專利名稱：攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的快速發(fā)展，帶有預(yù)置位功能的云臺(tái)鏡頭控制一體化攝像機(jī)(通常是球形攝像機(jī))的使用越來(lái)越廣泛。所謂預(yù)置位功能是指一體化攝像機(jī)能將當(dāng)前狀態(tài)下云臺(tái)的水平角度、傾斜角度和攝像機(jī)鏡頭焦距等相關(guān)參數(shù)儲(chǔ)存到不揮發(fā)存貯器中，需要時(shí)可以迅速調(diào)用這些參數(shù)并將云臺(tái)和攝像頭調(diào)整至該位置。云臺(tái)的預(yù)置位功能不但可以讓用戶快速定位目標(biāo)，還可以實(shí)現(xiàn)諸如預(yù)置位巡視一類的特殊功能。 但因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械齒輪間距、機(jī)器結(jié)構(gòu)件精度或皮帶傳動(dòng)等原因，當(dāng)云臺(tái)長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，由于偏差的累積，會(huì)造成云臺(tái)預(yù)置位與設(shè)定位置產(chǎn)生明顯的位置偏移，尤其在鏡頭放大倍數(shù)較大時(shí)，情況更為嚴(yán)重，這給視頻監(jiān)控帶來(lái)了很大的麻煩。預(yù)置位的偏移，最終可能會(huì)導(dǎo)致原先的觀察目標(biāo)超出預(yù)置位觀察范圍，由此可能帶來(lái)嚴(yán)重的后果。由于云臺(tái)預(yù)置位通常是為了監(jiān)視某個(gè)區(qū)域而設(shè)定的，所以利用該區(qū)域的圖像信息來(lái)對(duì)云臺(tái)進(jìn)行校準(zhǔn)，可以避免云臺(tái)偏差造成的不良后果。目前也有解決類似問(wèn)題的相關(guān)專利，但都不能完全解決云臺(tái)預(yù)置位的偏移問(wèn)題。針對(duì)云臺(tái)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)這一問(wèn)題，在一些對(duì)預(yù)置位位置要求比較嚴(yán)格的領(lǐng)域，需要采取每隔一段時(shí)間，人為手工重新設(shè)置預(yù)置位來(lái)解決。這給視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)帶來(lái)了很大的不便。因此急需一套能夠?qū)υ婆_(tái)預(yù)置位自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)，有效提高云臺(tái)控制精度的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法；本發(fā)明還提供了一種攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)裝置。本發(fā)明所提供的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法及裝置能夠?qū)z像機(jī)的預(yù)置位進(jìn)行精確校準(zhǔn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法，預(yù)先采集并存儲(chǔ)預(yù)置位的基準(zhǔn)圖像或其特征數(shù)據(jù)；其中，所述基準(zhǔn)圖像為整幅圖像中的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)子圖；所述基準(zhǔn)圖像的特征數(shù)據(jù)為整幅圖像中的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)；所述偏差校準(zhǔn)方法包括如下步驟 攝像機(jī)轉(zhuǎn)到所選預(yù)置位；采集圖像；將采集到的圖像與預(yù)先采集并記錄的該預(yù)置位的基準(zhǔn)子圖或基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，分別計(jì)算當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量以及整體偏移量；將整體偏移量與預(yù)先設(shè)置的閾值進(jìn)行比較若整體偏移量大于預(yù)先設(shè)置的閾值，
則根據(jù)整體偏移量控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；之后返回執(zhí)行所述采集圖像的步驟；若整體偏移量不大于預(yù)先設(shè)置的閾值，則重置預(yù)置位并結(jié)束對(duì)該預(yù)置位的校準(zhǔn)。進(jìn)一步地，前述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法中，在進(jìn)行所述攝像機(jī)和鏡頭轉(zhuǎn)到所選預(yù)置位的步驟之前還包括 下列步驟將圖像傳感器輸出窗口調(diào)整到傳感器中心；在結(jié)束對(duì)該預(yù)置位的校準(zhǔn)之后還包括下列步驟記錄所述整體偏移量，并將其作為攝像機(jī)和鏡頭轉(zhuǎn)到所選預(yù)置位后，所述圖像傳感器輸出窗口與所述傳感器中心之間的偏移量。進(jìn)一步地，前述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法中，采用模板匹配方法計(jì)算所采集到的當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量。