监控摄像机位置校准设备制造技术

一种根据摇摄和俯仰运动将监控摄像机放置在已知的参考方位上的方法包括：将摄像机耦合到固定结构，使得摄像机可执行围绕第一轴的摇摄运动，并可执行围绕多个第二轴的俯仰运动。第二轴中的每个基本上垂直于第一轴。光学发射器固定地附着到固定结构或摄像机。光学接收器固定地附着到固定结构和摄像机中的另一个。使用摄像机来执行俯仰和摇摄运动，直到发射器和接收器位于如从接收器响应于接收到来自发射器的光能而输出的信号确定的相对于彼此的预定位置上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监控摄像机位置校准设备
本专利技术涉及安保摄像机，且更具体地涉及经历摇摄运动和俯仰运动的安保摄像机。
技术介绍
监控摄像机系统通常被零售商店、银行、娱乐场和其它组织使用来监视给定区域内的活动。摄像机常常设置有摇摄和俯仰的能力，以便获取在宽域上的图像。摄像机的俯仰通常指摄像机围绕平行于地板的水平轴的枢转，使得摄像机的镜头可在向上指向的位置和向下指向的位置之间俯仰。摄像机的摇摄指摄像机围绕垂直于地板的垂直轴旋转，使得镜头可从一侧扫描到另一侧。摄像机可能也能够变焦，以便减小或扩大视场。常常，每个摄像机被链接到安保监控房间中的视频显示单元，该安保监控房间中具有监视该多个视频显示单元的监控人员。在圆顶状摄像机系统中，一般有两个运动轴，该两个运动轴包括摇摄轴和俯仰轴。使用步进电动机的圆顶状摄像机通常是依赖于电动机的扭矩来保持正确位置的开环系统。然而，在上电时，摄像机的中央处理单元(CPU)不知道摄像机的PT(摇摄和俯仰)位置，所以CPU必须具有找到起始点或原始位置的某种方法。一般，原始位置是在圆顶的半球中的单个点，且使用两个传感器来找到这个点，一个传感器针对摇摄而另一传感器针对俯仰。开环电动机控制系统利用电子脉冲来将步进电动机移动某一数量的旋转步长，且没有任何反馈设备来验证所命令的位置是否被达到。尽管没有反馈，这个开环系统由于恰当设计的步进电动机及其相关的控制电子设备的鲁棒定位特性而很好地工作。摇摄-俯仰-变焦监控摄像机必须能够在用于该单元的电力的失去和随后恢复之后准确地获取预设的视角。因为大部分电动机在被断电时并不保持其位置或不包括在电力移除时准确地冻结系统位置的装置，所以需要用于提供始终如一的重新启动的装置。可能较容易的是，提供使系统经历“复位(homing)”或“校准”例程以建立始终如一的起始点，控制电子设备可接着根据该起始点提供可再现的位置。被转让给PhilipsElectronics的美国专利5627616(博世安保系统的前身)公开了在摇摄-俯仰-变焦(PTZ)摄像机上的摇摄和俯仰电动机的开环控制。该专利教导了通过使用被称为摇摄电动机开关并由标记(flag)致动的光学复位传感器来校准摇摄原始位置。该标记/传感器方法将设计约束强加于摄像机系统上。首先，必须为摇摄轴和俯仰轴提供一对标记/传感器。其次，必须将布线设置到传感器位置。第三，必须提供间隙以允许标记旋转360度。相反，一些PTZ摄像机利用编码器来确定用于闭环控制的旋转位置。转让给GeneralElectric的美国专利6715940教导使用光学传感器来读取印刷在轴承座圈上的伪随机或链式码编码图案。这样的方案需要高精确度，这实现起来是昂贵的。现有技术既没有公开也没有提议的是一种克服了现有技术的上述问题的建立监控摄像机的原始摇摄位置和原始俯仰位置的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种PTZ摄像机系统，其中IR发射器(LED)和IR探测器中的一个被放置在固定台上，而另一个被定位在附到摄像机镜头模块的移动台上，摄像机镜头模块经历相对于固定台的摇摄和俯仰运动。