CN101287108B - 摇摄-倾斜摄像机中的支持连续摇摄旋转 - Google Patents

摇摄-倾斜摄像机中的支持连续摇摄旋转 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种方法，用于将摇摄-倾斜摄像机的机动部分从具有第一摇摄位置和第一倾斜位置的第一摇摄-倾斜位置移动至具有第二摇摄位置和第二倾斜位置的第二摇摄-倾斜位置。识别机械摇摄止挡。通过将摄像机机动部分颠倒并摇摄到第二摇摄坐标，机动部分从第一摇摄坐标移动至第二摇摄坐标。第一摇摄坐标为摇摄-倾斜坐标系一部分，第二摇摄坐标为互补摇摄-倾斜坐标系的展现已颠倒机动部分(140)位置的部分。机动部分从第一倾斜位置移动至第二倾斜位置。第一倾斜坐标为摇摄-倾斜坐标系一部分，第二倾斜坐标为互补摇摄-倾斜坐标系一部分。本发明还涉及对应的装置和计算机程序。结果，本发明完全或部分地消除摇摄/倾斜止挡对用户的影响，并实现了摇摄/倾斜摄像机的可感知连续摇摄旋转，类似于传统球顶型摄像机的功能。

Description

摇摄-倾斜摄像机中的支持连续摇摄旋转
技术领域
本发明涉及一种方法，其用于将摇摄-倾斜摄像机的机动部分从具有第一摇摄坐标和第一倾斜坐标的第一摇摄-倾斜位置移动到具有第二摇摄坐标和第二倾斜坐标的第二摇摄-倾斜位置。本发明还涉及相应的计算机程序产品和相应的存储介质。
背景技术
本发明意在与摇摄-倾斜-缩放(PTZ)摄像机结合使用。PTZ摄像机和球顶型摄像机是在多种监视应用中最常见的其中两种摄像机。这两种摄像机都可以沿多个不同方向运动，并典型地由计算机系统控制，当用户浏览在显示器上的拍摄到的图像时，该用户使用某种控制装置(例如操纵杆)进行输入，所述计算机系统接收来自用户的上述输入。
分别地，摇摄被定义为摄像机在水平面内的运动，而倾斜被定义为摄像机在竖直面内的运动。为了描述怎样将摄像机从第一位置移动到第二位置，可供采用的运动模型主要有三类：绝对运动，相对运动和连续运动。在绝对运动模型中，摄像机的新位置描述为在固定的摇摄/倾斜坐标系中的目标位置(例如，“摇摄至36.25度，倾斜至-20.70度”)。典型地由用户以数字形式输入新位置的坐标来产生用户输入。在相对运动模型中，摄像头的新位置被描述为在固定的摇摄/倾斜坐标系中与当前摄像机位置相对的摇摄和倾斜距离偏移量(例如，“向左摇摄2.50度，向上倾斜6.45度”)。用户输入典型地由如下过程产生：用户在所显示图像中使用鼠标(或类似的指向装置)点击来选择用户希望该摄像机所重新指向的点。在连续运动模型中，摄像机的新位置描述为方向和速度(即，矢量)，并将连续进行，直至发出另一运动指令(例如以10.50度/秒向右摇摄，且以5.25度/秒向下倾斜)。连续运动模型为由大多数手动操作人员使用的传统的“操作杆控制”。
球顶型摄像机典型地安装在建筑物的天花板上，这种摄像机具有无限制的摇摄(即，球顶型摄像机能够实现摇摄面内数目不限的360度旋转)，且能够典型地倾斜180度，从而覆盖完全的半球体。当球顶型摄像机倾斜经过最低点时(即摄像机正下方的点)，摄像机将颠倒。为了向用户显示正确朝向的图像，由球顶型摄像机拍摄的图像自动地翻转(也就是旋转180度)。
另一方面，对于PTZ摄像机，摇摄范围典型地为+/-170度(也就是小于360度的整个摇摄范围)，倾斜典型地从0到90度、或从0到-180度变化。这些约束缘自于，例如由将PTZ摄像机的机动部分和固定部分相连接的输电线和数据线所引发的机械限制。图1示出了PTZ摄像机100的示意图，PTZ摄像机100具有固定元件120和其上附接摄像机块140的机动元件130。固定元件120具有机械止挡110，其与机动元件130上的机械止挡150实体接合，从而限制机动元件130的运动。
美国专利No.6,392,693描述了一种监视摄像机的示例，其具有在摄像机到达预定位置时自动枢转之功能。当摄像机到达预定位置时，该摄像机自动枢转至用户能够设置的不同位置。该文件描述了如下应用，其中摄像机监视两扇门之间的过道，且能够用于追踪正在从第一扇门走向第二扇门的人。当人员抵达第二扇门(即所述预定位置)时，该摄像机自动回到其监视第一扇门的初始位置。在从预定摄像机位置到初始位置的转换期间，向用户显示的图像冻结。还提供多种实施例以用于致动或止动上述自动枢转功能。由于该文献中所用的监视摄像机为PTZ摄像机，所以也遭遇到以上所讨论的相同的问题。也就是说，即使该摄像机能够覆盖所述走道，如示例性实施例中所述，该摄像机也缺乏360度连续摇摄能力和180度倾斜能力，从而限制摄像机操纵者的观察能力。
