和鏡頭控制心片6分別連接存儲(chǔ)器12。手動(dòng)調(diào)控接口 13分別連接云臺(tái)控制芯片3和鏡頭控制芯片6。所述云臺(tái)控制芯片3，通過對(duì)云臺(tái)俯仰角調(diào)控的計(jì)算方法，在當(dāng)前采樣時(shí)采得的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算出高度變化，求得相應(yīng)角度變化，然后測(cè)算出在本采樣吊具升降周期內(nèi)應(yīng)通過多少個(gè)脈沖量，令驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)俯仰角步控云臺(tái)，使其調(diào)整到需要的位置，從而確定實(shí)際操作周期的相同控制角度，保障攝像機(jī)采集圖像的有效角度。所述鏡頭控制芯片6，通過對(duì)鏡頭跟蹤變焦聚焦調(diào)控的計(jì)算方法，在設(shè)備上電時(shí)，鏡頭焦距調(diào)到極限位置，作變聚焦的起始的零位，并根據(jù)輸入的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算出其余變聚焦位置，令驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)變聚焦步控鏡頭自動(dòng)變焦和聚焦，從而保持視頻圖像對(duì)目標(biāo)吊具的自動(dòng)跟隨。所述手動(dòng)調(diào)控接口 13，接入手動(dòng)調(diào)控器糾正累積偏差，當(dāng)通過根據(jù)吊具鋼纜的機(jī)械傳動(dòng)所輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算出的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行鏡頭和云臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，會(huì)產(chǎn)生極微小的計(jì)算差，對(duì)因久而久之此數(shù)據(jù)累積而致的偏差，可以通過手動(dòng)控制器給出的信號(hào)，直接調(diào)整步控鏡頭的聚焦、變焦及步控云臺(tái)的俯仰角度。在實(shí)際使用中，本實(shí)用新型的吊具鏡頭跟蹤控制裝置采用兩個(gè)嵌入式控制芯片云臺(tái)控制芯片3和鏡頭控制芯片6，相互間通過線路連接，根據(jù)所輸入的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)數(shù)據(jù)1，經(jīng)專門設(shè)計(jì)的嵌入式軟件程序計(jì)算出所需數(shù)據(jù)，輸出相應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)分別控制云臺(tái)和鏡頭。云臺(tái)控制芯片3通過線路連接云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器4和云臺(tái)接口 5,控制俯仰角步控云臺(tái)跟隨吊具目標(biāo)調(diào)整俯仰角度；鏡頭控制芯片6通過線路連接變焦驅(qū)動(dòng)器7、聚焦驅(qū)動(dòng)器9和攝像機(jī)鏡頭接口 11，跟隨吊具目標(biāo)對(duì)變聚焦步控?cái)z像機(jī)鏡頭分別進(jìn)行控制，實(shí)施鏡頭變焦8和鏡頭聚焦10，鏡頭控制芯片6每0. I秒對(duì)傳感器輸出的信號(hào)采樣一次，采樣得到的數(shù)據(jù)根據(jù)算法計(jì)算出應(yīng)該輸出的脈沖數(shù)，然后輸出相應(yīng)的脈沖到驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)變聚焦步控鏡頭，從而實(shí)現(xiàn)視頻目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。當(dāng)云臺(tái)控制芯片3從輸入的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)數(shù)據(jù)I獲得吊具高度數(shù)據(jù)時(shí)，嵌入式程序計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的云臺(tái)俯仰角度和鋼纜運(yùn)行速度，完成跟隨初始化，且將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器12，并給出脈沖信號(hào)予驅(qū)動(dòng)器，通過云臺(tái)接口 5，驅(qū)動(dòng)俯仰角步控云臺(tái)，自動(dòng)調(diào)整云臺(tái)的俯仰角至符合跟蹤目標(biāo)吊具位置。當(dāng)鏡頭控制芯片6獲得開機(jī)的信號(hào)時(shí)，隨即輸出初始化指令，令鏡頭變焦至極限起點(diǎn)(零)位置，再隨輸入的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)數(shù)據(jù)，由嵌入式程序計(jì)算出相應(yīng)的變焦位置，和計(jì)算出應(yīng)予補(bǔ)償?shù)木劢箶?shù)據(jù)，且將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器12，并給出脈沖信號(hào)至變焦驅(qū)動(dòng)器7和聚焦驅(qū)動(dòng)器9，通過攝像機(jī)鏡頭接口 11，驅(qū)動(dòng)變聚焦可控鏡頭實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤對(duì)焦。所述初始化設(shè)置數(shù)碼管2，設(shè)數(shù)碼管顯示設(shè)備的吊具鋼繩的最大長(zhǎng)度、最小長(zhǎng)度和橫向距離。按動(dòng)所設(shè)顯示按鈕，第一個(gè)顯示數(shù)據(jù)是最大長(zhǎng)度(最上面的指示燈亮)，可在