从通过LED光输出的照明得到的探测器信号输出被用于确定在摇摄和俯仰方向上移动台相对于固定台的相对对准。当摄像机镜头光轴处于观看水平线的水平俯仰位置处并且处于某个摇摄旋转位置时这两个设备被配置成对准。足够的发射器辐射功率被提供以到达探测器传感器的表面并产生足够的信号水平。监控摄像机位置校准序列包括a)用于设置相对于机械限位器的初始俯仰位置的俯仰运动；b)用于实现发射器和探测器的初始“粗略”对准的摇摄运动；以及c)用于实现发射器和探测器的最终精确对准的摇摄和俯仰运动。本专利技术在其一种形式中包括一种根据摇摄和俯仰运动将监控摄像机放置在已知的参考方位上的方法。摄像机耦合到固定结构，使得摄像机可执行围绕第一轴的摇摄运动，并可执行围绕多个第二轴的俯仰运动。第二轴中的每个基本上垂直于第一轴。光学发射器固定地附着到固定结构或摄像机。光学接收器固定地附着到固定结构和摄像机中的另一个。使用摄像机来执行俯仰和摇摄运动，直到如从接收器响应于接收到来自发射器的光能而输出的信号来确定的，发射器和接收器相对于彼此处于预定位置上。本专利技术在其另一形式中包括监控摄像机装置，该装置包括耦合到固定结构的摄像机。致动器装置使摄像机执行围绕垂直轴的摇摄运动并执行围绕多个水平轴中的任意的俯仰运动。光学发射器固定地附着到固定结构或摄像机。光学接收器固定地附着到固定结构和摄像机中的另一个，并响应于接收到来自光学发射器的光能来产生输出信号。处理器从光学接收器接收输出信号。处理器根据来自光学接收器的输出信号来驱动致动器装置以使摄像机执行俯仰和摇摄运动，直到来自光学接收器的输出信号的振幅被最大化。本专利技术在其又一形式中包括一种根据摇摄和俯仰运动将监控摄像机放置在已知的参考方位上的方法。摄像机耦合到固定结构，使得摄像机可执行围绕第一轴的摇摄运动，并可执行围绕多个第二轴的俯仰运动。第二轴中的每个基本上垂直于第一轴。光学发射器固定地附着到固定结构或摄像机。光学接收器固定地附着到固定结构和摄像机中的另一个。响应于接收器接收到来自发射器的光能，从接收器输出信号。使用摄像机来执行摇摄运动，直到来自光学接收器的输出信号中的第一局部最大值被识别出。将摄像机移动到与该局部最大值相关联的摇摄位置。使用摄像机来执行俯仰运动，直到来自光学接收器的输出信号中的第二局部最大值被识别出。将摄像机移动到与第二局部最大值相关联的俯仰位置。反复和交替地重复执行摇摄运动、将摄像机移动到摇摄位置、执行俯仰运动、将摄像机移动到俯仰位置这些步骤，直到来自光学接收器的输出信号中的局部最大值大致等于最大可能的值。本专利技术在其再一形式中包括一种根据摇摄和俯仰运动将监控摄像机放置在已知的参考方位上的方法。摄像机耦合到第一固定结构，使得摄像机可执行围绕第一轴的摇摄运动，并可执行围绕多个第二轴的俯仰运动。第二轴中的每个基本上垂直于第一轴。光学图像源固定地附着到第二固定结构。摄像机用来捕获光学图像源所产生的图像。使用摄像机来执行俯仰和摇摄运动，直到摄像机所捕获的光学图像源的图像的特性基本上是最佳化的。本专利技术的优点是，需要仅仅一个传感器来找到摇摄原始位置和俯仰原始位置。本专利技术的另一优点是，不需要经由滑环(slipring)来传输俯仰原始信号。因此，使用一个传感器而不是两个传感器通过降低部件的数量并减少滑环中的环的数量而减小了系统成本。