发明内容
本发明的目标在于，通过消除摇摄/倾斜止挡对用户的影响并实现摇摄/倾斜摄像机的可感知的连续摇摄旋转(这类似于传统的球顶型摄像机的功能)，完全地或部分地消除上文所提的问题。通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求10所述的计算机程序产品以及根据权利要求19所述的存储介质实现了上述目标。
根据第一方面，本发明涉及一种方法，其用于将摇摄-倾斜摄像机的机动部分从具有第一摇摄位置和第一倾斜位置的第一摇摄-倾斜位置移动至具有第二摇摄位置和第二倾斜位置的第二摇摄-倾斜位置，所述机动部分构造为在几何摇摄面内摇摄。该方法的特征在于如下步骤：
-识别到机械摇摄止挡的位置；和
-通过将所述机动部分(140)倾斜经过所述几何摇摄面的法线而使所述摄像机的机动部分颠倒，并使该机动部分(140)摇摄至所述第二摇摄位置，从而将所述机动部分(140)从所述第一摇摄位置移动至所述第二摇摄位置，其中所述第一摇摄位置为摇摄-倾斜坐标系的一部分，所述第二摇摄位置为展现已颠倒机动部分之位置的互补摇摄-倾斜坐标系的一部分。
这为具有机械摇摄止挡的摇摄-倾斜摄像机提供了360度连续摇摄的能力。结果，使用操纵杆的用户不必知道摇摄止挡的位置。
在呈现给用户之前，系统内部所使用的互补坐标输出至垂直坐标空间内。结果，用户将总是观察到垂直坐标(用户习惯于此)，而不必关注摇摄-倾斜摄像机内部使用何种坐标来呈现不同的摄像机位置。
在一个实施例中，所述方法进一步包括：将机动部分从第一倾斜位置移动至第二倾斜位置。此外，朝向第二摇摄和倾斜位置的移动可以大致同时执行。较之独立执行倾斜和摇摄这种情况，通过大致同时执行摇摄和倾斜可以更快地对机动部分进行再定位。
在一个实施例中，颠倒步骤可包括：经过所述几何摇摄面的法线一次。
在一个实施例中，图像由摇摄-倾斜摄像机拍摄。在机动部分从第一摇摄-倾斜位置移动至第二摇摄-倾斜位置时，图像冻结，并且响应于到达第二摇摄-倾斜位置而解冻图像。结果，该摇摄-倾斜摄像机的用户能够使摄像机具有360度摇摄的能力，其中所拍摄的图像暂时短时间冻结。
在一个实施例中，第一摇摄-倾斜位置为所识别到的机械摇摄止挡的位置，并且识别所述机械摇摄止挡的位置这一步骤包括：在所述摇摄-倾斜摄像机的机动部分连续移动期间实体碰触所述机械摇摄止挡。在另一实施例中，识别所述机械摇摄止挡的位置这一步骤包括：确定在所述机动部分从所述第一摇摄-倾斜位置移动至所述第二摇摄-倾斜位置时，所述机械摇摄止挡的位置处于将要由所述摇摄-倾斜摄像机的机动部分使用的路径中。也就是说，能够既可以由于在连续运动期间摄像机突然停止旋转来识别机械摇摄止挡，或者也可以通过算术地确定在机动部分从第一摇摄-倾斜位置移动至第二摇摄-倾斜位置时在所述路径中将存在摇摄止挡使摄像机的机动部分必须横切过，从而识别机械摇摄止挡。因此，本发明的多个实施例可以适应所有传统类型的摄像机的运动。
在一个实施例中，将所述摇摄-倾斜摄像机的机动部分从所述第一摇摄-倾斜位置移动至所述第二摇摄-倾斜位置，这一步骤响应于识别到机械摇摄止挡这一时间而自动发生。也就是说，第一摇摄-倾斜位置是所述机械摇摄止挡的位置。由于在到达该止挡时，或是在计算出将要到达该止挡时，自动发生上述移动，同时摇摄至新位置，所以用户不必在使用操纵杆控制摄像机时考虑任何硬件限制，并且能够就像不存在所述机械摇摄止挡一样控制摄像机。
在一些实施例中，响应于机动部分从所述第一摇摄-倾斜位置移动至所述第二摇摄-倾斜位置这一过程的完成，由所述摇摄-倾斜摄像机拍摄的图像通过使用数字图像处理运算法则旋转180度。如此作为补偿了如下事实：在从所述第一摇摄-倾斜位置移动至所述第二摇摄-倾斜位置时，所述摇摄-倾斜摄像机的壳体已经被颠倒。结果，用户将在其显示器上浏览到正确朝向的图像，从而更加易于操作。
