本发明公开了一种多摄像头实时联动的双云台控方法，属于安防技术领域；它包括：系统初始化步骤、定期检测和修正步骤、远程控制步骤、枪球标定程序；它采用独有的双层独立云台控制方法，通过自动旋转枪机云台和球机云台的方式进行多摄像头联动，可以远程调节广角摄像机的监控视野，利于快速部署，安装时可以不用考虑枪机角度问题；可以自动发现并纠正广角摄像机的位置产生的偏差，远程动态调节广角摄像机监控视野。
1.一种多摄像头实时联动的双云台控制方法，其特征在于它包括：
a.枪机云台控制板(7)启动枪机云台程序自检，高速云台控制板(9)启动球机云台程序自检，各自完成自检，枪机云台电机、球机云台电机各自完成复位；
b.主控模块(5)访问存储模块(10),读取存储模块(10)中枪机云台预置位信息；
c.当读取枪机云台预置位信息成功，则主控模块(5)向枪机云台控制板(7)发送控制命令，将枪机云台旋转到预置位，再读取该预置位所对应的枪球标定数据；当读取枪球标定数据成功，则结束；当读取枪球标定数据不成功，则进入枪球标定程序，启动枪球标定模块(4)完成枪球标定数据转换；
d.当读取枪机云台预置位信息失败，则主控模块(5)通过网络模块(2)向客户端(1)提示“需要设置枪机云台预置位”消息；客户端(1)通过网络模块(2)向主控模块(5)发送命令，主控模块(5)通过枪机云台控制板(7)控制枪机云台旋转，枪机云台旋转到对应的预置位置(X，Y)，枪机模组(6)获取对应的监控图像A，并保存在存储模块(10)中)；接下来，则进入枪球标定程序，启动枪球标定模块(4)以完成枪球标定数据转换；
a.启动定期检测流程，主控模块(5)读取存储模块(10)中的枪机云台预置位信息(X,Y)和图像A；
b.采集枪机模组(6)当前云台位置的图像A`,读取当前云台位置数据(x`,y`)，并将(X,Y)和(x`,y`)相减，取其差的绝对值为步数差；
c.当所述步数差不为0时，则向枪机云台控制板(7)发送控制命令，将云台旋转到(X，Y)，采集当前枪机云台位置的图像A``，调用图像配准单元(3)比较图像A和A``，当图像A和A``的相似度大于阈值，则启动枪球标定模块(4)，重新计算坐标转换参数，更新预置位信息为当前枪机云台位置信息(X,Y)和图像A``；
d.当所述步数差为0时，则调用图像配准单元(3)比较图像A和A`，当图像A和A`的相似度大于阈值，则更新预置位信息为当前枪机云台预置位信息(X`,Y`)和图像A`，通知枪机云台板程序设定当前位置为预置位，枪机云台旋转到新的预置位(X`,Y`)，定期检测和修正结束；
a.客户端流程：用户通过客户端(1)上的枪机云台控制按钮向主控模块(5)发送云台控制命令；通过客户端(1)实时预览枪机模组(6)监控画面，看视野是否调整到位；用户通过客户端(1)发送结束命令；
b.主控板程序：主控模块(5)通过网络模块(2)接收客户端(1)发送的枪机云台控制命令，通过网络接收客户端(1)停止转动命令；读取当前枪机云台位置信息和枪机模组(6)的监控图像，并更新预置位信息(X，Y)和对应图像A，进入枪球标定流程，启动枪球标定模块(4)计算坐标转换参数；
C.云台板程序:枪机云台控制板(7)控制电机旋转或停止电机旋转，更新枪机云台预置位信息为当前枪机云台位置。
2.根据权利要求1中所述的多摄像头实时联动的双云台控制方法，其特征在于，所述的枪球标定程序为：获取枪机当前位置及画面的显著特征角点，高速云台控制板(9)控制球机一体化变倍机芯(8)依次旋转到与枪机画面相应的位置，并在球机中将所述显著特征角点放大到最大倍数且置于球机画面中心，获取此时球机云台所在位置电机的水平垂直方向角数据，在获得三组以上数据后，计算出枪机云台摄像机画面任意点与球机云台摄像机之间的坐标转换参数。
3.根据权利要求1所述的多摄像头实时联动的双云台控制方法，其特征在于所述的枪机云台程序自检包括：a.枪机云台控制板(7)直接读取存储在枪机云台控制板(7)中的预置位信息；
