WO2017014669A1 - Positioning error reduction device for a ptz camera - Google Patents

Positioning error reduction device for a ptz camera Download PDF

Info

Publication number
WO2017014669A1
WO2017014669A1 PCT/RU2015/000814 RU2015000814W WO2017014669A1 WO 2017014669 A1 WO2017014669 A1 WO 2017014669A1 RU 2015000814 W RU2015000814 W RU 2015000814W WO 2017014669 A1 WO2017014669 A1 WO 2017014669A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
camera
positioning
unit
tilt
pan
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000814
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Иван Сергеевич ШИШАЛОВ
Андрей Викторович ФИЛИМОНОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Дисикон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Дисикон" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Дисикон"
Publication of WO2017014669A1 publication Critical patent/WO2017014669A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/695Control of camera direction for changing a field of view, e.g. pan, tilt or based on tracking of objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20Image preprocessing
    • G06V10/24Aligning, centring, orientation detection or correction of the image

Definitions

  • PTZ cameras are widely used to monitor large areas. They are a device that supports remote control of viewing direction and zoom. ⁇ -cameras are actively used when conducting video conferences, being a necessary attribute of a conference room or meeting room, when building security systems and other video surveillance systems. Due to their high prevalence at the moment, the range of cameras is quite extensive, cameras have different characteristics and cost.
  • Sinha and Polleface proposed a positioning device for ⁇ -cameras [2], in which the camera is first calibrated at low zoom, and then the internal parameters of the camera are calculated with increasing zoom. Since calibration is performed discretely from one zoom value to another, piecewise linear interpolation is used to calculate the internal parameters. Using this method provides the need for a large number of calibration steps to mitigate noise, which significantly increases the operating time. ESSENCE
  • the technical result is to reduce errors and increase the repeatability of positioning. This technical result is achieved through the use of intermediate positioning points, which reduce the effect of inertia and "flight" of the required position. By reducing the positioning error, the positioning accuracy is improved.
  • Another technical result is the repeatability of positioning results. As a result, the positioning error becomes systematic and the same.
  • a device for reducing positioning errors for a PTZ camera comprising a unit for determining intermediate positions of the camera, with the ability to record and store coordinates of intermediate positions of the camera, a unit for sequential rotation of the cited arbitr Bitcoin ⁇ -camera, a unit for obtaining the target position of the camera, a control unit, the control unit being connected to the unit for obtaining the target position camera, the output of which is connected to the input of the unit for determining intermediate positions of the camera, which is connected to the input of the control unit, the input of which is connected to the output of the unit ⁇ questieri rotation.
  • Figure 1 - shows a block diagram of a device
  • a panoramic angle (precession angle, Pan) is one of the Euler angles that describes the rotation of an object around the Z axis (for more details, see [9]). This angle corresponds to the rotation of the object in its own horizontal plane.
  • the angle of inclination is one of the Euler angles that describes the rotation of an object around the Y axis (for more details, see [9]). This angle corresponds to the rotation of the object in its own vertical plane.
  • Positioning error the difference between the target position of the camera and the actual position of the camera after positioning in the target position. It is expressed by two angles: panoramic (corresponding to the difference between the panoramic angles of the actual and target position) and the angle of inclination (corresponding to the difference between the angle of inclination of the actual and target position).
  • Repeatability of a result is a characteristic that reflects the probability of a repetition of the result of an experiment subject to a certain set of initial conditions.
  • the repeatability of the positioning result is a characteristic that reflects the probability of achieving the same values of the positioning error while maintaining the target position of the camera and changing the initial position.
  • the resulting position also differs from the desired target direction of the camera view.
  • This technical solution proposes the introduction of at least one additional position through which the camera passes before reaching the target position, which allows to reduce the positioning error:
  • Pos D1 Pan D + Pan MErl ; Tilt D + Tilt MErl ) - the end (target) position when repositioning from an intermediate position.
  • Pos D2 (Pan D + Pan MEr2 ; Tilt D + Tilt MEr2 - end position when coming from an intermediate position. Because the ⁇ -camera is positioned at the final point from an intermediate point, the coordinates of which in the two described driving routes can differ by no more than a positioning error (from 0.05 to 0.5 degrees), the final error is Pan MEr ; Tilt MEr will be significantly smaller, and for cameras with a positioning accuracy of 0.05 degrees, it can already be about 0.01 degrees.
  • a device for implementing a technical solution includes a control unit 101.
  • the control unit 101 may be configured as a client, server, mobile device or any other computing device that interacts with data in a collaboration system.
  • the control unit 101 typically includes at least one processor and a data storage unit.
  • system memory can be volatile (e.g., random access memory (RAM)), non-volatile (e.g. read only memory (ROM)), or some combination thereof.
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • the data storage unit typically includes one or more application programs and may include program data.
  • control unit 101 obtains the target rotation position of the MHz arbitritati ⁇ -camera from the block receiving the target position of the camera 104;
  • the target position is understood as the camera position defined by the camera control program or the operator.
  • the target rotation position of the MHz oscillator is transmitted to the control unit 101 from the unit for obtaining the target position of the camera 104.
  • the essence of the technical solution does not depend on the method of obtaining the target position.
  • the control unit 101 sends a command to the intermediate position determination unit 102 to determine at least one intermediate position of the camera and its coordinates based on the target rotation position of the camera;
  • Intermediate positions and their coordinates are determined by the intermediate position determination unit 102 by testing the device, or based on ideas about the configuration of the camera rotary mechanism. During testing, global optimization algorithms can be used to obtain optimal parameters of intermediate points [6,7,8].
  • Intermediate positions can be defined through absolute coordinates or through relative coordinates.
  • the number of intermediate positions depends on the required speed and positioning accuracy. The higher the positioning speed is required, the less intermediate positioning points should be, and in some cases one intermediate positioning point may be sufficient. It is also obvious from general considerations that increasing the number of intermediate points beyond a certain limit will not increase the accuracy of positioning. Speed and positioning accuracy can be set in advance, depending on the specific application of the camera.
  • the definition of intermediate points build an automatic procedure for calculating the resulting positioning accuracy at a given speed and vice versa, the resulting positioning speed at the required accuracy.