在一些实施例中，所述第二摇摄-倾斜位置是为控制所述摇摄-倾斜摄像机的机动部分而受用户指定的位置。这使得用户能够严密控制所述摇摄-倾斜摄像机向他们所选之位置的移动。
在一些实施例中，所述第二摇摄-倾斜位置是基于在识别到所述机械摇摄止挡之前所述摇摄-倾斜摄像机的移动而预测的位置。这使得用户能够追踪移动物体(例如行人)，且能够确保在响应于识别机械摇摄止挡而发生图像冻结之后摄像机指向正确位置。
根据第二方面，本发明涉及一种计算机程序，其用于将摇摄-倾斜摄像机的机动部分从具有第一摇摄位置和第一倾斜位置的第一摇摄-倾斜位置移动至具有第二摇摄位置和第二倾斜位置的第二摇摄-倾斜位置。该方法的特征在于包括以下步骤：
-识别到机械摇摄止挡的位置；和
-通过将所述机动部分倾斜经过所述几何摇摄面的法线而使所述摄像机的机动部分颠倒，并将该机动部分摇摄到所述第二摇摄位置，从而将所述机动部分从所述第一摇摄坐标移动至所述第二摇摄位置，其中，所述第一摇摄位置为摇摄-倾斜坐标系的一部分，所述第二摇摄坐标为展现已颠倒的机动部分之位置的互补摇摄-倾斜坐标系的一部分。
根据第三方面，本发明涉及一种包括上述计算机程序的数字存储介质。所述计算机程序和存储介质具有对应于所述方法的优点，且可以相似地变化。
根据第四方面，本发明涉及一种摇摄-倾斜摄像机，包括：固定部分、构造为在几何摇摄面内摇摄的机动部分、连接到固定部分的机械止挡、和构造为识别所述机械摇摄止挡位置的处理器；通过将所述机动部分倾斜经过所述几何摇摄面的法线而使所述摄像机的机动部分颠倒，并将该机动部分摇摄到所述第二摇摄位置，从而将所述机动部分从所述第一摇摄坐标移动至所述第二摇摄位置，其中，所述第一摇摄位置为摇摄-倾斜坐标系的一部分，所述第二摇摄坐标为展现已颠倒的机动部分之位置的互补摇摄-倾斜坐标系的一部分。
在附图和下文描述中阐述了本发明的一个或多个实施例的细节。本发明的其他特征和优点将从说明书和附图以及权利要求中变得明显。
附图说明
图1示出了根据本发明一个实施例的PTZ摄像机的示意图。
图2是根据本发明的一个实施例的PTZ摄像机的侧视图，其图示了垂直坐标系和互补坐标系。
图3是根据本发明的一个实施例的用于将PTZ摄像机从第一摇摄-倾斜位置移动到第二摇摄-倾斜位置的方法的流程图。
图4是根据本发明的一个实施例示出了图3的步骤340详细视图的流程图。
图5示意性地示出了根据本发明的一个实施例如何基于对运动的估计来确定第二摇摄坐标。
各附图中，相同的附图标记代表相同的元件。
具体实施方式
如以上所讨论的，图1示出了PTZ摄像机100的示意图，PTZ摄像机100具有固定元件120和其上附接摄像机块140的机动元件130。固定元件120具有机械止挡110，其与机动元件130上的机械止挡150实体接合，从而限制机动元件130的运动。机械止挡110和130例如可为分别从固定元件120和机动元件130伸出的简单凸起，这两个凸起能够互相接合来停止机动元件的运动。如本领域普通技术人员所知，摄像机块140可以为适于PTZ摄像机应用的任何类型的摄像机。以下的描述将以示例方式主要涉及连续运动，因为这种模型直观并清晰阐明本发明的原理。但是，本领域普通技术人员应该清楚，以下所描述的概念可以同样良好地应用在以上所讨论的其他基本运动模型，也就是分别为绝对运动模型和相对运动模型。
如在图1中可见，当两个机械止挡110和150分别从左边和从右边接合时，将存在一特定的摇摄范围，摄像元件140在该摇摄范围内不能拍摄任何图像。典型地，这些机械限制允许摄像元件140具有接近于-180度至+180度的摇摄范围，例如-175度至+175度。在此所描述的多个实施例提供了用于将这类PTZ摄像机的范围扩展至360度(即，-180度至+180度)摇摄范围的机构。