b.当读取所述预置位信息成功，则枪机云台旋转到预置位；
c.当读取预置位信息失败，则枪机云台电机旋转到电机水平方向总步长1/2位置、垂直总步长1/2位置。
4.根据权利要求1所述的多摄像头实时联动的双云台控制方法，其特征在于所述的枪机模组(6)为广角枪机模组，所述的枪机模组(6)数量为一个以上。
5.根据权利要求1所述的多摄像头实时联动的双云台控制方法，其特征在于所述的电机为步进电机。
一种多摄像头实时联动的双云台控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于安防技术领域，具体涉及一种多摄像头实时联动的双云台控方法。
背景技术
[0002] 现有球机所有设计都是单云台设计方式。通用安防高速球机一般设计模式是一个高速云台，加上一个一体化变倍机芯；一些多摄像机跟踪系统，采用方式为，单云台上面配置一个和几个固定安装的广角摄像机，然后采用拼接方式，将其组合为360°全景画面或者直接用单广角摄像机，然后再配置一个高速转动的球机，当手动用鼠标在枪机监控画面中选定一个区域后，然后控制高速球机转动到相应位置，即采用手动方式进行多摄像头联动。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于设计一种多摄像头实时联动的双云台控制方法，采用自动旋转枪机云台和球机云台的方式进行多摄像头联动；在多摄像机系统安装部署监控区域时，在系统运行过程中，当摄像机安装固定位置发生偏移时，用户能自动修正偏差，能根据需自动灵活地调节监控视野，而无需人工爬杆调节摄像机。
[0004] 本发明采取以下技术方案：
[0005] 一种多摄像头实时联动的双云台控制方法，它包括：
[0006] 1).系统初始化步骤：
[0007] a.枪机云台控制板7启动枪机云台程序自检，高速云台控制板9启球机云台程序自检，各自完成自检，枪机云台电机、球机云台电机各自完成复位；
[0008] b.主控模块5访问存储模块10,读取存储模块10中枪机云台预置位信息；
[0009] c.当读取枪机云台预置位信息成功，则主控模块5向枪机云台控制板7发送控制命令，将枪机云台旋转到预置位，再读取该预置位所对应的枪球标定数据；当读取枪球标定数据成功，则结束；当读取枪球标定数据不成功，则进入枪球标定程序，启动枪球标定模块4完成枪球标定数据转换；
[0010] d.当读取枪机云台预置位信息失败，则主控模块5通过网络模块2向客户端1提示“需要设置枪机云台预置位”消息；客户端1通过网络模块2向主控模块5发送命令，主控模块5通过枪机云台控制板7控制枪云台旋转，枪机云台旋转到对应的预置位置(X.Y)，枪机模组
6获取对应的监控图像A，并保存在存储模块10中)；接下来，则进入枪球标定程序，启动枪球标定模块4以完成枪球标定数据转换；
[0011] 2).定期检测和修正步骤：
[0012] a.启动定期检测流程，主控模块5读取存储模块10中的枪机云台预置位信息(X,Y)和图像A；
[0013] b.采集枪机模组6当前云台位置的图像A`,读取当前云台位置数据(x`,y`)，[0014] 并将(X,Y)和(x`,y`)相减，取其差的绝对值为步数差；
[0015] c.当所述步数差不为0时，则向枪机云台控制板7发送控制命令，将云台旋转到(X，Y)，采集当前枪机云台位置的图像A``，调用图像配准单元3，比较图像A和A``，当图像A和A``的相似度大于阈值，则启动枪球标定模块4，重新计算标定转换参数，更新预置位信息为当前枪机云台位置信息(X,Y)和图像A``；d.当所述步数差为0时，则调用图像配准单元3比较图像A和A`，当图像A和A`的相似度大于阈值，则更新预置位信息为当前枪机云台预置位信息(X`,Y`)和图像A`，通知枪机云台板程序设定当前位置为预置位，枪机云台旋转到新的预置位(X`,Y`)，定期检测和修正结束；