  • testing to determine intermediate positions can occur as follows:
  • the control unit 101 sends a command to the unit to obtain the target position of the camera 104 to determine the target position of the camera at random.
  • control unit 101 sends the unit for sequential rotation of the MHz jointly waive ⁇ -camera 103 to a command to move to an arbitrary point, then immediately sends the command to return to the unit to obtain the target position of the camera 104 to the target position according to a certain positioning algorithm, measuring the accuracy and speed of positioning.
  • control unit 101 changes the positioning algorithm and again takes measurements of positioning accuracy.
  • various strategies for changing the positioning algorithm can be used, including the simplest ones.
  • the control unit 101 selects one intermediate position that differs from the target one by the panoramic angle and angle of inclination by A. Then, using the global optimization algorithm [6,7,8] for a one-dimensional function choose a value A that corresponds to a minimum positioning error.
  • control unit 101 sends the command to the sequential rotation unit of the MRI oscillation unit 103 to successively rotate to the target position through the aforementioned intermediate positions.
  • control unit 101 After receiving the target position and calculating a set of intermediate positions, the control unit 101 sends the command to the successive rotation unit of the comparatively jointly waive ⁇ -camera 103 to successively rotate to the target position through the first intermediate position, then, if there is one, to the second, and so on.
  • the final step is to rotate the camera to the target position.
  • the control unit 101 may have additional features or functionality.
  • the control unit 101 may also include additional data storage modules (removable and non-removable), such as, for example, magnetic disks, optical disks, or tape.
  • Computer storage media may include volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any way or using any technology for storing information, such as machine-readable instructions, data structures, program modules or other data.
  • the control unit 101 is an example of computer storage media.
  • Computer storage media includes, but is not limited to, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), flash memory or other memory technology, compact ROM a disc (CD-ROM), universal digital disks (DVDs) or other optical storage devices, magnetic tapes, magnetic tapes, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or any other medium that may be used on to store the desired information and which can be accessed by the control unit 101.
  • RAM random access memory
  • ROM read-only memory
  • EEPROM electrically erasable programmable read-only memory
  • flash memory or other memory technology
  • CD-ROM compact ROM a disc
  • DVDs universal digital disks
  • magnetic tapes magnetic tapes
  • magnetic tapes magnetic tapes
  • magnetic disk storage magnetic disk storage devices
  • the control unit 101 contains communication connections that allow the device to communicate with other computing devices.
  • Communication connection is an example of a communication environment.
  • a communication medium can be implemented using computer-readable instructions, data structures, program modules or other data in a modulated information signal, such as a carrier wave, or in another transport mechanism, and includes any information delivery medium.
  • modulated information signal means a signal, one or more of its characteristics are changed or set in such a way as to encode information in this signal.
  • communication media include wired media such as a wired network or a direct wired connection.
  • machine-readable medium includes both storage media and communication media.
  • the blocks used in the device can be implemented using electronic components used to create digital integrated circuits. Not limited to, microcircuits can be used, the logic of which is determined during manufacture, or programmable logic integrated circuits (FPGAs), the logic of which is set by programming.
  • FPGAs programmable logic integrated circuits
  • programmers and debugging environments are used that allow you to specify the desired structure of a digital device in the form of a circuit diagram or programs in special equipment description languages: Verilog, VHDL, AHDL, etc.
  • Alternative FPGAs are: programmable logic controllers (PLCs), base matrix crystals ( BMK) requiring a factory production process for programming; ASIC - specialized custom large integrated circuits (LSI), which are much more expensive in small-scale and single-unit production.
  • Blocks can also be implemented using read-only memory devices (see O. Lebedev. Memory microcircuits and their application. - M.: Radio and communications, 1990. - 160 s; Large integrated circuits of memory devices: Reference / A.Yu. Gordenov et al. - M.: Radio and Communications, 1990. - 288 s).
  • Positioning at a low speed would reduce the error, but would significantly increase the positioning time if the initial position of the camera and the target position are significantly different.
  • rotary mechanism it turned out that in order to achieve the minimum positioning error, it is enough to determine one intermediate point that differs from the target position by one degree in the panoramic angle and angle of inclination and move from the intermediate position to the target one with a minimum speed.
  • an increase in the distance between the target position and the intermediate one does not lead to a decrease in the error, but, of course, leads to an increase in the positioning time.
  • a further reduction in distance leads to an increase in positioning error.
  • a distance of one degree at two angles is optimal in terms of reducing positioning errors.
  • the following is an example of the implementation of a technical solution in which there is one intermediate point (Pan - 1 °, Tilt - 1 °).
  • the definition of the intermediate position (Pan - 1 °, Tilt - 1 °) is given in the absolute coordinates of the camera, but can also be determined in relative coordinates.
  • the relative position of the intermediate point will be (Pan - 1 - Figx, Tilt - 1 - Tisx) and will correspond to the offset by which the camera should be rotated to reach the intermediate position.
  • the coordinates of the target position relative to the intermediate position will be (1,1).
  • one intermediate position is determined (Pan - 1 °, Tilt - 1 °), after which the camera is rotated at maximum speed from the initial position to the intermediate. From the intermediate position, turn the camera to the target position with minimal speed.
  • the result of this sequence of actions will be a reduction in positioning error at the target point, since the movement into it was carried out at a minimum speed.
  • the positioning time will increase insignificantly, since with a minimum speed the camera moved only a short interval of the positioning trajectory, namely, the path of one degree along the panoramic angle and tilt angle.
  • the direction of the reduced error will be the same, since the camera’s vector of movement at the moment of reaching the target position will be the same, which will allow translating the error into a systematic category, taking into account and thus completely leveling.
  • the target position is first obtained, after which two intermediate positions are determined.
  • the first position (Pan - 1 °, Tilt - 1 °)
  • the second position (Pan, Tilt - 1 °). Then they are positioned in the first intermediate position with maximum speed, after which they are positioned in the second intermediate position with minimal speed. As a result, they are positioned at the target position with minimal speed.
  • this device results in a further reduction in positioning error due to the fact that in the last two steps the movement is carried out only in one of the angles and there is no error associated with inaccurate synchronization of the positioning mechanism drives movement along each of the corners.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