实现能够由摄像机100拍摄空间中任意点(也就是，任意摄像机位置)的解决方案的一方面可以采用两种互补的方式展现；既有垂直坐标系，又有翻转坐标系。这方面示意性图示于图2中，图2示出了PTZ摄像机的侧视图。如图2中可见，可通过摇摄-倾斜坐标对来描述每个摄像机位置。具体而言，一个在法向垂直坐标空间内的位置可以由摇摄坐标PU(-180°≤PU≤180°)和倾斜坐标TU(-90°≤TU≤0°)来描述。同样的点可以通过如下方式描述：在翻转坐标空间(即，在摄像机经过最低点并上下倒转后，或者换句话说，在机动部分140颠倒后)中，互补的摇摄坐标PF＝((PU+360)/360)-180)，其中-180°≤PF≤180°，以及互补的倾斜坐标TF＝-TU-180，其中-180°≤TF≤-90°。由于具有两种互补的表示位置的方式，就可以使用垂直摇摄坐标或翻转摇摄坐标，从而使用PTZ摄像机到达半球上的所有位置(即，摇摄：[0°，90°]和倾斜：[-180°，180°])，这类似于传统的球顶型摄像机所能实现的功能。翻转坐标空间限定为与垂直坐标空间相互补的摇摄/倾斜坐标系，而垂直坐标空间限定为与翻转坐标空间相互补的摇摄/倾斜坐标系。作为以上所述的示例，垂直坐标空间中摇摄90度和倾斜-45度对应于翻转坐标空间中摇摄-90度和倾斜-135度，而垂直坐标空间中摇摄0度和倾斜0度对应于翻转坐标空间中摇摄180度和倾斜-180度。
根据一具体实施例，颠倒机动部分140也可以描述为：使摄像机倾斜而朝向与机动部分在翻转动作前的摇摄位置相距180度角度的摇摄位置。
为了使机动元件130在摇摄面内自由转动，需要一种方法使摄像机可以从第一摇摄/倾斜位置自动移动到(或经过)第二摇摄/倾斜位置，其中，第一位置位于不受机械止挡110限制的节段内(例如，在[-175，+175]度的范围内)，第二位置位于受机械止挡110限制的节段内(例如，在[-175，-180]度的范围内，或是在[+175，+180]度的范围内)。图3是示出了这种方法的一个示例的流程图，现在将进行详细描述。
如图3中可见，方法300始于步骤310，即接收用户输入来移动摄像机。用户输入可以通过任意传统的输入设备来接收，例如操纵杆或鼠标，其可操作地连接到计算机系统，以用于控制摄像机并向用户显示拍摄的图像。步骤320，随着摄像机100的机动元件130响应于接收到的用户输入而移动，摄像机控制系统检查机械摄像机止挡110是否已经得到识别，也就是说，机动元件140上的止挡150是否已经或者将要与摄像机100的固定元件120上的止挡110接合。如果在步骤320中没有识别到止挡，则进入步骤350，摄像机继续向用户显示由摄像机拍摄的图像。
如果在步骤320中识别到止挡，则进入步骤330，摄像机冻结向用户显示的图像。图像的冻结缘于如下事实，即，摄像机从第一位置移动到第二位置的同时产生的图像数据通常并不给用户增加任何有价值的信息。通过冻结图像，用户感知到他可以在摇摄面内自由旋转摄像机，而其中唯一明显的效应在于，在摄像机“移动”通过机械摇摄止挡这一短时段期间，图像得到冻结。冻结的持续时间典型地在0.5秒至3秒的范围内，这取决于PTZ摄像机的摇摄和倾斜马达的最高速度和PTZ摄像机在移动期间的加速度。
然后，步骤340，在图像保持冻结时，摄像机移动至新的摇摄-倾斜位置。下文中将参照图4详细阐释这一移动如何完成。最后，步骤350，一旦到达新的摇摄-倾斜位置，解冻显示给用户的图像并显示来自摄像机的实况图像，过程结束于该步骤。
图4为示出根据本发明的一个实施例的图3的步骤340的详细视图的流程图。在此该过程将称为“自动机械翻转运动”，并包括如下动作的组合：图像冻结、180°数字图像翻转(也称为“e-翻转”)和在到达或计算为到达摇摄端点(也就是机械止挡110的任一侧)时自动触发的机械摇摄/倾斜旋转。这一自动的机械翻转运动过程典型地在0.5-3秒内完成，现在将对此进行描述。如在图4中可见，步骤410，在用户的显示器上冻结图像后，通过将摇摄位置向回转180度来改变摄像机的摇摄位置。然后步骤420，摄像机的倾斜位置移动至互补的倾斜坐标(也就是第二倾斜坐标)。步骤430，在执行摄像机的这些机械移动以后，拍摄的图像被数字地翻转，也就是，旋转180度。最后，步骤440，摄像机控制系统被指令对所拍摄的图像进行解冻，且该过程返回至以上所描述的图3的步骤350，在此处现在用户能够观察到新的摇摄/倾斜位置的图像。
本发明一些实施例也包含摇摄和倾斜移动预测特征。这可以例如用于如下场景。在所考虑的一种情况中，摄像机的用户正在采用操纵杆控制监控摄像机来监控行人。如上所述，当摄像机到达摇摄极限之一(例如，-175°或+175°)时，将触发自动机械翻转运动过程。为了连续追踪行人，可以在该自动机械翻转运动过程完成时，预测新的动作应该始于的摇摄坐标。现在将参照图5描述如何完成此动作。
