云臺自動連續巡航方法技術

本發明專利技術公開了一種云臺自動連續巡航方法，數據處理主要集中到上位機，使得下位機在不增加工作負擔的情況下來實現更智能的操作。部分功能轉移到上位機，進一步減輕下位機的負擔，提高了下位機工作穩定性，特別是針對下位機維修不便或是一經安裝要求不可拆卸的工作要求，此方法可以減少下位機的故障率。而對于彎道部分只在兩端設置巡航預置點，中間部分開啟云臺自動連續巡航功能，通過反饋控制實現彎道部分的自動巡航功能，這樣不僅減少了預置點的設置，而且一定程度上實現了巡航的智能化。巡航線路根據模板的設置可以實現準確度的控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種。
技術介紹
近年來，隨著安防行業的興起，我國出現的大批的安防公司，他們提供安防產品和安防解決方案，其中不乏一些優秀的企業，如；?？低?、天地偉業、浙江大華等。他們的一些產品和服務在國內乃至世界上都有著不小的影響力，但是畢竟安防行業作為一個新興行業，還有著不足之處有待科研工作者的挖掘，比如系統的處理效率、安防系統本身安全性的保障等。其中，云臺巡航作為安防監控的一項必備功能，也存在很多不足，如目前各個廠家仍然采用著單一的模式，即設置好預置點和其他的一些功能，一旦功能開啟，便從預設好 的預置位開始轉動云臺逐一巡視各個點，實現了想監控哪兒就監控哪兒的功能，這看起來已經是完美了，這在一般情況下完全也是可以實現的。然而如果要監控的是一個線路是彎曲的或者含有彎曲部分，那么就得按照彎曲的線路進行設置預置點才能實現無遺漏的監控，這必然會增加監控點的數量，并且不可能把整個曲線上都設置上巡航監控點，這對于全線實現高密度監控是不利的。如跑道的監控，就不是對某些點監控。橢圓形跑道的部分路段是彎曲的，這樣預置點設置起來就可能會多些，首先，這不僅增加了前端嵌入式設備的處理工作，其次，對預置點信息的保存也占用了一些存儲空間，一定程度上加劇了資源的緊張程度。目前在安防領域還沒有太多的人關注這個問題，也許是因為這個行業才剛剛出現，也許是因為人們不不認為這是個急需解決的或需要解決的問題，鑒于以上說明，這個技術問題是需要解決的。除了前述的問題外，如當前某些應用中一個通道最多可以設置16個預置點，預置點的多寡不僅對存儲資源的占用有影響，也會對其他資源的占用會有比較大的影響。另外，如云臺控制端的存儲空間有限，為擴展預置位，需要其他的外部存儲空間，這又會涉及到同步問題和傳輸問題。
技術實現思路
基于上述存在的問題，本專利技術提出一種基于特征提取的彎道，提高了巡航的平均速度。為了實現本專利技術的目的，所采用的技術方案為 一種，應用于具有彎道巡航的場景，匹配彎道兩端各設置一個預置點； 作為下位機的云臺按照預定的線路開啟巡航，并把云臺當前角度以及所采集的視頻圖像實時傳輸給上位機； 比較所述角度與彎道兩端的預置點所對應的云臺角度，若不一致，則繼續按照預定的路線巡航，若一致，則開啟匹配該彎道的自動連續巡航；其中所述自動連續巡航為 1)從當前回傳的所述視頻圖像中提取一個的模板，N為自然數，表示像素點數； 2)從所述模板中提取邊緣點，并對邊緣點置位，其余點復位，得到矩陣； 3)依據所述矩陣的行列為正交的坐標構造平面直角坐標系，將所提取的邊緣點映射到參數空間，形成匹配每個邊緣點的各一條三角函數曲線； 4)統計三角函數曲線中與其他三角函數曲線在量化后參數空間某點相交的次數，并保持對應；然后對參數空間的點進行最大值檢測，以找到參數空間里三角函數曲線經過最多的點，并依據所述矩陣找到對應該特征三角函數曲線的邊緣點在平面直角坐標系參數空間中的參數Θ 1，取θ =90°- Θ I ； 5)如果自動連續巡航沒有結束，則讀入對應彎道下一個預置點的角度信息(Θ nh, θ nv),與當前預置點(Θ ch, Θ cv)組成一個方向判斷因子,并通過下式確定云臺轉·動方向上θ ην> Θ cv下θ ην< Θ cv左Θ nh< Θ ch右Θ nh> Θ ch 并在上式中任意兩個成立時，確定一個運動方向； 并依據當前云臺速度確定云臺的水平VH與俯仰VV速度VH= I VOsina θ iVV= I VOsina θ i 把所述水平VH與俯仰VV速度發送給云臺以控制云臺運行，當兩個速度中某個值為O時，則不發送對應方向上的速度值。依據本專利技術的上述，其有益效果是，數據處理主要集中到上位機，也就是圖像處理和運算采用了上重下輕的架構，使得下位機在不增加工作負擔的情況下來實現更智能的操作。部分功能轉移到上位機，進一步減輕下位機的負擔，提高了下位機工作穩定性，特別是針對下位機維修不便或是一經安裝要求不可拆卸的工作要求，此方法可以減少下位機的故障率。而對于彎道部分只在兩端設置巡航預置點，中間部分開啟云臺自動連續巡航功能，通過反饋控制實現彎道部分的自動巡航功能，這樣不僅減少了預置點的設置，而且一定程度上實現了巡航的智能化。巡航線路根據模板的設置可以實現的準確度的控制。