The present invention relates to the field of video surveillance, and more particularly to video surveillance using panning (PTZ) cameras. A positioning error reduction device for a PTZ camera comprises a unit for determining interim positions of the camera, said unit being capable of recording and storing the coordinates of said interim positions of the camera, a unit for successively tilting the PTZ camera, a unit for establishing the target position of the camera, and a control unit, wherein the control unit is connected to the unit for establishing the target position of the camera, an output of which is connected to an input of the unit for determining the interim positions of the camera, which is connected to an input of the control unit, an input of which is connected to an output of the unit for successively tilting the PTZ camera. The technical result is a reduction in camera positioning error and an increase in the repeatability of positioning.

Description

УСТРОЙСТВО УМЕНЬШЕНИЯ ОШИБКИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ PTZ КАМЕРЫ  POSITIONING ERROR DEVICE FOR PTZ CAMERA
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Данное техническое решение относится к области видеонаблюдения, в частности к видеонаблюдению с использованием поворотных (PTZ) камер. TECHNICAL FIELD This technical solution relates to the field of video surveillance, in particular to video surveillance using PTZ cameras.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND OF THE INVENTION
В настоящее время для видеонаблюдения за большими территориями используются ставшие повсеместно распространенными поворотные камеры (PTZ), представляющие собой устройство, которое поддерживает удаленное управление направлением взгляда и зумом. ΡΤΖ-камеры активно используются при проведении видеоконференций, являясь необходимым атрибутом конференц-зала или переговорной комнаты, при построении охранных систем и других систем видеонаблюдения. Вследствие их большой распространенности на данный момент, модельный ряд камер достаточно обширен, камеры обладают различными характеристиками и стоимостью. Currently, PTZ cameras are widely used to monitor large areas. They are a device that supports remote control of viewing direction and zoom. ΡΤΖ-cameras are actively used when conducting video conferences, being a necessary attribute of a conference room or meeting room, when building security systems and other video surveillance systems. Due to their high prevalence at the moment, the range of cameras is quite extensive, cameras have different characteristics and cost.
При использовании поворотной камеры для видеонаблюдения важной характеристикой ее функционирования является ошибка позиционирования камеры, зависит от степени износа механизма, его начальной точности, калибровки камеры. When using a PTZ camera for video surveillance, an important characteristic of its functioning is the camera positioning error, it depends on the degree of wear of the mechanism, its initial accuracy, and camera calibration.
Из уровня техники известна статья [1], в которой описываются подходы, которые применяются в решении поставленной задачи. The prior art article is known [1], which describes the approaches that are used in solving the problem.
Синха и Поллефейс предложили устройство позиционирования для ΡΤΖ-камер [2], в котором камера сначала калибруется на малом зуме, а затем внутренние параметры камеры рассчитываются при увеличении зума. Так как калибровка осуществляется дискретно от одного значения зума к другому, применяют кусочно-линейную интерполяцию для вычисления внутренних параметров. Использование данного способа обеспечивает потребность в большом количестве шагов калибровки для смягчения шума, что значительно увеличивает время работы. СУЩНОСТЬ Sinha and Polleface proposed a positioning device for ΡΤΖ-cameras [2], in which the camera is first calibrated at low zoom, and then the internal parameters of the camera are calculated with increasing zoom. Since calibration is performed discretely from one zoom value to another, piecewise linear interpolation is used to calculate the internal parameters. Using this method provides the need for a large number of calibration steps to mitigate noise, which significantly increases the operating time. ESSENCE
Данное техническое решение направлено на устранение недостатков, свойственных решениям, известным из уровня техники. This technical solution is aimed at eliminating the disadvantages inherent in solutions known from the prior art.
Техническим результатом является уменьшение ошибки и увеличение повторяемости позиционирования. Данный технический результат достигается за счет использования промежуточных точек позиционирования, которые уменьшают эффект инерции и «перелета» необходимой позиции. При уменьшении ошибки позиционирования повышается точность позиционирования. The technical result is to reduce errors and increase the repeatability of positioning. This technical result is achieved through the use of intermediate positioning points, which reduce the effect of inertia and "flight" of the required position. By reducing the positioning error, the positioning accuracy is improved.
Еще одним техническим результатом является повторяемость результатов позиционирования. В итоге ошибка позиционирования становится систематической и одинаковой. Another technical result is the repeatability of positioning results. As a result, the positioning error becomes systematic and the same.
Устройство уменьшения ошибки позиционирования для PTZ камеры, содержащее блок определения промежуточных позиций камеры, с возможностью записи и хранения координат промежуточных позиций камеры, блок последовательного поворота ΡΤΖ-камеры, блок получения целевой позиции камеры, блок управления, причем блок управления соединен с блоком получения целевой позиции камеры, выход которого подключен к входу блока определения промежуточных позиций камеры, который подключен к входу блока управления, вход которого подключен к выходу блока последовательного поворота ΡΤΖ-камеры. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ A device for reducing positioning errors for a PTZ camera, comprising a unit for determining intermediate positions of the camera, with the ability to record and store coordinates of intermediate positions of the camera, a unit for sequential rotation of the камеры-camera, a unit for obtaining the target position of the camera, a control unit, the control unit being connected to the unit for obtaining the target position camera, the output of which is connected to the input of the unit for determining intermediate positions of the camera, which is connected to the input of the control unit, the input of which is connected to the output of the unit поворота-camera rotation. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приводимого ниже подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых: На Фиг.1 - приведена блок-схема устройства; Signs and advantages of this technical solution will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which: Figure 1 - shows a block diagram of a device;
ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ DETAILED DISCLOSURE OF TECHNICAL SOLUTION
Ниже будут описаны понятия и определения, необходимые для подробного раскрытия осуществляемого технического решения. Панорамный угол (угол прецессии, Pan) - один из углов Эйлера, описывающий поворот объекта вокруг оси Z (более подробно в источнике [9]). Данный угол соответствует повороту объекта в собственной горизонтальной плоскости. Below will be described the concepts and definitions necessary for the detailed disclosure of the ongoing technical solution. A panoramic angle (precession angle, Pan) is one of the Euler angles that describes the rotation of an object around the Z axis (for more details, see [9]). This angle corresponds to the rotation of the object in its own horizontal plane.
Угол наклона (угол нутации, Tilt) - один из углов Эйлера, описывающий поворот объекта вокруг оси Y (более подробно в источнике [9]). Данный угол соответствует повороту объекта в собственной вертикальной плоскости. The angle of inclination (nutation angle, Tilt) is one of the Euler angles that describes the rotation of an object around the Y axis (for more details, see [9]). This angle corresponds to the rotation of the object in its own vertical plane.
Ошибка позиционирования - разница между целевой позицией камеры и фактическим положением камеры после позиционирования в целевую позицию. Выражается двумя углами: панорамным (соответствующим разнице между панорамными углами фактической и целевой позиции) и углом наклона (соответствующим разнице между углами наклона фактической и целевой позиции). Positioning error - the difference between the target position of the camera and the actual position of the camera after positioning in the target position. It is expressed by two angles: panoramic (corresponding to the difference between the panoramic angles of the actual and target position) and the angle of inclination (corresponding to the difference between the angle of inclination of the actual and target position).