在一个实施例中，在检测到摇摄极限之一(也就是机械止挡110)时，基于当前的摇摄速度进行新摇摄坐标的预测。如果假定摇摄/倾斜速度为180度/秒，则自动机械翻转运动过程费时约1秒。在这一秒以后，基于检测到的速度，在该自动机械翻转运动过程之后的摇摄坐标应该列举在如下的表1中。
表1
  在摇摄坐标+175°时的引入速度   自动机械翻转持续时间   预测到的新摇摄坐标
  1°   1s   +178°
  5°   1s   -180°
  10°   1s   -175°
  20°   1s   -165°
  30°   1s   -155°
图5示意性地示出了如下情况，即，引入连续摇摄移动为10度/秒，而导致预测摇摄坐标为-175度，如表1中所详述。
应当注意的是，尽管以上参照图3-5描述的过程所描述的主要内容涉及的是连续运动模型，但是该过程还支持所有基本运动模型，分别为绝对运动模型、相对运动模型和连续运动模型。在绝对运动模型中，PTZ摄像机能够采用最直接的路径或较长的路径移动至新的坐标位置。在相对运动模型中，用于控制摄像机的系统确定新的坐标位置是否将需要自动机械翻转运动过程，如果需要的话，则自动触发此过程。在连续运动模型中，如以上所例示，在遇到机械摇摄止挡时，自动发生自动机械翻转运动过程。总而言之，无论摄像机采用何种运动模型，用户所感知到的PTZ摄像机均展现出与球顶型摄像机相似的行为。
还需要注意的是，尽管摇摄极限(例如，-175°或者+175°)的描述内容涉及的是垂直坐标系，不过对应的摇摄极限也存在于翻转坐标系中(例如，-5°或者+5°)。尽管这可能对于摄像机系统的用户来说并不重要，但对于系统感知这种摇摄限制信息而言却很重要。这就导致，在连续摇摄旋转期间，摄像机系统每进行一次360度旋转就执行两次自动机械翻转过程。
本发明的多个实施例可以采用数字电子电路实现，或者也可以采用计算机硬件、固件、软件、或它们的组合形式来实现。本发明的装置可以采用计算机程序产品实现，该计算机程序产品有形地收录在机器可读存储器件中，以便于由可编程处理器运行；并且可以通过由可编程处理器执行指令程序来实现本发明的各方法步骤，从而通过处理输入数据并产生输出来实现本发明的功能。本发明的多个实施例优选地可以采用在可编程系统上可运行的一个或多个计算机程序执行，所述可编程系统包括：至少一个可编程处理器，该可编程处理器被连接以从数据存储系统接收数据和指令，并向该数据存储系统传输数据和指令；至少一个输入器件；和至少一个输出器件。每个计算机程序可以采用高级程序语言或面向对象程序设计语言来执行，或者如果希望还可以采用汇编语言或机器语言来执行；无论何种情况，该语言可以为编译语言或解释语言。合适的处理器示例性地包括多用途和特殊用途的微处理器。一般而言，处理器将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。一般而言，计算机将包括一个或多个用于存储数据文件的大容量存储器件；这类器件包括磁盘，例如内部硬盘和移动硬盘；光磁盘；和光盘。适于有形收录计算机程序指令和数据的存储器件包括各种形式的非易失性存储器，示例性地包括半导体存储器器件(例如EPROM、EEPROM)和闪存器件；磁盘，例如内部硬盘和移动硬盘；光磁盘；和CD-ROM盘。以上任意一种可以通过ASIC(专用集成电路)或组合在ASIC中而得以补充。
为了与用户进行交互，本发明的多个实施例可以在具有显示器(例如监控器或LCD屏)的计算机系统上实现，以便向用户显示信息。用户可以通过多种输入器件向计算机系统提供输入，例如键盘和点击装置，例如鼠标，轨迹球、麦克风、触控式显示器、转换读卡器、磁带或纸带读出机、写字板、输入笔、声音或手写识别器，或者其他任何众所周知的输入设备，当然，例如其他计算机。所述计算机系统可以编程以提供图形用户界面，计算机程序通过该图形用户界面与用户交互。