30-80m之間任意設(shè)置；按第二次顯示的數(shù)據(jù)是最小長(zhǎng)度(中間的指示燈亮)，可在2-10m之間任意設(shè)置；按第三次顯示的數(shù)據(jù)是橫向距離(最下面的指示燈亮)，可在I. 5-3. Om之間任意設(shè)置，再按則關(guān)閉數(shù)碼管，此時(shí)數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器12。按動(dòng)所設(shè)調(diào)節(jié)按鈕(兩個(gè))，可調(diào)整所需調(diào)整的最大、最小及橫向數(shù)據(jù)，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同裝卸設(shè)備的吊具鋼纜長(zhǎng)度及橫向跨距的初始化設(shè)置。所述手動(dòng)調(diào)控接口 13，系為調(diào)整裝置在運(yùn)行中可能出現(xiàn)累積誤差，控制器設(shè)置的接口，加置手動(dòng)調(diào)控器，手動(dòng)調(diào)整云臺(tái)俯仰角和鏡頭對(duì)焦，使裝置恢復(fù)準(zhǔn)確的位置。綜上所述，采用本實(shí)用新型的吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，能對(duì)大型裝卸設(shè)備的吊具，通過云臺(tái)俯仰角和鏡頭對(duì)焦控制，實(shí)現(xiàn)隨吊具的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行視頻自動(dòng)跟蹤，且始終保持清晰顯示吊裝目標(biāo)，使司機(jī)能夠通過視頻鏡頭跟蹤裝置觀察吊具運(yùn)行過程，從而準(zhǔn)確操控吊具，快速安全地進(jìn)行裝卸作業(yè)。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來(lái)說明本實(shí)用新型，而并非用作對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例的變化、變型等都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，所述裝置包括云臺(tái)及攝像機(jī)鏡頭，其特征在于所述裝置還包括云臺(tái)控制芯片、鏡頭控制芯片、初始化設(shè)置數(shù)碼管、存儲(chǔ)器、云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器以及鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器； 所述云臺(tái)控制芯片連接云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器連接云臺(tái)接口，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)俯仰角步控云臺(tái)跟蹤目標(biāo)調(diào)整俯仰角； 所述鏡頭控制芯片連接鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器，鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器分別連接攝像機(jī)鏡頭接口驅(qū)動(dòng)變聚焦步控鏡頭跟蹤目標(biāo)變焦和聚焦； 所述云臺(tái)控制芯片和鏡頭控制芯片分別連接存儲(chǔ)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，其特征在于所述裝置還包括手動(dòng)調(diào)控接口，手動(dòng)調(diào)控接口分別連接臺(tái)控制芯片和鏡頭控制芯片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種吊具鏡頭自動(dòng)跟蹤控制裝置，它包括云臺(tái)、攝像機(jī)鏡頭、云臺(tái)控制芯片、鏡頭控制芯片、初始化設(shè)置數(shù)碼管、存儲(chǔ)器、云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器以及鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器。云臺(tái)控制芯片連接云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器連接云臺(tái)接口，云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)俯仰角步控云臺(tái)跟蹤目標(biāo)調(diào)整俯仰角。鏡頭控制芯片連接鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器，鏡頭變焦驅(qū)動(dòng)器和鏡頭聚焦驅(qū)動(dòng)器分別連接攝像機(jī)鏡頭接口驅(qū)動(dòng)變聚焦步控鏡頭跟蹤目標(biāo)變焦和聚焦。云臺(tái)控制芯片和鏡頭控制芯片分別連接存儲(chǔ)器。本實(shí)用新型能通過對(duì)攝像機(jī)鏡頭和云臺(tái)的自動(dòng)跟蹤控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型裝卸設(shè)備的精確、安全操作，同時(shí)幫助裝卸設(shè)備司機(jī)準(zhǔn)確、安全地進(jìn)行操控。
文檔編號(hào)B66C15/00GK202529730SQ201220156290
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月14日
發(fā)明者鄔承基 申請(qǐng)人:上海成業(yè)科技工程有限公司