Повторяемость результата - характеристика, отражающая вероятность повторения результата эксперимента при соблюдении определенного набора начальных условий. Повторяемость результата позиционирования - характеристика, отражающая вероятность достижения одних и тех же величин ошибки позиционирования при сохранении целевой позиции камеры и изменении исходной позиции. В стандартном режиме позиционирования, при необходимости повернуть камеру, блок управления 101 (Фиг.1) посылает блоку последовательного поворота ΡΤΖ-камеры 103 команду поворота из исходной позиции в целевую позицию: Repeatability of a result is a characteristic that reflects the probability of a repetition of the result of an experiment subject to a certain set of initial conditions. The repeatability of the positioning result is a characteristic that reflects the probability of achieving the same values of the positioning error while maintaining the target position of the camera and changing the initial position. In the standard positioning mode, if necessary, rotate the camera, the control unit 101 (Fig. 1) sends a sequential rotation unit of the камеры-camera 103 the rotation command from the starting position to the target position:
Go То PanD,TiltD Go To Pan D , Tilt D
РоБ^Ра ; Tilt^) => PosD1(PanD + PanErl; TiltD + TiltErl) RoB ^ Ra; Tilt ^) => Pos D1 (Pan D + Pan Erl ; Tilt D + Tilt Erl )
Где РоБ^Ра ; Tilt-i) - исходная позиция камеры, которая характеризуется панорамным углом Ра и углом наклонаWhere is RoB ^ Ra; Tilt-i) - the initial position of the camera, which is characterized by a panoramic angle Ra and a tilt angle
Tilt-L , PosD1(PanD + PanErl; TiltD + TiltErl) - позиция камеры при движении камеры из точки 1 в целевую позицию, она отличается от требуемой целевой позиции PosD(PanD; TiltD) на величину ошибки позиционирования. Tilt-L, Pos D1 (Pan D + Pan Erl ; Tilt D + Tilt Erl ) - the camera position when the camera moves from point 1 to the target position, it differs from the required target position Pos D (Pan D ; Tilt D ) by the amount of error positioning.
При этом поворот в ту же целевую позицию из другого исходного положения в общем случае приводит к другим ошибкам позиционирования: In this case, turning to the same target position from a different starting position generally leads to other positioning errors:
Со То PanD;TiltD So To Pan D ; Tilt D
Pos2 (Pan2; Tilt2 => PosD2{PanD + PanEr2, TiltD + TiltEr2) Pos 2 (Pan 2 ; Tilt 2 => Pos D2 {Pan D + Pan Er2 , Tilt D + Tilt Er2 )
Pos2(PcLn2; Tilt2) - вторая начальная позиция ориентации камеры, отличающаяся от первой значениями панорамного угла и угла наклона, PosD2{P nD + PanEr2; TiltD + TiltEr2) - ориентация камеры при приходе в целевую позицию из исходной позиции 2, с другими значениями ошибки по панорамному углу и углу наклона. Получившаяся позиция так же отличается от требуемого целевого направления обзора камеры. Pos2 (PcLn 2 ; Tilt2) - the second initial position of the camera orientation, which differs from the first by the values of the panoramic angle and tilt angle, Pos D2 {P n D + Pan Er2 ; Tilt D + Tilt Er2 ) - the orientation of the camera when it comes to the target position from starting position 2, with other error values for the panoramic angle and tilt angle. The resulting position also differs from the desired target direction of the camera view.
При таком подходе разброс значений PanEr; TiltEr может достигать существенных значений, причем для камер с различными механизмами поворота ошибка будет составлять от 0,05 градуса до 0,5 градусов. Различные механизмы поворота описаны в [4]. With this approach, the scatter of Pan Er values; Tilt Er can achieve significant values, and for cameras with various mechanisms rotation error will be between 0.05 degrees and 0.5 degrees. Various rotation mechanisms are described in [4].
В данном техническом решении предлагается введение, по крайней мере, одной дополнительной позиции через которую проходит камера перед достижением целевой позиции, позволяющее уменьшить ошибку позиционирования : This technical solution proposes the introduction of at least one additional position through which the camera passes before reaching the target position, which allows to reduce the positioning error:
Go То PanInt;Tiltlnt Go That Pan Int ; Tilt lnt
Pos^Pan^, Tilt => Poslntl {PanInt + PanErl; TiltInt + TiltErl) Pos ^ Pan ^, Tilt => Pos lntl {Pan Int + Pan Erl ; Tilt Int + Tilt Erl )
Go To PanD;TiltD Go To Pan D ; Tilt D
= => PosD1(PanD + PanMErl; TiltD + TiltMErl) = => Pos D1 (Pan D + Pan MErl ; Tilt D + Tilt MErl )
Go To Panlnt;Tiltlnt Go To Pan lnt ; Tilt lnt
Pos2(Pan2, Tilt2) == Poslnt2(Panlnt + PanEr2; TiltInt + TiltEr2) Pos 2 (Pan 2 , Tilt 2 ) == Pos lnt2 (Pan lnt + Pan Er2 ; Tilt Int + Tilt Er2 )
Go To PanD;TiltD Go To Pan D ; Tilt D
=> PosD2(PanD + PanMEr2; TiltD + TiltMEr2) Аналогично предыдущему: РоБ^Ра ; Tilt^) - первая исходная позиция. => Pos D2 (Pan D + Pan MEr2 ; Tilt D + Tilt MEr2 ) Similar to the previous one: PoB ^ Ra; Tilt ^) is the first starting position.
Poslntl(PanInt + Pari i. Tiltjnt + TiltErl) - промежуточная позиция с собственной ошибкой позиционирования при перепозиционировании из первой исходной позиции. Pos lntl (Pan Int + Pari i. Tiltjnt + Tilt Erl ) - an intermediate position with its own positioning error when repositioning from the first starting position.
PosD1(PanD + PanMErl; TiltD + TiltMErl) - конечная (целевая) позиция при перепозиционировании из промежуточной позиции. Pos D1 (Pan D + Pan MErl ; Tilt D + Tilt MErl ) - the end (target) position when repositioning from an intermediate position.
Pos2 .P n2; Tilt2) - вторая исходная позиция, отличающаяся от первой исходной позиции. Pos 2. P n 2 ; Tilt 2 ) - second starting position, different from the first starting position.
PosInt2 {PanInt + PanEr2; TiltInt + TiltEr2) - промежуточная позиция с собственной ошибкой позиционирования при перепозиционировании из второй исходной позиции. Pos Int2 {Pan Int + Pan Er2 ; Tilt Int + Tilt Er2 ) - an intermediate position with its own positioning error when repositioning from the second initial position.
PosD2(PanD + PanMEr2; TiltD + TiltMEr2 - конечная позиция при приходе из промежуточной позиции. Т.к. в конечную точку ΡΤΖ-камера позиционируется из промежуточной точки, координаты которой в двух описываемых маршрутах движения могут отличаться не более, чем на ошибку позиционирования (от 0,05 до 0,5 градуса), конечная ошибка PanMEr; TiltMEr будет существенно меньше, и для камер с точностью позиционирования 0,05 градуса может составлять уже около 0,01 градуса. Pos D2 (Pan D + Pan MEr2 ; Tilt D + Tilt MEr2 - end position when coming from an intermediate position. Because the ΡΤΖ-camera is positioned at the final point from an intermediate point, the coordinates of which in the two described driving routes can differ by no more than a positioning error (from 0.05 to 0.5 degrees), the final error is Pan MEr ; Tilt MEr will be significantly smaller, and for cameras with a positioning accuracy of 0.05 degrees, it can already be about 0.01 degrees.
Необходимый эффект достигается ценой некоторой потери времени, необходимого на промежуточное позиционирование и контроль установки поворотного механизма в промежуточную позицию. Однако для многих задач точность, которая достигается за счет уменьшения ошибки позиционирования, является приоритетным фактором. Кроме того, современные камеры обладают очень большой скоростью позиционирования, что сводит временные затраты на дополнительное позиционирование к минимуму. Согласно Фиг. 1, устройство для реализации технического решения включает в себя блок управления 101. Блок управления 101 может быть сконфигурировано как клиент, сервер, мобильное устройство или любое другое вычислительное устройство, которое взаимодействует с данными в системе совместной работы. В самой базовой конфигурации блок управления 101, как правило, включает в себя, по меньшей мере, один процессор и блок хранения данных. В зависимости от точной конфигурации и типа вычислительного устройства системная память может быть энергозависимой (например, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM)), энергонезависимой (например, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM)) или некоторой их комбинацией. Блок хранения данных, как правило, включает в себя одну или более прикладных программ и может включать в себя данные программ. The necessary effect is achieved at the cost of some loss of time required for intermediate positioning and control of the installation of the rotary mechanism in the intermediate position. However, for many tasks, accuracy, which is achieved by reducing positioning error, is a priority. In addition, modern cameras have a very high positioning speed, which reduces the time spent on additional positioning to a minimum. According to FIG. 1, a device for implementing a technical solution includes a control unit 101. The control unit 101 may be configured as a client, server, mobile device or any other computing device that interacts with data in a collaboration system. In the most basic configuration, the control unit 101 typically includes at least one processor and a data storage unit. Depending on the exact configuration and type of computing device, system memory can be volatile (e.g., random access memory (RAM)), non-volatile (e.g. read only memory (ROM)), or some combination thereof. The data storage unit typically includes one or more application programs and may include program data.
Функциональное взаимодействие блоков происходит следующим образом: блок управления 101 получает целевую позицию поворота ΡΤΖ-камеры с блока получения целевой позиции камеры 104; The functional interaction of the blocks is as follows: the control unit 101 obtains the target rotation position of the камеры-camera from the block receiving the target position of the camera 104;