最后，该处理器可选地可以使用网络连接而与计算机、或例如因特网或内联网的电信网络连接，处理器能够通过这种网络连接从网络接收信息，或者可以在执行以上所述方法步骤期间向网络输出信息。这种信息(经常表现为将采用处理器执行的指令序列)可以例如以包含在载波中的计算机数据信号的形式从网络接收并向网络输出。计算机硬件和软件领域的技术人员将熟悉以上所述的器件和材料。
应该注意的是，本发明采用多种计算机执行操作，包括存储在计算机系统中的数据。这些操作包括但不限于那些需要对物理量进行的物理处理。通常(尽管并非必要)，这些物理量采取的形式为能够被储存、传送、组合、比较以及其它处理的电或磁信号。在此所描述的形成本发明的多个实施例的一部分的操作为有效的机器操作。所执行的处理经常在术语上例如称为：产生、识别、运行、确定、比较、执行、下载或检测。为方便起见(主要出于普遍使用的原因)，有时将这些电或磁信号称为比特、值、码元、变量、字符、数据之类。然而，应当记住的是，所有这些和类似的术语应结合适当的物理量，且仅仅是应用在这些量上的方便标记。
本发明还涉及用于执行以上所述操作的装置、系统或设备。所述系统可以针对所需目的而专门构建，或者可为通用计算机而被存储在该计算机中的计算机程序选择性地致动或配置。以上所呈现的处理并非固有地与任何特定的计算机或其他计算装置相关。特别地，可以采用根据在此的教示而写成的程序来使用多种通用的计算机，或者，可替换地，可以更方便地构造专用的计算机系统来执行所要求的操作。
本发明已经描述了多种组合。然而，应该理解的是，在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下，可以对本发明做出各种修改。例如，在摄像机从第一摇摄-倾斜位置移动至第二摇摄-倾斜位置时，并不必冻结摄像机所拍摄的图像。如果希望，自动机械翻转运动以及摇摄和倾斜运动预测当然可以基于用户的喜好来致动或止动，以使得摄像机起到传统的PTZ摄像机的作用。以上所描述的运动预测基于在检测到机械摇摄止挡之前的线性持续运动。但是，其他运算法则能够将加速、减速等等纳入考虑。此外，尽管从理论的观点来看以上的描述和计算较为精确，但是不同PTZ摄像机的实体成分的质量可能变化并导致可能的摇摄/倾斜和/或光学错位和偏移，这会导致给定位置的垂直和互补呈现出现些微不同。上文已经通过用户控制摄像机来描述了对摄像机的控制。但是，应该认识到，该用户并不必是直接控制摄像机的自然人。摄像机也可以由系统控制，该系统或者实时地接收来自用户的指令，或者在某一更早的时间点由用户预编程。因此，在一些情况下当确定坐标位置时，需要进行进一步的调整。因此，其他实施例在从属权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种通过消除机械摇摄止挡(110)的影响来实现摇摄-倾斜摄像机(100)的可感知的连续摇摄旋转的方法，所述摇摄-倾斜摄像机具有附接至机动元件(130)上的机动部分(140)，所述机动部分(140)被构造为通过旋转所述机动元件(130)而在几何摇摄面内摇摄，所述机动元件(130)进一步包括被布置为与所述机械摇摄止挡(110)实体接合以将所述机动元件(130)的运动限制到一特定摇摄范围的机械止挡(150)，其特征在于，
接收输入来沿第一摇摄方向移动所述摇摄-倾斜摄像机；
通过下列动作来识别到所述机械摇摄止挡(110)的位置：
确定所述机动元件(130)的所述机械止挡(150)是否已经或者将要与所述机械摇摄止挡(110)接合；并且如果是，
则通过将所述机动部分(140)倾斜经过所述几何摇摄面的法线而使所述摄像机的机动部分(140)颠倒，并沿与所述第一摇摄方向相反的方向摇摄180度，从而将所述机动部分(140)从第一摇摄位置移动至第二摇摄位置，
其中所述第一摇摄位置为摇摄-倾斜坐标系的一部分，所述第二摇摄位置为展现已颠倒机动部分之位置的互补摇摄-倾斜坐标系的一部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述颠倒的步骤包括将所述机动部分(140)从第一倾斜位置倾斜至第二倾斜位置，所述第二倾斜位置与所述第一倾斜位置互补。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述颠倒的步骤包括：经过所述几何摇摄面的法线一次。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中，通过将所述机动部分(140)倾斜经过所述几何摇摄面的法线而使所述摄像机的机动部分(140)颠倒的步骤，以及沿与所述第一摇摄方向相反的方向摇摄180度的步骤，这两个步骤同时执行。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过所述摇摄-倾斜摄像机(100)拍摄图像；