[0016] 3).远程控制步骤：
[0017] a.客户端流程：用户通过客户端1上的枪机云台控制按钮向主控模块5发送云台控制命令；通过客户端1实时预览枪机模组6监控画面，看视野是否调整到位；用户通过客户端1发送结束命令；
[0018] b.主控板程序：主控模块5通过网络模块2接收客户端1发送的枪机云台控制命令，通过网络接收客户端1停止转动命令；读取当前枪机云台位置信息和枪机模组6的监控图像，并更新预置位信息(X，Y)和对应图像A，进入枪球标定流程，启动枪球标定模块4计算坐标转换矩阵参数；
[0019] C.云台板程序:枪机云台控制板7控制电机旋转或停止电机旋转，更新枪机云台预置位信息为当前枪机云台位置。
[0020] 进一步的技术方案为：
[0021] 所述的枪球标定程序为：获取枪机当前位置及画面的显著特征角点，高速云台控制板9控制球机一体化变倍机芯8依次旋转到与枪机画面相应的位置，并在球机中将所述显著特征角点放大到最大倍数且置于球机画面中心，获取此时球机云台所在位置电机的水平垂直方向角数据，在获得三组以上数据后，计算出输入画面任意点与云台摄像机之间的坐标转换参数。
[0022] 更进一步的技术方案为：
[0023] 所述的枪机云台程序自检包括：
[0024] a.枪机云台控制板7直接读取存储在枪机云台控制板7中的预置位信息；
[0025] b.当读取所述预置位信息成功，则枪机云台旋转到预置位；
[0026] c.当读取预置位信息失败，则枪机云台电机旋转到电机水平方向总步长1/2位置、垂直总步长1/2位置。
[0027] 更进一步的技术方案为
[0028] 所述的枪机模组6为广角枪机模组，所述的枪机模组6数量为一个或一个以上；所述的电机为步进电机。
[0029] 本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
[0030] 本发明采用独有的双层独立云台控制方法，通过自动旋转枪机云台和球机云台的方式进行多摄像头联动，可以远程调节广角摄像机的监控视野，利于快速部署，安装时可以不用考虑枪机角度问题；可以自动发现并纠正广角摄像机的位置产生的偏差，以远程动态调节广角摄像机监控视野；防止当广角摄像机视场发生偏移时，造成摄像机间坐标信息对应关系不匹配而导致的目标跟踪画面不准确，使得产品体验度下降。
附图说明
[0031] 图1为本发明结构示意图；
[0032] 图2为本发明中系统初始化流程图；
[0033] 图3为本发明中定期检测和修正流程图；
[0034] 图4为本发明中远程控制流程图；
[0035] 图1中有：客户端1；网络模块2；图像配准单元3；枪球标定模块4；主控模块5；枪机模组6；枪机云台控制板7；一体化变倍机芯8；高速云台控制板9；存储模块10。
具体实施方式
[0036] 下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
[0037] 具体实施例：
[0038] 如图1所示，云台结构布局采用上下两层方式。上层云台为低速枪机云台，它包括枪机模组6，枪机模组6为广角枪机模组，枪机云台控制板7，它控制广角摄像机的转动(左右上下45°或者更大幅度)；下层云台为高速360°连续旋转球机云台，它包括一体化变倍机芯8，高速云台控制板9，它控制一体化变倍机芯拉近拉远，左右上下转动；两个摄像机的角度和监控视场都是随云台转动而变化；它还包括嵌入式主控板，嵌入式主控板主要有：客户端
1，网络模块2，图像配准单元3，枪球标定模块4，主控模块5，存储模块10，嵌入式主控板负责实时联动控制广角摄像机和云台摄像机配合工作。
[0039] 一种多摄像头实时联动的双云台控制方法，它包括：
[0040] 1).系统初始化步骤，如图2所示：
