一種控制不同球機輸出相同轉速的預配置方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于安全防范監控領域，涉及一種控制不同球機輸出相同轉速的預配置方 法及系統。
【背景技術】
[0002] 球機（即球型攝像機）是監控領域中最普遍的監控前端設備之一，球機包括云臺 和攝像機，其通過云臺的轉動控制攝像機的監控方向，并通過控制球機的變倍級數來控制 攝像機的轉速（這里指角速度），變倍級數越高，攝像機的轉速越慢。云臺作為控制攝像機 轉動方向的重要部件，其轉動速度是衡量云臺檔次高低的重要指標。
[0003] 在一個大型監控系統中，往往會使用到各個品牌的攝像機，但各個廠商球機所采 用的零固件、工藝、軟件各不不同，會導致各個球機的轉速參數也不同。然而，即使是同一個 品牌廠家，不同款型的攝像機在轉速上也存在差異。因此，在對不同球機來回控制切換時， 球機的操控效果非常不好，用戶無法使用同一個速度參數控制各個球機以相同的轉速運 動，不同球機轉速適配的問題亟待解決。
[0004] 目前大多數監控平臺的云臺轉動速度都是可調整的，在控制不同球機時，可手動 調節云臺的轉動速得到需要的云臺轉速，但對應同一個速度控制參數，不同球機的真實轉 速是不同的。為了使得不同球機能夠以相同的速度轉動，在切換球機時，需要手動去配置各 個球機的速度控制參數，這對非固定速度的控制比較困難，如專業云臺控制鍵盤。專業云臺 控制鍵盤的轉速是根據鍵盤遙桿擺動幅度設定的，對于轉速較慢的球機，方向控制時遙桿 擺動幅度要大，對于轉速較快的球機，方向控制時遙桿擺動幅度要小，用戶需要不斷調整遙 桿的幅度來控制球機的轉速，以此來獲取一個較好的控制效果。這種對鍵盤操作的變化，需 要用戶不斷熟悉，才能較好的控制，不僅犧牲用戶使用體驗，使用上也非常不方便。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種控制不同球機輸出相同轉速的 預配置方法及系統。
[0006] 本發明的目的是這樣實現的：一種控制不同球機輸出相同轉速的預配置方法，包 括如下步驟：
[0007] 預設云臺轉速級別對應的預期轉速范圍；
[0008] 控制系統發送不同的速度控制參數給球機，預轉該球機中的云臺，獲取該云臺的 實際轉速，當云臺實際轉速在預期轉速范圍內，將該實際轉速對應的速度控制參數和預期 轉速范圍一一對應地保存到該球機控制模塊中，實現球機輸出預期轉速的速度控制參數的 預配置；
[0009] 控制系統發送相同的速度控制參數給各球機，各球機控制模塊匹配預期轉速范圍 對應的各球機速度控制參數并發送給相應的球機，控制各球機輸出相同的轉速。
[0010] 進一步地，所述速度控制參數為云臺轉速級別。
[0011] 進一步地，--對應地保存云臺實際轉速對應的速度控制參數和預期轉速范圍包 括如下步驟：
[0012] 步驟I，獲取當前球機的云臺轉速級別范圍值1~M，M為正整數，且Μ彡N，N為系 統預設云臺轉速級別的最大值；
[0013] 步驟II，控制系統配置當前球機的云臺轉速級別為Ni，Ni為正整數，1彡Ni彡M， 云臺轉速級別為Ni時，球機的預期轉速范圍是PNi~PNiNi，PNiNi>PNi，控制系統計算得到當前 球機的云臺適配轉速級別Ml并發送至當前球機：
[0014] Ml=NiX(M/N)；
[0015] 步驟III，通過轉動當前球機的云臺獲得當前球機的角速度Q1 ;
[0016] 步驟IV，將角速度Q1與預期轉速范圍進行比對，當PNl彡Q1彡？_時，控制系統將 轉速級別Ml保存到當前球機的控制模塊中；反之，進入步驟V;