Под целевой позицией понимается позиция камеры, задаваемая программой управления камерой или оператором. Таким образом, целевая позиция поворота ΡΤΖ-камеры передается блоку управления 101 из блока получения целевой позиции камеры 104. Сущность технического решения не зависит от способа получения целевой позиции. блок управления 101 отправляет блоку определения промежуточных позиций 102 команду на определение, по крайней мере, одной промежуточной позиции камеры и ее координат на основе данных о целевой позиции поворота камеры; The target position is understood as the camera position defined by the camera control program or the operator. Thus, the target rotation position of the камеры-camera is transmitted to the control unit 101 from the unit for obtaining the target position of the camera 104. The essence of the technical solution does not depend on the method of obtaining the target position. the control unit 101 sends a command to the intermediate position determination unit 102 to determine at least one intermediate position of the camera and its coordinates based on the target rotation position of the camera;
Промежуточные позиции и их координаты блок определения промежуточных позиций 102 определяет путем проведения тестирования устройства, либо на основании представлений об конфигурации поворотного механизма камеры. При проведении тестирования для получения оптимальных параметров промежуточных точек могут использоваться алгоритмы глобальной оптимизации [6,7,8]. Intermediate positions and their coordinates are determined by the intermediate position determination unit 102 by testing the device, or based on ideas about the configuration of the camera rotary mechanism. During testing, global optimization algorithms can be used to obtain optimal parameters of intermediate points [6,7,8].
Промежуточные позиции могут быть определены через абсолютные координаты или через относительные координаты. Количество промежуточных позиций зависит от требуемой скорости и точности позиционирования. Чем выше требуется скорость позиционирования, тем меньше должно быть промежуточных точек позиционирования, при этом, в некоторых случаях может быть достаточно одной промежуточной точки позиционирования. Также из общих соображений очевидно, что увеличение количества промежуточных точек сверх определенного предела не приведет к увеличению точности позиционирования. Скорость и точность позиционирования могут задаваться заранее в зависимости от конкретного способа применения камеры. Intermediate positions can be defined through absolute coordinates or through relative coordinates. The number of intermediate positions depends on the required speed and positioning accuracy. The higher the positioning speed is required, the less intermediate positioning points should be, and in some cases one intermediate positioning point may be sufficient. It is also obvious from general considerations that increasing the number of intermediate points beyond a certain limit will not increase the accuracy of positioning. Speed and positioning accuracy can be set in advance, depending on the specific application of the camera.
В некоторых вариантах определения промежуточных точек строят автоматическую процедуру вычисления получаемой точности позиционирования при заданной скорости и наоборот, получаемой скорости позиционирования при необходимой точности. In some embodiments, the definition of intermediate points build an automatic procedure for calculating the resulting positioning accuracy at a given speed and vice versa, the resulting positioning speed at the required accuracy.
В частном случае, тестирование с целью определения промежуточных позиций может происходить следующим образом: In a particular case, testing to determine intermediate positions can occur as follows:
1. Блок управления 101 отправляет команду блоку получения целевой позиции камеры 104 определить целевую позицию камеры случайным образом. 1. The control unit 101 sends a command to the unit to obtain the target position of the camera 104 to determine the target position of the camera at random.
2. Затем блок управления 101 направляет блоку последовательного поворота ΡΤΖ-камеры 103 команду на перемещение в произвольную точку, затем сразу направляет команду возвращения блоку получения целевой позиции камеры 104 в целевую позицию по определенному алгоритму позиционирования, проводя замер точности и скорости позиционирования.  2. Then, the control unit 101 sends the unit for sequential rotation of the камеры-camera 103 to a command to move to an arbitrary point, then immediately sends the command to return to the unit to obtain the target position of the camera 104 to the target position according to a certain positioning algorithm, measuring the accuracy and speed of positioning.
3. После чего блок управления 101 изменяет алгоритм позиционирования и снова проводит измерения точности позиционирования .  3. After that, the control unit 101 changes the positioning algorithm and again takes measurements of positioning accuracy.
При изменении алгоритма позиционирования подразумевается как выбор другого алгоритма, так и настройка текущего действующего. When changing the positioning algorithm, it implies both the choice of another algorithm and the setting of the current one.
При этом могут использоваться различные стратегии изменения алгоритма позиционирования, в том числе наиболее простые. Приведем пример простой стратегии определения алгоритма позиционирования: блок управления 101 выбирает одну промежуточную позицию, отличающуюся от целевой по панорамному углу и углу наклона на величину А. Затем при помощи алгоритма глобальной оптимизации [6,7,8] для одномерной функции выбирают такое значение А, которое соответствует минимальной ошибке позиционирования. In this case, various strategies for changing the positioning algorithm can be used, including the simplest ones. Here is an example of a simple strategy for determining a positioning algorithm: the control unit 101 selects one intermediate position that differs from the target one by the panoramic angle and angle of inclination by A. Then, using the global optimization algorithm [6,7,8] for a one-dimensional function choose a value A that corresponds to a minimum positioning error.
Для определения ошибки позиционирования могут использоваться алгоритмы компьютерного зрения, например, реализующие выделение опорных точек на двух кадрах и определение смещения опорных точек между кадрами. Поиск опорных точек может быть произведен, как указано в источнике информации [5]. В частном случае, могут использоваться два изображения - первое, полученное в целевой точке в начальный момент времени, и второе, полученное в целевой позиции после позиционирования из промежуточной позиции. Далее эти изображения сравниваются, и определяется ошибка позиционирования. блок управления 101 направляет команду блоку последовательного поворота ΡΤΖ-камеры 103 на последовательный поворот в целевую позицию через вышеупомянутые промежуточные позиции. To determine the positioning error, computer vision algorithms can be used, for example, which implement the selection of control points on two frames and the determination of the displacement of control points between frames. The search for reference points can be performed as indicated in the information source [5]. In the particular case, two images can be used - the first obtained at the target point at the initial moment of time, and the second obtained at the target position after positioning from an intermediate position. Next, these images are compared and a positioning error is determined. the control unit 101 sends the command to the sequential rotation unit of the камеры-camera 103 to successively rotate to the target position through the aforementioned intermediate positions.
После получения целевой позиции и вычисления набора промежуточных позиций, блок управления 101 направляет команду блоку последовательного поворота ΡΤΖ-камеры 103 на последовательный поворот в целевую позицию через первую промежуточную позицию, затем, при ее наличии, во вторую, и так далее. Последним шагом будет поворот камеры в целевую позицию. After receiving the target position and calculating a set of intermediate positions, the control unit 101 sends the command to the successive rotation unit of the камеры-camera 103 to successively rotate to the target position through the first intermediate position, then, if there is one, to the second, and so on. The final step is to rotate the camera to the target position.
Блок управления 101 может иметь дополнительные особенности или функциональные возможности. Например, блок управления 101 может также включать в себя дополнительные модули хранения данных (съемные и несъемные), такие как, например, магнитные диски, оптические диски или лента. Компьютерные носители данных могут включать в себя энергозависимые и энергонезависимые, съемные и несъемные носители, реализованные любым способом или при помощи любой технологии для хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Блок управления 101 является примером компьютерных носителей данных. Компьютерные носители данных включают в себя, но не в ограничительном смысле, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), электрически стираемое программируемое ПЗУ (EEPROM), флэш-память или память, выполненную по другой технологии, ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM), универсальные цифровые диски (DVD) или другие оптические запоминающие устройства, магнитные кассеты, магнитные ленты, хранилища на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, или любую другую среду, которая может быть использована для хранения желаемой информации и к которой может получить доступ блок управления 101. The control unit 101 may have additional features or functionality. For example, the control unit 101 may also include additional data storage modules (removable and non-removable), such as, for example, magnetic disks, optical disks, or tape. Computer storage media may include volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any way or using any technology for storing information, such as machine-readable instructions, data structures, program modules or other data. The control unit 101 is an example of computer storage media. Computer storage media includes, but is not limited to, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), flash memory or other memory technology, compact ROM a disc (CD-ROM), universal digital disks (DVDs) or other optical storage devices, magnetic tapes, magnetic tapes, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or any other medium that may be used on to store the desired information and which can be accessed by the control unit 101.