[0041] a.枪机云台控制板7启动枪机云台程序自检，高速云台控制板9启球机云台程序自检，各自完成自检，枪机云台步进电机、球机云台步进电机各自完成复位，让枪机云台回到硬件初始0点位置(0点位置为硬件光敏传感器所在位置)，消除失步影响；所述的枪机云台程序自检包括：枪机云台控制板7直接读取存储在枪机云台控制板7中的预置位信息；当读取所述预置位信息成功，则枪机云台旋转到预置位；当读取预置位信息失败，则枪机云台步进电机旋转到电机水平方向总步长1/2位置、垂直总步长1/2位置。
[0042] b.主控模块5访问存储模块10,读取存储模块10中枪机云台预置位信息；
[0043] c.当读取枪机云台预置位信息成功，则主控模块5向枪机云台控制板7发送控制命令，将枪机云台旋转到预置位，再读取该预置位所对应的枪球标定数据；当读取枪球标定数据成功，则结束；当读取枪球标定数据不成功，则进入枪球标定程序，启动枪球标定模块4完成枪球标定数据转换；
[0044] d.当读取枪机云台预置位信息失败，则主控模块5通过网络模块2向客户端1提示“需要设置枪机云台预置位”消息；客户端1通过网络模块2向主控模块5发送命令，主控模块5通过枪机云台控制板7控制枪云台旋转，枪机云台旋转到对应的预置位置(X.Y)，枪机模组
6获取对应的监控图像A，并保存在存储模块10中；接下来，则进入枪球标定程序，启动枪球标定模块4以完成枪球标定数据转换；
[0045] 所述的枪球标定程序为：获取枪机当前位置及画面的显著特征角点，高速云台控制板9控制球机一体化变倍机芯8依次旋转到与枪机画面相应的位置，并在球机中将所述显著特征角点放大到最大倍数且置于球机画面中心，获取此时球机云台所在位置电机的水平垂直方向角数据，在获得三组以上数据后，计算出输入画面任意点与云台摄像机之间的坐标转换参数。
[0046] 2).定期检测和修正步骤，如图3所示：
[0047] a.启动定期检测流程，主控模块5读取存储模块10中的枪机云台预置位信息(X,Y)和图像A；
[0048] b.采集枪机模组6当前云台位置的图像A`,读取当前云台位置数据(x`,y`)，并将(X,Y)和(x`,y`)相减，取其差的绝对值为步数差；
[0049] c.当所述步数差不为0时，则向枪机云台控制板7发送控制命令，将云台旋转到(X，Y)，采集当前枪机云台位置的图像A``，调用图像配准单元3，比较图像A和A``，当图像A和A``的相似度大于阈值，则启动枪球标定模块4，重新计算标定转换参数，更新预置位信息为当前枪机云台位置信息(X,Y)和图像A``；
[0050] d.当所述步数差为0时，步进电机数值(x’,y’)等于(x,y)，表明枪机云台没有移动，不需要修正云台位置；调用图像配准单元3，比较图像A和A`，当图像A和A`的相似度大于阈值，则更新预置位信息为当前枪机云台预置位信息(X`,Y`)和图像A`，通知枪机云台板程序设定当前位置为预置位，枪机云台旋转到新的预置位(X`,Y`)，定期检测和修正结束；
[0051] 3).远程控制步骤，如图4所示：
[0052] a.客户端流程：用户通过客户端1上的枪机云台控制按钮向主控模块5发送云台控制命令；通过客户端1实时预览枪机模组6监控画面，看视野是否调整到位；用户通过客户端1发送结束命令；
[0053] b.主控板程序：主控模块5通过网络模块2接收客户端1发送的枪机云台控制命令，通过网络接收客户端1停止转动命令；读取当前枪机云台位置信息和枪机模组6的监控图像，并更新预置位信息(X，Y)和对应图像A，进入枪球标定流程，启动枪球标定模块4计算坐标转换矩阵参数；
[0054] C.云台板程序:枪机云台控制板7控制电机旋转或停止电机旋转，更新枪机云台预置位信息为当前枪机云台位置。
[0055] 尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