在将所述机动部分(140)从所述第一摇摄位置移动(340)至所述第二摇摄位置时冻结(330)所述图像；和
响应于到达所述第二摇摄位置，解冻(350)所述图像。
6.如权利要求1所述的方法，其中：
所述第一摇摄位置为识别到的机械摇摄止挡(110)的位置；和
识别所述机械摇摄止挡(110)的位置这一步骤包括：在所述摇摄-倾斜摄像机(100)的机动部分(140)的连续移动期间，实体碰触所述机械摇摄止挡(110)。
7.如权利要求1所述的方法，其中，识别所述机械摇摄止挡(110)之位置这一步骤包括：算术地确定在所述机动部分(140)的路径中将存在所述机械摇摄止挡(110)，并且其中响应于识别到所述机械摇摄止挡(110)的位置，将所述机动部分(140)从第一摇摄位置移动至第二摇摄位置自动发生。
8.如权利要求1所述的方法，其中，将所述摇摄-倾斜摄像机(100)的机动部分(140)从所述第一摇摄位置移动至所述第二摇摄位置，这一过程响应于识别到机械摇摄止挡(110)这一事件而自动发生。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
响应于将所述机动部分(140)从所述第一摇摄位置移动至所述第二摇摄位置这一过程的完成，通过使用数字图像处理运算法则将所述摇摄-倾斜摄像机(100)所拍摄的图像旋转180度。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于识别到所述机械摇摄止挡(110)之前所述摇摄-倾斜摄像机(100)的移动而预测摇摄位置，并且在所述机动部分(140)从所述第一摇摄位置移动至所述第二摇摄位置完成之后将所预测的摇摄位置用作所述摄像机(100)移动的开始位置。
11.如权利要求10中所述的方法，其中：
基于在识别到所述机械摇摄止挡(110)之前所述机动部分(140)的摇摄速度以及将所述机动部分(140)从所述第一摇摄位置移动至所述第二摇摄位置所花费的估计时间，来确定摇摄坐标；和
基于在识别到所述机械摇摄止挡(110)之前所述机动部分(140)的倾斜速度以及将所述机动部分(140)从所述第一摇摄位置移动至所述第二摇摄位置所花费的估计时间，来确定倾斜坐标。
12.一种摇摄-倾斜摄像机(100)，包括：
固定部分(120)，具有机械摇摄止挡(110)；
机动元件(130)，在所述机动元件(130)上有机械止挡(150)；
附接至所述机动元件(130)上的机动部分(140)，所述机动部分(140)被构造为通过旋转所述机动元件(130)而在几何摇摄面内摇摄，
所述机动元件(130)的所述机械止挡(150)被布置为与所述固定部分(120)的所述机械摇摄止挡(110)实体接合以将所述机动元件(130)的运动限制到一特定摇摄范围，
其特征在于，
处理器，其构造为接收输入来沿第一方向移动所述摇摄-倾斜摄像机，通过确定所述机动元件(130)的所述机械止挡(150)是否已经或者将要与所述机械摇摄止挡(110)接合来识别所述机械摇摄止挡(110)的位置，并且如果是，
则通过将所述机动部分(140)倾斜经过所述几何摇摄面的法线而使所述摄像机的机动部分(140)颠倒，并沿与所述第一方向相反的方向摇摄180度，从而将所述机动部分(140)从第一摇摄位置移动至第二摇摄位置，其中所述第一摇摄位置为摇摄-倾斜坐标系的一部分，所述第二摇摄位置为展现已颠倒机动部分之位置的互补摇摄-倾斜坐标系的一部分。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2400343B1 (en) * 2009-02-19 2018-05-30 Panasonic Corporation Camera device and method for assembling camera device