進(jìn)一步地，前述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法中，所述基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)包括梯度特征數(shù)據(jù)、Gabor特征數(shù)據(jù)、小波特征數(shù)據(jù)和Harris角點(diǎn)特征數(shù)據(jù)、SIFT特征數(shù)據(jù)中的一種或多種。進(jìn)一步地，前述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法中，所述將當(dāng)前采集到的圖像與預(yù)先采集并記錄的該預(yù)置位的基準(zhǔn)子圖進(jìn)行匹配，分別計(jì)算當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量以及整體偏移量的步驟具體包括令K表示基準(zhǔn)圖像的基準(zhǔn)子圖數(shù)量。Sk(k=l, 2, ...,K)表示基準(zhǔn)圖像中的第k個(gè)基準(zhǔn)子圖；(Sk)zk=Ic I c=a+zk, a e Sk}為子圖 Sk 平移 Zk= (xk, yk)后的子權(quán)利要求
1.攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于，預(yù)先采集并存儲(chǔ)預(yù)置位的基準(zhǔn)圖像或其特征數(shù)據(jù)；其中，所述基準(zhǔn)圖像為整幅圖像中的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)子圖；所述基準(zhǔn)圖像的特征數(shù)據(jù)為整幅圖像中的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)；所述偏差校準(zhǔn)方法包括如下步驟 攝像機(jī)轉(zhuǎn)到所選預(yù)置位； 采集圖像； 將采集到的圖像與預(yù)先采集并記錄的該預(yù)置位的基準(zhǔn)子圖或基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，分別計(jì)算當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量以及整體偏移量； 將整體偏移量與預(yù)先設(shè)置的閾值進(jìn)行比較 若整體偏移量大于預(yù)先設(shè)置的閾值， 則根據(jù)整體偏移量控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；之后返回執(zhí)行所述采集圖像的步驟； 若整體偏移量不大于預(yù)先設(shè)置的閾值， 則重置預(yù)置位并結(jié)束對(duì)該預(yù)置位的校準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求I所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于，在進(jìn)行所述攝像機(jī)和鏡頭轉(zhuǎn)到所選預(yù)置位的步驟之前還包括下列步驟 將圖像傳感器輸出窗口調(diào)整到傳感器中心； 在結(jié)束對(duì)該預(yù)置位的校準(zhǔn)之后還包括下列步驟 記錄所述整體偏移量，并將其作為攝像機(jī)和鏡頭轉(zhuǎn)到所選預(yù)置位后，所述圖像傳感器輸出窗口與所述傳感器中心之間的偏移量。
3.如權(quán)利要求I所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于， 采用模板匹配方法計(jì)算所采集到的當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量。
4.如權(quán)利要求I所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于， 所述基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)包括梯度特征數(shù)據(jù)、Gabor特征數(shù)據(jù)、小波特征數(shù)據(jù)和Harris角點(diǎn)特征數(shù)據(jù)、SIFT特征數(shù)據(jù)中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求I所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于， 所述將當(dāng)前采集到的圖像與預(yù)先采集并記錄的該預(yù)置位的基準(zhǔn)子圖進(jìn)行匹配，分別計(jì)算當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量以及整體偏移量的步驟具體包括 令 K表示基準(zhǔn)圖像的基準(zhǔn)子圖數(shù)量； sk(k=l, 2，. . .，K)表示基準(zhǔn)圖像中的第k個(gè)基準(zhǔn)子圖；(Sk) zk= {c I c=a+zk, a ∈ Sk} 為子圖 Sk 平移 zk=(xk，yk)后的子6.如權(quán)利要求I所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于， 所述將當(dāng)前采集到的圖像與預(yù)先采集并記錄的該預(yù)置位的基準(zhǔn)子圖特征進(jìn)行匹配，分別計(jì)算當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量以及整體偏移量的步驟具體包括令 K表示基準(zhǔn)圖像的基準(zhǔn)子圖數(shù)量； Sk(k=l，2，...，K)表示基準(zhǔn)圖像中的第k個(gè)基準(zhǔn)子圖； s= U、力所有子圖的像素集合；