Блок управления 101 содержит коммуникационные соединения, которые позволяют устройству связываться с другими вычислительными устройствами. Коммуникационное соединение является примером коммуникационной среды. Как правило, коммуникационная среда может быть реализована при помощи машиночитаемых инструкций, структур данных, программных модулей или других данных в модулированном информационном сигнале, таком как несущая волна, или в другом транспортном механизме, и включает в себя любую среду доставки информации. Термин «модулированный информационный сигнал» означает сигнал, одна или более из его характеристик изменены или установлены таким образом, чтобы закодировать информацию в этом сигнале. Для примера, но без ограничения, коммуникационные среды включают в себя проводные среды, такие как проводная сеть или прямое проводное соединение. Термин «машиночитаемый носитель», как употребляется в этом документе, включает в себя как носители данных, так и коммуникационные среды. Элементы данного устройства находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи, а их совместное использование приводит к созданию нового устройства с новой функцией. Таким образом, конструкция выполняется в жесткой конструкции, все блоки которой связаны, в любом исполнении, не влияющим на сущность технического решения. The control unit 101 contains communication connections that allow the device to communicate with other computing devices. Communication connection is an example of a communication environment. Typically, a communication medium can be implemented using computer-readable instructions, data structures, program modules or other data in a modulated information signal, such as a carrier wave, or in another transport mechanism, and includes any information delivery medium. The term "modulated information signal" means a signal, one or more of its characteristics are changed or set in such a way as to encode information in this signal. By way of example, but without limitation, communication media include wired media such as a wired network or a direct wired connection. The term “machine-readable medium”, as used herein, includes both storage media and communication media. Elements of this device are in constructive unity and functional relationship, and their joint use leads to the creation of a new device with a new function. Thus, the design is performed in a rigid structure, all the blocks of which are connected, in any design, without affecting the essence of the technical solution.
Блоки, используемые в устройстве, могут быть реализованы с помощью электронных компонент, используемых для создания цифровых интегральных схем. Не ограничиваюсь, могут быть использоваться микросхемы, логика работы которых определяется при изготовлении, или программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), логика работы которых задаётся посредством программирования. Для программирования используются программаторы и отладочные среды, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др. Альтернативой ПЛИС являются: программируемые логические контроллеры (ПЛК), базовые матричные кристаллы (БМК), требующие заводского производственного процесса для программирования; ASIC — специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при мелкосерийном и единичном производстве существенно дороже. The blocks used in the device can be implemented using electronic components used to create digital integrated circuits. Not limited to, microcircuits can be used, the logic of which is determined during manufacture, or programmable logic integrated circuits (FPGAs), the logic of which is set by programming. For programming, programmers and debugging environments are used that allow you to specify the desired structure of a digital device in the form of a circuit diagram or programs in special equipment description languages: Verilog, VHDL, AHDL, etc. Alternative FPGAs are: programmable logic controllers (PLCs), base matrix crystals ( BMK) requiring a factory production process for programming; ASIC - specialized custom large integrated circuits (LSI), which are much more expensive in small-scale and single-unit production.
Также блоки могут быть реализованы с помощью постоянных запоминающих устройств (см. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. - М.: Радио и связь, 1990. - 160 с; Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник/ А.Ю.Горденов и др. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с). Blocks can also be implemented using read-only memory devices (see O. Lebedev. Memory microcircuits and their application. - M.: Radio and communications, 1990. - 160 s; Large integrated circuits of memory devices: Reference / A.Yu. Gordenov et al. - M.: Radio and Communications, 1990. - 288 s).
Таким образом, реализация всех используемых блоков достигается стандартными средствами, базирующимися на классических принципах реализации основ вычислительной техники. ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ Thus, the implementation of all used blocks is achieved by standard means based on the classical principles of implementing the foundations of computer technology. EXAMPLES OF IMPLEMENTATION
Пусть имеется модель камеры, допускающая возможность позиционирования с различными скоростями. При этом известно, что в силу инерционности механизма, попытка позиционирования камеры в точку (Pan,Tilt) приводит к позиционированию в точку (Pan + Perr, Tilt + Terr), где (Perr,Terr) - ошибка позиционирования, величина которой зависит от скорости движения камеры в точку позиционирования, а направление зависит от вектора движения, которым обладала камера в момент достижения целевой позиции. Таким образом, позиционирование с максимальной скоростью приводит к появлению ошибки максимальной величины. Направление ошибки так же непредсказуемо, поскольку зависит от позиции, в которой камера находилась до начала позиционирования. Позиционирование с малой скоростью уменьшило бы ошибку, но многократно увеличило бы время позиционирования в случае, если начальная позиция камеры и целевая позиция существенно отличаются. В ходе тестирования возможностей поворотного механизма камеры выяснилось, что для достижения минимальной ошибки позиционирования достаточно определить одну промежуточную точку, отличающуюся от целевой позиции на один градус по панорамному углу и углу наклона и осуществлять движение из промежуточной позиции в целевую с минимальной скоростью. При этом увеличение расстояния между целевой позицией и промежуточной не приводит к уменьшению ошибки, но, естественно, приводит к увеличению времени позиционирования. В то же время, дальнейшее сокращение расстояния приводит к увеличению ошибки позиционирования. Таким образом, расстояние в один градус по двум углам является оптимальным с точки зрения уменьшения ошибки позиционирования. Let there be a camera model that allows positioning at different speeds. It is also known that due to the inertia of the mechanism, an attempt to position the camera at a point (Pan, Tilt) leads to positioning at a point (Pan + Perr, Tilt + Terr), where (Perr, Terr) is a positioning error, the magnitude of which depends on the speed the camera’s movement to the positioning point, and the direction depends on the motion vector that the camera possessed when it reached the target position. Thus, positioning at maximum speed results in a maximum error. The direction of the error is also unpredictable, because it depends on the position in which the camera was before the start of positioning. Positioning at a low speed would reduce the error, but would significantly increase the positioning time if the initial position of the camera and the target position are significantly different. During testing the capabilities of the camera’s rotary mechanism, it turned out that in order to achieve the minimum positioning error, it is enough to determine one intermediate point that differs from the target position by one degree in the panoramic angle and angle of inclination and move from the intermediate position to the target one with a minimum speed. Moreover, an increase in the distance between the target position and the intermediate one does not lead to a decrease in the error, but, of course, leads to an increase in the positioning time. At the same time, a further reduction in distance leads to an increase in positioning error. Thus, a distance of one degree at two angles is optimal in terms of reducing positioning errors.
