云台自动连续巡航方法技术

本发明专利技术公开了一种云台自动连续巡航方法，数据处理主要集中到上位机，使得下位机在不增加工作负担的情况下来实现更智能的操作。部分功能转移到上位机，进一步减轻下位机的负担，提高了下位机工作稳定性，特别是针对下位机维修不便或是一经安装要求不可拆卸的工作要求，此方法可以减少下位机的故障率。而对于弯道部分只在两端设置巡航预置点，中间部分开启云台自动连续巡航功能，通过反馈控制实现弯道部分的自动巡航功能，这样不仅减少了预置点的设置，而且一定程度上实现了巡航的智能化。巡航线路根据模板的设置可以实现准确度的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
近年来，随着安防行业的兴起，我国出现的大批的安防公司，他们提供安防产品和安防解决方案，其中不乏一些优秀的企业，如；海康威视、天地伟业、浙江大华等。他们的一些产品和服务在国内乃至世界上都有着不小的影响力，但是毕竟安防行业作为一个新兴行业，还有着不足之处有待科研工作者的挖掘，比如系统的处理效率、安防系统本身安全性的保障等。其中，云台巡航作为安防监控的一项必备功能，也存在很多不足，如目前各个厂家仍然采用着单一的模式，即设置好预置点和其他的一些功能，一旦功能开启，便从预设好 的预置位开始转动云台逐一巡视各个点，实现了想监控哪儿就监控哪儿的功能，这看起来已经是完美了，这在一般情况下完全也是可以实现的。然而如果要监控的是一个线路是弯曲的或者含有弯曲部分，那么就得按照弯曲的线路进行设置预置点才能实现无遗漏的监控，这必然会增加监控点的数量，并且不可能把整个曲线上都设置上巡航监控点，这对于全线实现高密度监控是不利的。如跑道的监控，就不是对某些点监控。椭圆形跑道的部分路段是弯曲的，这样预置点设置起来就可能会多些，首先，这不仅增加了前端嵌入式设备的处理工作，其次，对预置点信息的保存也占用了一些存储空间，一定程度上加剧了资源的紧张程度。目前在安防领域还没有太多的人关注这个问题，也许是因为这个行业才刚刚出现，也许是因为人们不不认为这是个急需解决的或需要解决的问题，鉴于以上说明，这个技术问题是需要解决的。除了前述的问题外，如当前某些应用中一个通道最多可以设置16个预置点，预置点的多寡不仅对存储资源的占用有影响，也会对其他资源的占用会有比较大的影响。另外，如云台控制端的存储空间有限，为扩展预置位，需要其他的外部存储空间，这又会涉及到同步问题和传输问题。
技术实现思路
基于上述存在的问题，本专利技术提出一种基于特征提取的弯道，提高了巡航的平均速度。为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案为 一种，应用于具有弯道巡航的场景，匹配弯道两端各设置一个预置点； 作为下位机的云台按照预定的线路开启巡航，并把云台当前角度以及所采集的视频图像实时传输给上位机； 比较所述角度与弯道两端的预置点所对应的云台角度，若不一致，则继续按照预定的路线巡航，若一致，则开启匹配该弯道的自动连续巡航；其中所述自动连续巡航为 1)从当前回传的所述视频图像中提取一个的模板，N为自然数，表示像素点数； 2)从所述模板中提取边缘点，并对边缘点置位，其余点复位，得到矩阵； 3)依据所述矩阵的行列为正交的坐标构造平面直角坐标系，将所提取的边缘点映射到参数空间，形成匹配每个边缘点的各一条三角函数曲线； 4)统计三角函数曲线中与其他三角函数曲线在量化后参数空间某点相交的次数，并保持对应；然后对参数空间的点进行最大值检测，以找到参数空间里三角函数曲线经过最多的点，并依据所述矩阵找到对应该特征三角函数曲线的边缘点在平面直角坐标系参数空间中的参数Θ 1，取θ =90°- Θ I ； 5)如果自动连续巡航没有结束，则读入对应弯道下一个预置点的角度信息(Θ nh, θ nv),与当前预置点(Θ ch, Θ cv)组成一个方向判断因子,并通过下式确定云台转·动方向上θ ην> Θ cv下θ ην< Θ cv左Θ nh< Θ ch右Θ nh> Θ ch 并在上式中任意两个成立时，确定一个运动方向； 并依据当前云台速度确定云台的水平VH与俯仰VV速度VH= I VOsina θ iVV= I VOsina θ i 把所述水平VH与俯仰VV速度发送给云台以控制云台运行，当两个速度中某个值为O时，则不发送对应方向上的速度值。依据本专利技术的上述，其有益效果是，数据处理主要集中到上位机，也就是图像处理和运算采用了上重下轻的架构，使得下位机在不增加工作负担的情况下来实现更智能的操作。部分功能转移到上位机，进一步减轻下位机的负担，提高了下位机工作稳定性，特别是针对下位机维修不便或是一经安装要求不可拆卸的工作要求，此方法可以减少下位机的故障率。而对于弯道部分只在两端设置巡航预置点，中间部分开启云台自动连续巡航功能，通过反馈控制实现弯道部分的自动巡航功能，这样不仅减少了预置点的设置，而且一定程度上实现了巡航的智能化。