7.攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)裝置，其特征在于包括攝像機(jī)機(jī)芯、云臺(tái)、存貯器、處理器和控制接口 ；其中攝像機(jī)機(jī)芯內(nèi)置圖像傳感器和鏡頭； 所述攝像機(jī)機(jī)芯用于在云臺(tái)帶動(dòng)下，通過(guò)內(nèi)部的圖像傳感器采集預(yù)置位的圖像和基準(zhǔn)圖像； 所述云臺(tái)用于將攝像機(jī)機(jī)芯轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)置位或根據(jù)所述整體偏移量控制攝像機(jī)機(jī)芯轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述存貯器用于存儲(chǔ)所述預(yù)置位的基準(zhǔn)圖像或其特征數(shù)據(jù)，其中，所述基準(zhǔn)圖像為整幅圖像中的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)子圖；所述基準(zhǔn)圖像的特征數(shù)據(jù)為整幅圖像中的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)； 所述處理器用于 將采集到的圖像與預(yù)先采集并記錄的該預(yù)置位的基準(zhǔn)子圖或基準(zhǔn)子圖的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，分別計(jì)算當(dāng)前圖像針對(duì)每個(gè)所述基準(zhǔn)子圖的子圖偏移量以及整體偏移量； 將整體偏移量與預(yù)先設(shè)置的閾值進(jìn)行比較 若整體偏移量大于預(yù)先設(shè)置的閾值，根據(jù)所述整體偏移量通過(guò)控制接口控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)； 若整體偏移量不大于預(yù)先設(shè)置的閾值，則結(jié)束對(duì)該預(yù)置位的校準(zhǔn)； 所述控制接口用于向云臺(tái)發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)命令從而控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)裝置，其特征在于 所述攝像機(jī)機(jī)芯還用于根據(jù)所述整體偏移量調(diào)整圖像傳感器輸出窗口的位置； 所述存貯器還用于存儲(chǔ)傳感器輸出窗口的大小以及不大于所述閾值的所述整體偏移量; 控制接口還用于將不大于所述閾值的所述整體偏移量發(fā)送至攝像機(jī)機(jī)芯。
9.如權(quán)利要求7所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述存貯器為不揮發(fā)存貯器。
10.如權(quán)利要求9所述的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)裝置，其特征在于， 所述處理器為攝像機(jī)內(nèi)部嵌入式處理器或計(jì)算機(jī)； 和/或 所述不揮發(fā)存貯器為NAND、NOR Flash, SD卡或硬盤； 和/或 所述控制接口為RS485接口，RS232接口，I2C接口或以太網(wǎng)接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法及裝置。該方法需預(yù)先采集并存儲(chǔ)預(yù)置位的基準(zhǔn)圖像或其特征數(shù)據(jù)；之后包括如下步驟攝像機(jī)轉(zhuǎn)到所選預(yù)置位；采集圖像；將采集到的圖像與基準(zhǔn)圖像或其特征數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，計(jì)算整體偏移量；將整體偏移量與預(yù)先設(shè)置的閾值進(jìn)行比較若整體偏移量大于預(yù)先設(shè)置的閾值，則根據(jù)整體偏移量控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；之后返回執(zhí)行所述采集圖像的步驟；若整體偏移量不大于預(yù)先設(shè)置的閾值，則重置預(yù)置位并結(jié)束對(duì)該預(yù)置位的校準(zhǔn)。該裝置包括云臺(tái)、攝像機(jī)機(jī)芯、存貯器、處理器和控制接口。本發(fā)明所提供的攝像機(jī)預(yù)置位偏差校準(zhǔn)方法及裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)攝像機(jī)云臺(tái)預(yù)置位的精確校準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102937816SQ20121047913
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者沈建平, 曹濤, 鮑慶潔, 唐慧明 申請(qǐng)人:四川華雁信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司