Далее рассматривается пример реализации технического решения, в котором присутствует одна промежуточная точка (Pan - 1°, Tilt - 1°). Определение промежуточной позиции (Pan - 1°, Tilt - 1°) дано в абсолютных координатах камеры, но также может быть определено в относительных координатах. При этом, если исходная позиция камеры была (Рисх,Тисх), то относительная позиция промежуточной точки будет (Pan - 1 - Рисх, Tilt - 1 - Тисх) и будет соответствовать смещению, на которое подлежит повернуть камеру для достижения промежуточной позиции. Аналогично, координаты целевой позиции относительно промежуточной позиции будут (1,1). The following is an example of the implementation of a technical solution in which there is one intermediate point (Pan - 1 °, Tilt - 1 °). The definition of the intermediate position (Pan - 1 °, Tilt - 1 °) is given in the absolute coordinates of the camera, but can also be determined in relative coordinates. In this case, if the initial position of the camera was (Figx, Tisx), then the relative position of the intermediate point will be (Pan - 1 - Figx, Tilt - 1 - Tisx) and will correspond to the offset by which the camera should be rotated to reach the intermediate position. Similarly, the coordinates of the target position relative to the intermediate position will be (1,1).
Предварительно, получают целевую позицию (Pan, Tilt). Далее определяют одну промежуточную позицию (Pan - 1°, Tilt - 1°), после чего поворачивают камеру с максимальной скоростью из исходной позиции в промежуточную. Из промежуточной позиции поворачивают камеру в целевую позицию с минимальной скоростью. Previously, get the target position (Pan, Tilt). Next, one intermediate position is determined (Pan - 1 °, Tilt - 1 °), after which the camera is rotated at maximum speed from the initial position to the intermediate. From the intermediate position, turn the camera to the target position with minimal speed.
Результатом такой последовательности действий будет уменьшение ошибки позиционирования в целевой точке, поскольку движение в нее осуществлялось с минимальной скоростью. При этом время позиционирования вырастет несущественно, поскольку с минимальной скоростью камера двигалась лишь короткий промежуток траектории позиционирования, а именно путь в один градус по панорамному углу и углу наклона. Кроме того, направление уменьшенной ошибки будет одинаковым, поскольку вектор движения камеры в момент достижения целевой позиции будет одним и тем же, что позволит перевести ошибку в разряд систематических, учесть и таким образом полностью нивелировать. The result of this sequence of actions will be a reduction in positioning error at the target point, since the movement into it was carried out at a minimum speed. At the same time, the positioning time will increase insignificantly, since with a minimum speed the camera moved only a short interval of the positioning trajectory, namely, the path of one degree along the panoramic angle and tilt angle. In addition, the direction of the reduced error will be the same, since the camera’s vector of movement at the moment of reaching the target position will be the same, which will allow translating the error into a systematic category, taking into account and thus completely leveling.
В примере реализации с двумя промежуточными точками предварительно получают целевую позицию, после чего определяют две промежуточные позиции. Первая позиция (Pan - 1°, Tilt - 1°), вторая позиция (Pan, Tilt - 1°). Затем осуществляют позиционирование в первую промежуточную позицию с максимальной скоростью, после чего происходит позиционирование во вторую промежуточную позицию с минимальной скоростью. В итоге осуществляют позиционирование в целевую позицию с минимальной скоростью. In an example implementation with two intermediate points, the target position is first obtained, after which two intermediate positions are determined. The first position (Pan - 1 °, Tilt - 1 °), the second position (Pan, Tilt - 1 °). Then they are positioned in the first intermediate position with maximum speed, after which they are positioned in the second intermediate position with minimal speed. As a result, they are positioned at the target position with minimal speed.
Специалисту в данном уровне техники, очевидно, что технический результат достигается при использовании одной промежуточной точки. При увеличении количества промежуточных точек, ошибка позиционирования уменьшается. One skilled in the art will appreciate that a technical result is achieved using one intermediate point. As the number of intermediate points increases, the positioning error decreases.
Кроме технического результата, описанного для способа с одной промежуточной точкой, данное устройство имеет результатом дальнейшее уменьшение ошибки позиционирования, связанное с тем, что на двух последних шагах движение осуществляется только по одному из углов и отсутствует ошибка, связанная с неточной синхронизацией приводов механизма позиционирования, осуществляющих движение по каждому из углов. In addition to the technical result described for the method with one intermediate point, this device results in a further reduction in positioning error due to the fact that in the last two steps the movement is carried out only in one of the angles and there is no error associated with inaccurate synchronization of the positioning mechanism drives movement along each of the corners.
Настоящее подробное описание составлено с приведением различных не имеющих ограничительного и исчерпывающего характера вариантов осуществления. В то же время, специалистам, имеющим средний уровень компетентности в рассматриваемой области техники, очевидно, что различные замены, модификации или сочетания любых раскрытых здесь вариантов осуществления (в том числе частично) могут быть воспроизведены в пределах объема настоящего технического решения. Таким образом, подразумевается и понимается, что настоящее описание технического решения включает дополнительные варианты осуществления, суть которых не изложена здесь в явно выраженной форме. Такие варианты осуществления могут быть получены путем, например, сочетания, модификации или преобразования каких-либо действий, компонентов, элементов, свойств, аспектов, характеристик, ограничений и пр., относящихся к приведенным здесь и не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ The present detailed description is made up of various non-limiting and exhaustive embodiments. At the same time, for specialists having an average level of competence in the considered field of technology, it is obvious that various replacements, modifications or combinations of any of the embodiments disclosed herein (including partially) can be reproduced within the scope of this technical solution. Thus, it is understood and understood that the present description of the technical solution includes additional embodiments, the essence of which is not set forth here in an explicit form. Such embodiments may be obtained, for example, by combining, modifying, or transforming any actions, components, elements, properties, aspects, characteristics, limitations, etc., related to the embodiments presented herein and not being restrictive. USED SOURCES
1. «Keeping a Pan-Tilt-Zoom Camera Calibrated)), авторы: Ziyan Wu, Richard J. Radke, опубликовано: IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. - 2013. 1. “Keeping a Pan-Tilt-Zoom Camera Calibrated)), authors: Ziyan Wu, Richard J. Radke, published: IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell - 2013.
2. S. N. Sinha and M. Pollefeys. Pan-tilt-zoom camera calibration and high- resolution mosaic generation. Computer Vision and Image Understanding, 103(3): 170-183, Sept. 2006.  2. S. N. Sinha and M. Pollefeys. Pan-tilt-zoom camera calibration and high-resolution mosaic generation. Computer Vision and Image Understanding, 103 (3): 170-183, Sept. 2006.
3. M. Sarkis, C. Senft, and K. Diepold. Calibrating an Automatic Zoom Camera With Moving Least Squares. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 6(3):492-503, July 2009.  3. M. Sarkis, C. Senft, and K. Diepold. Calibrating an Automatic Zoom Camera With Moving Least Squares. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 6 (3): 492-503, July 2009.
4. Интернет-ресурс: http://www.aktivsb.ru/article-infol052.html  4. Internet resource: http://www.aktivsb.ru/article-infol052.html
5. Компьютерное зрение современный подход Computer Vision: А Modern Approach Авторы: Дэвид А. Форсайт, Жан Понс Переводчики: А. Назаренко, И. Дорошенко Языки: Русский Издательство: Вильяме ISBN 5-8459-0542-7, 0-13-085198-1 ; 2004 г. 5. Computer vision, a modern approach Computer Vision: A Modern Approach Authors: David A. Forsyth, Jean Pons Translators: A. Nazarenko, I. Doroshenko Languages: Russian Publisher: William ISBN 5-8459-0542-7, 0-13-085198 -one ; 2004 year
6. Стронгин Р. Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах. 6. Strongin R. G. Numerical methods in multiextremal problems.
"Оптимизация и исследование операций", Главная редакция физико- математической литературы издательства "Наука", М. , 1978, 240 стр.  "Optimization and investigation of operations", The main edition of the physical and mathematical literature of the publishing house "Science", M., 1978, 240 pp.
7. Пападимитриу X., Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация:  7. Papadimitriou X., Steiglitz K. Combinatorial optimization:
Алгоритмы и сложность. М.: Мир, 1985  Algorithms and complexity. M .: Mir, 1985
8. Батищев Д. И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач. Под ред. Львовича Я.Е.: Учеб. пособие. Воронеж, 1995, 64 с. 8. Batishchev D. I. Genetic algorithms for solving extreme problems. Ed. Lvovich Ya.E .: Textbook. allowance. Voronezh, 1995, 64 p.
9. Интернет-ресурс: https://m.wikipedia.or^wiki/ynrcbi_3^epa 9. Internet resource: https: //m.wikipedia.or^wiki/ynrcbi_3^epa