上述，云臺當前角度的生成方法是電子羅盤或云臺相對角度法。上述，所述模板存放于上位機的數據庫，并開放人工修改權限。上述，所述模板的N值為100。上述，上位機的數據庫還存放有云臺的預置位號、對應預置位號的云臺角度，以及自動連續巡航線路上的預置位號、對應該預置位號處的彎道巡航開啟或者關閉標志。上述，從所述模板中提取邊緣點的步驟為，對模板進行灰度化，以亮度為區分參數，按照預定的閾值進行閾值分割，從而將模板圖像中的彎道區域與環境區域區分開。上述，矩陣映射到參數空間的映射方程為 p=x氺cos(Θ)+y氺sin(Θ )； 將矩陣里的第一維坐標作為X，第二位坐標作為y，而參數Θ為參數空間的自變量。附圖說明圖I為依據本專利技術云臺控制系統的總體結構示意圖。圖2為視頻圖像模板截取及處理示意圖，其中參數空間框格取自 儀表，不影響
技術實現思路
的表達。圖3為方向與速度計算流程圖。圖4參數空間變換方程的幾何示意圖。具體實施例方式參照說明書附圖1，構成云臺控制的系統，包括云臺控制器所控制的云臺，以及載于云臺上的攝像頭，其中云臺控制器構成通常被認為包含于云臺，而構成上位機，用于云臺的功能控制。在圖I所示的結構中，云臺控制器通過傳輸模塊與上位機通信。關于下位機模塊，用于提供預置點視察功能、巡航功能、云臺角度實時回傳功能和視頻捕捉功能。預置點視察功能是現在安防領域機器必備的功能，它是巡航功能的基礎；巡航功能是目前無人監控的基礎，它可以按照預先的設置的預置點進行循環遍歷視察，減少了人工的參與，實現了一定的智能；云臺角度實時回傳功能可以把云臺目前的角度信息實時回傳給上位機，目前有電子羅盤和云臺相對角度兩種角度計算方式，電子羅盤可以提供相對于地球的云臺角度，而云臺相對角度是相對于云臺自定義零度位置計算的，這兩種方法均可以作為上位機數據處理依據。以云臺相對角度為例說明，因為它是目前使用較多的；視頻捕捉功能提供了前端場景的信息，同時也是上位機數據處理的原始數據。關于信息傳輸模塊，其包括控制信息、反饋信息、視頻數據信息，此模塊僅提供一個通信鏈路，為信息的傳遞提供支持。關于上位機模塊，為了不增加下位機的工作負擔，本方案的突出特定點是利用下位機原有的基礎功能同時充分發揮上位機的速度與存儲優勢。該模塊主要任務是彎道自動連續巡航功能的開關控制、速度計算、方向計算、巡航線路的精確度控制、上位機配置信息的記錄與管理等功能。增上所述，依據圖I所示的架構，其具有以下顯著特點 I、由于圖像的數據含量是相當大的，本方案采用的上重下輕的設計架構將圖像數據的處理全部放到上位機，也就是下位機把當前云臺的角度信息和視頻信息交由上位機來處理，使得下位機在不增加工作負擔的情況下來實現更智能的操作，最后又上位機把控制信息回傳給下位機，實現下位機的巡航控制。2、用戶使用時可以針對有特征的線路只在兩端設置巡航預置點，中間部分開啟云臺自動連續巡航功能，使云臺沿彎本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種云臺自動連續巡航方法，應用于具有彎道巡航的場景，其特征在于，匹配彎道兩端各設置一個預置點；作為下位機的云臺按照預定的線路開啟巡航，并把云臺當前角度以及所采集的視頻圖像實時傳輸給上位機；比較所述角度與彎道兩端的預置點所對應的云臺角度，若不一致，則繼續按照預定的路線巡航，若一致，則開啟匹配該彎道的自動連續巡航；其中所述自動連續巡航為：1）從當前回傳的所述視頻圖像中提取一個[N×N]的模板，N為自然數，表示像素點數；2）從所述模板中提取邊緣點，并對邊緣點置位，其余點復位，得到[N×N]矩陣；3）依據所述矩陣的行列為正交的坐標構造平面直角坐標系，將所提取的邊緣點映射到參數空間，形成匹配每個邊緣點的各一條三角函數曲線；4）統計三角函數曲線中與其他三角函數曲線在量化后參數空間某點相交的次數，并保持對應；然后對參數空間的點進行最大值檢測，以找到參數空間里三角函數曲線經過最多的點，并依據所述矩陣找到對應該特征三角函數曲線的邊緣點在平面直角坐標系參數空間中的參數θ1，取θi=90o？θ1；5）如果自動連續巡航沒有結束，則讀入對應彎道下一個預置點的角度信息（θnh,θnv），與當前預置點（θch,θcv）組成一個方向判斷因子，并通過下式確定云臺轉動方向：上：θnv>θcv下：θnvθch并在上式中任意兩個成立時，確定一個運動方向；并依據當前云臺速度確定云臺的水平VH與俯仰VV速度：VH=|VC*sinaθi|VV=|VC*sinaθi|把所述水平VH與俯仰VV速度發送給云臺以控制云臺運行，當兩個速度中某個值為0時，則不發送對應方向上的速度值。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭春華，姜瑋，
申請(專利權)人：山東神戎電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：