[0017] 步驟V，控制系統第η次計算當前球機的云臺適配轉速級別Μη，η為正整數且 η彡2,Μη的計算公式為：
[0018] Mn=Mn-l+((PNl+PN皿）/2-Qn-l)X(M1/Q1+M2/Q2+...· +Mn-l/Qn-l)/n-l，
[0019] 式中，Mn、Mn-l、…、M2、M1分別表示控制系統第η次、第n-1次、…、第2次、第1 次計算當前球機云臺適配轉速級別，Qn-Ι、"·、〇2、〇1分別表示控制系統第n-1次、…、第 2次、第1次計算當前球機的角速度，重復步驟III和步驟IV。
[0020] 進一步地，所述步驟III采用圖像匹配算法計算球機的角速度Q1。
[0021] 進一步地，所述圖像匹配算法的具體步驟為：
[0022] a.采集當前球機云臺轉動前的初始圖像，將圖像縮小到8X8的尺寸，總共64個像 素，同時，簡化圖像色彩，將縮小后圖像轉為64級灰度，將第i行第j列的像素灰度值記為 S。，獲得一個8X8的矩陣列表S，S=Smi、j均為正整數，1彡i彡8，1彡j彡8 ;
[0023] b.計算簡化色彩后的圖像像素灰度的平均灰度值VI;
[0024] c.建立一個8X8的特征矩陣S1，S1 =Sl^SL表示特征矩陣的第i行第j列的 值，將圖像像素灰度值Sii與平均灰度值VI進行比較，S^彡VI時，SIlj= 1 ;反之，SIlj= 0 ；
[0025] d.轉動當前球機的云臺并采集圖像，記錄采集到每幀圖像時云臺的轉動時間t'， 并對采集的圖像重復步驟a-c，得到當前圖像的特征矩陣S' =S'vS'、，表示特征矩陣的 第i行第j列的值；
[0026] e.將當前球機采集的圖像的特征矩陣S'和云臺轉動前初始圖像的矩陣S1的每個 元素數值-對應進行對比，統計出矩陣數值相同時的數量St;
[0027]f.對當前球機的云臺轉動k圈獲取的每幀圖片均進行步驟a-e的處理，得到St最 大的圖像即為球機轉動k圈時的圖像，球機的角速度Q1:
[0028] Q1 =kXπ/t；
[0029] 式中，t為St最大時的圖像對應的云臺轉動時間，k為正整數且k多1。
[0030] 進一步地，所述步驟III獲得當前球機的角速度Q1步驟為：
[0031] 云臺轉動前，獲取云臺的水平偏移角度L1，轉動一定時間T后，云臺停止，再次獲 取云臺的水平偏移角度L2,得到當前球機的轉動角速度Q1:
[0032]Q1 = (L2-Ll)/T〇
[0033] 進一步地，所述水平偏移角度由角度傳感器檢測，角度傳感器將該水平位移角度 發送至控制系統。
[0034] 利用本發明的方法，本發明另外提供了一種控制不同球機輸出相同轉速的預配置 系統，包括控制系統、多個球機和多個球機控制模塊，所述球機與所述球機控制模塊--對 應，其特征在于，所述控制系統預設云臺轉速級別對應的預期轉速范圍，并發送相同的云臺 轉速級別給不同的球機，各球機控制模塊分別匹配預期轉速范圍對應的各球機的云臺轉速 級別并發送給相應的球機，控制各球機輸出相同的轉速；
[0035] 所述球機的控制模塊包括：
[0036] 預轉球機云臺獲取云臺實際轉速的云臺預轉模塊；
[0037] 將云臺實際轉速與預期轉速范圍作比較，獲取實際轉速在預期轉速范圍內對應的 云臺轉速級別的比較模塊；
[0038] 用于將實際轉速對應的云臺轉速級別和預期轉速范圍一一對應地存儲的參數存 儲豐吳塊。
[0039] 本發明的有益效果：本發明通過對監控系統中的各個球機進行參數預配置，使得 在實際應用中，當監控系統的控制系統發送同一個速度控制參數時，匹配預配置得到的各 球機的實際速度控制參數并以該實際速度控制參數來控制該球機，控制各球機以同樣的轉 速運動，使得云臺切換時監控系統采集的圖像畫面變化較為平緩，以此獲得較好的用戶體 驗。尤