Claims

ФОРМУЛА FORMULA
1. Устройство уменьшения ошибки позиционирования для PTZ камеры, содержащее блок определения промежуточных позиций камеры, с возможностью записи и хранения координат промежуточных позиций камеры, блок последовательного поворота ΡΤΖ-камеры, блок получения целевой позиции камеры, блок управления, причем блок управления соединен с блоком получения целевой позиции камеры, выход которого подключен к входу блока определения промежуточных позиций камеры, который подключен к входу блока управления, вход которого подключен к выходу блока последовательного поворота PTZ- камеры. 1. A device for reducing positioning errors for a PTZ camera, comprising a unit for determining intermediate positions of the camera, with the ability to record and store coordinates of intermediate positions of the camera, a unit for sequential rotation of the камеры-camera, a unit for obtaining the target position of the camera, a control unit, the control unit being connected to the receiving unit target position of the camera, the output of which is connected to the input of the unit for determining intermediate positions of the camera, which is connected to the input of the control unit, the input of which is connected to the output of the unit after ovatelnogo turn PTZ- camera.
PCT/RU2015/000814 2015-07-17 2015-11-23 Positioning error reduction device for a ptz camera WO2017014669A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015129265 2015-07-17
RU2015129265 2015-07-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017014669A1 true WO2017014669A1 (en) 2017-01-26

Family

ID=57834371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000814 WO2017014669A1 (en) 2015-07-17 2015-11-23 Positioning error reduction device for a ptz camera

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017014669A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2199150C2 (en) * 2001-02-02 2003-02-20 Курский государственный технический университет Optoelectronic system calibration device
US20050036036A1 (en) * 2001-07-25 2005-02-17 Stevenson Neil James Camera control apparatus and method
US20100033567A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Objectvideo, Inc. Automatic calibration of ptz camera system
US20110102586A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Ptz camera and controlling method of the ptz camera
EP1295478B1 (en) * 2000-06-30 2013-08-14 Sensormatic Electronics, LLC Integrated enclosure and controller for video surveillance camera
US20130329003A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Aver Information Inc. Video camera positioning system and control method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1295478B1 (en) * 2000-06-30 2013-08-14 Sensormatic Electronics, LLC Integrated enclosure and controller for video surveillance camera
RU2199150C2 (en) * 2001-02-02 2003-02-20 Курский государственный технический университет Optoelectronic system calibration device
US20050036036A1 (en) * 2001-07-25 2005-02-17 Stevenson Neil James Camera control apparatus and method
US20100033567A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Objectvideo, Inc. Automatic calibration of ptz camera system
US20110102586A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Ptz camera and controlling method of the ptz camera
US20130329003A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Aver Information Inc. Video camera positioning system and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11295472B2 (en) Positioning method, positioning apparatus, positioning system, storage medium, and method for constructing offline map database
JP6977921B2 (en) Mapping method, image collection processing system and positioning method
CN110268704B (en) Video processing method, device, unmanned aerial vehicle and system
KR20210084622A (en) Time synchronization processing methods, electronic devices and storage media
US10976158B2 (en) Device and method to locate a measurement point with an image capture device
US20080267453A1 (en) Method for estimating the pose of a ptz camera
CN102256109A (en) Automatic tracking camera system for multiple targets and focusing method for system
KR102641287B1 (en) Method and Apparatus for Center Calibration of Camera System
US20200019136A1 (en) Method and apparatus for estimating system error of commissioning tool of industrial robot
CN106468539B (en) Method and apparatus for generating geographic coordinates
US10473883B2 (en) Variable magnification optical system and control method thereof
CN109657198B (en) Robot calibration method and device and computer readable storage medium
Huo et al. A novel algorithm for pose estimation based on generalized orthogonal iteration with uncertainty-weighted measuring error of feature points
RU162545U1 (en) POSITIONING ERROR DEVICE FOR PTZ CAMERA
WO2017117750A1 (en) Simple follow focus system based on multiple ranging approaches, and photographing system
WO2017014669A1 (en) Positioning error reduction device for a ptz camera
US11310423B2 (en) Image capturing method and image capturing apparatus
WO2016195533A1 (en) Device for reducing ptz camera positioning error
US9261602B2 (en) Location change detection based on ambient sensor data
RU161620U1 (en) PTZ CAMERA POSITIONING ERROR DEVICE
US20220394182A1 (en) Method for optimizing privacy mask of camera with panning and tilting control and imaging device with privacy mask optimization applied
RU2584816C1 (en) Method and system for reducing positioning error of ptz chamber
CN116347245A (en) Camera calibration method and device, electronic equipment and storage medium
CN113411547B (en) Position correction method and device for cradle head
US11489998B2 (en) Image capturing apparatus and method of controlling image capturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15899037

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15899037

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1