又一优点是，本专利技术消除了对在摇摄轴和俯仰轴上的两个复位/校准传感器的需要，并允许对于单个传感器的放置的设计灵活性。附图说明通过参考结合附图做出的本专利技术的实施例的下面描述，本专利技术的上述和其它特征以及目的和实现它们的方式将变得更明显，并且本专利技术本身将被更好地理解，在附图中：图1是本专利技术的监控摄像机装置的一个实施例的示意图。图2是本专利技术的监控摄像机位置校准方法的一个实施例的流程图。图3是本专利技术的监控摄像机装置的另一实施例的示意图，该监控摄像机装置已经历俯仰运动以便达到相对于机械限位器的初始位置。图4是在图3的监控摄像机装置经历了摇摄运动以实现发射器和探测器的初始粗略对准之后的监控摄像机装置的示意图。图5是探测器输出信号相对于从在图3中达到的原始位置开始的摇摄运动的角的示例性图。图6是在图4的监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.07 US 12/900,0791.一种根据摇摄运动和俯仰运动将监控摄像机放置在已知的参考方位上的方法，所述方法包括下列步骤：将所述摄像机耦合到固定结构，使得所述摄像机能够执行围绕第一轴的所述摇摄运动，并能够执行围绕多个第二轴的所述俯仰运动，所述第二轴中的每个基本上垂直于所述第一轴；将光学发射器固定地附着到所述固定结构或所述摄像机；将光学接收器固定地附着到所述固定结构和所述摄像机中的另一个；以及使用所述摄像机执行所述俯仰运动和所述摇摄运动，直到所述发射器和接收器位于根据所述接收器响应于接收到来自所述发射器的光能而输出的信号来确定的相对于彼此的预定位置上，所述执行步骤包括：使用所述摄像机执行所述俯仰运动，直到来自所述光学接收器的输出信号中的第一局部最大值被识别出；将所述摄像机移动到与所述局部最大值相关联的俯仰位置；使用所述摄像机执行所述摇摄运动，直到来自所述光学接收器的所述输出信号中的第二局部最大值被识别出；将所述摄像机移动到与所述第二局部最大值相关联的摇摄位置；以及反复和交替地重复执行俯仰运动、将所述摄像机移动到所述俯仰位置、执行摇摄运动并且将所述摄像机移动到所述摇摄位置这些步骤，直到来自所述光学接收器的所述输出信号中的所述局部最大值大致等于最大可能的值。2.一种监控摄像机装置，包括：摄像机，其耦合到固定结构；用于致动所述摄像机以执行围绕垂直轴的摇摄运动并执行围绕多个水平轴中的任意的俯仰运动的装置；光学发射器，其固定地附着到所述固定结构或所述摄像机；光学接收器，其固定地附着到所述固定结构和所述摄像机中的另一个，并且所述光学接收器被配置为响应于接收到来自所述光学发射器的光能来产生输出信号；以及处理器，其被配置成：接收来自所述光学接收器的所述输出信号；以及根据来自所述光学接收器的所述输出信号来驱动所述致动装置，以使所述摄像机：执行所述俯仰运动，直到来自所述光学接收器的所述输出信号中的第一局部最大值被识别出；移动到与所述第一局部最大值相关联的俯仰位置；执行所述摇摄运动，直到来自所述光学接收器的所述输出信号中的第二局部最大值被识别出；移动到与所述第二局部最大值相关联的摇摄位置；以及反复和交替地重复执行俯仰运动、移动到所述俯仰位置、执行摇摄运动、以及移动到所述摇摄位置这些步骤，直到来自所述光学接收器的所述输出信号中的所述局部最大值大致等于最大可能的值。3.一种根据摇摄和...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·J·斯瓦尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：