巡航线路根据模板的设置可以实现的准确度的控制。上述，云台当前角度的生成方法是电子罗盘或云台相对角度法。上述，所述模板存放于上位机的数据库，并开放人工修改权限。上述，所述模板的N值为100。上述，上位机的数据库还存放有云台的预置位号、对应预置位号的云台角度，以及自动连续巡航线路上的预置位号、对应该预置位号处的弯道巡航开启或者关闭标志。上述，从所述模板中提取边缘点的步骤为，对模板进行灰度化，以亮度为区分参数，按照预定的阈值进行阈值分割，从而将模板图像中的弯道区域与环境区域区分开。上述，矩阵映射到参数空间的映射方程为 p=x氺cos(Θ)+y氺sin(Θ )； 将矩阵里的第一维坐标作为X，第二位坐标作为y，而参数Θ为参数空间的自变量。附图说明图I为依据本专利技术云台控制系统的总体结构示意图。图2为视频图像模板截取及处理示意图，其中参数空间框格取自 仪表，不影响
技术实现思路
的表达。图3为方向与速度计算流程图。图4参数空间变换方程的几何示意图。具体实施例方式参照说明书附图1，构成云台控制的系统，包括云台控制器所控制的云台，以及载于云台上的摄像头，其中云台控制器构成通常被认为包含于云台，而构成上位机，用于云台的功能控制。在图I所示的结构中，云台控制器通过传输模块与上位机通信。关于下位机模块，用于提供预置点视察功能、巡航功能、云台角度实时回传功能和视频捕捉功能。预置点视察功能是现在安防领域机器必备的功能，它是巡航功能的基础；巡航功能是目前无人监控的基础，它可以按照预先的设置的预置点进行循环遍历视察，减少了人工的参与，实现了一定的智能；云台角度实时回传功能可以把云台目前的角度信息实时回传给上位机，目前有电子罗盘和云台相对角度两种角度计算方式，电子罗盘可以提供相对于地球的云台角度，而云台相对角度是相对于云台自定义零度位置计算的，这两种方法均可以作为上位机数据处理依据。以云台相对角度为例说明，因为它是目前使用较多的；视频捕捉功能提供了前端场景的信息，同时也是上位机数据处理的原始数据。关于信息传输模块，其包括控制信息、反馈信息、视频数据信息，此模块仅提供一个通信链路，为信息的传递提供支持。关于上位机模块，为了不增加下位机的工作负担，本方案的突出特定点是利用下位机原有的基础功能同时充分发挥上位机的速度与存储优势。该模块主要任务是弯道自动连续巡航功能的开关控制、速度计算、方向计算、巡航线路的精确度控制、上位机配置信息的记录与管理等功能。增上所述，依据图I所示的架构，其具有以下显著特点 I、由于图像的数据含量是相当大的，本方案采用的上重下轻的设计架构将图像数据的处理全部放到上位机，也就是下位机把当前云台的角度信息和视频信息交由上位机来处理，使得下位机在不增加工作负担的情况下来实现更智能的操作，最后又上位机把控制信息回传给下位机，实现下位机的巡航控制。2、用户使用时可以针对有特征的线路只在两端设置巡航预置点，中间部分开启云台自动连续巡航功能，使云台沿弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云台自动连续巡航方法，应用于具有弯道巡航的场景，其特征在于，匹配弯道两端各设置一个预置点；作为下位机的云台按照预定的线路开启巡航，并把云台当前角度以及所采集的视频图像实时传输给上位机；比较所述角度与弯道两端的预置点所对应的云台角度，若不一致，则继续按照预定的路线巡航，若一致，则开启匹配该弯道的自动连续巡航；其中所述自动连续巡航为：1）从当前回传的所述视频图像中提取一个[N×N]的模板，N为自然数，表示像素点数；2）从所述模板中提取边缘点，并对边缘点置位，其余点复位，得到[N×N]矩阵；3）依据所述矩阵的行列为正交的坐标构造平面直角坐标系，将所提取的边缘点映射到参数空间，形成匹配每个边缘点的各一条三角函数曲线；4）统计三角函数曲线中与其他三角函数曲线在量化后参数空间某点相交的次数，并保持对应；然后对参数空间的点进行最大值检测，以找到参数空间里三角函数曲线经过最多的点，并依据所述矩阵找到对应该特征三角函数曲线的边缘点在平面直角坐标系参数空间中的参数θ1，取θi=90o？θ1；5）如果自动连续巡航没有结束，则读入对应弯道下一个预置点的角度信息（θnh,θnv），与当前预置点（θch,θcv）组成一个方向判断因子，并通过下式确定云台转动方向：上：θnv>θcv下：θnvθch并在上式中任意两个成立时，确定一个运动方向；并依据当前云台速度确定云台的水平VH与俯仰VV速度：VH=|VC*sinaθi|VV=|VC*sinaθi|把所述水平VH与俯仰VV速度发送给云台以控制云台运行，当两个速度中某个值为0时，则不发送对应方向上的速度值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭春华，姜玮，
申请(专利权)人：山东神戎电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：