JP5453953B2 (ja) * 2009-06-24 2014-03-26 ソニー株式会社 可動機構部制御装置、可動機構部制御方法、プログラム
FR2948523B1 (fr) * 2009-07-23 2011-09-09 Ifremer Dispositif sous-marin autonome d'enregistrement d'images
US20110032368A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Nicholas John Pelling System for Emulating Continuous Pan/Tilt Cameras
JP5235910B2 (ja) * 2010-01-06 2013-07-10 キヤノン株式会社 カメラ雲台システム
JP5533048B2 (ja) * 2010-03-08 2014-06-25 ソニー株式会社 撮像制御装置、撮像制御方法
KR101293484B1 (ko) * 2010-09-16 2013-08-06 주식회사 씨앤비텍 감시용 카메라의 촬영조명 난반사 방지 장치
US9686452B2 (en) * 2011-02-16 2017-06-20 Robert Bosch Gmbh Surveillance camera with integral large-domain sensor
TWI420900B (zh) * 2011-06-08 2013-12-21 Kye Systems Corp 具磁性支撐結構的網路攝影機
CN102244777A (zh) * 2011-08-19 2011-11-16 天津天地伟业数码科技有限公司 自动跟踪智能球及其监控方法
JP5883024B2 (ja) * 2011-11-14 2016-03-09 キヤノン株式会社 制御装置、制御方法、及びプログラム
EP2648406B1 (en) * 2012-04-04 2018-08-22 Axis AB Method for switching viewing modes in a camera
JP6195574B2 (ja) * 2012-11-16 2017-09-13 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ カメラ駆動装置
CN103763536B (zh) * 2014-01-29 2016-02-03 中达电通股份有限公司 基于cs架构来控制dlp投影设备无缝切换的方法及系统
CN105096406A (zh) * 2014-04-30 2015-11-25 开利公司 用于建筑能耗设备的视频分析系统和智能楼宇管理系统
CN106605404B (zh) 2014-09-08 2019-04-30 富士胶片株式会社 相机的初始位置设定方法、相机及相机系统
JP6504793B2 (ja) * 2014-11-14 2019-04-24 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
WO2019148394A1 (zh) * 2018-01-31 2019-08-08 深圳市大疆创新科技有限公司 云台的控制方法及装置、云台、拍摄设备、可读存储介质
US10341570B1 (en) 2018-04-10 2019-07-02 Ademco Inc. Assembly and method for restricting indefinite one-way rotation of a rotatable camera
JP7490349B2 (ja) * 2018-11-01 2024-05-27 キヤノン株式会社 入力装置、入力装置の制御方法、ロボットシステム、ロボットシステムを用いた物品の製造方法、制御プログラム及び記録媒体
CN111443735B (zh) * 2020-03-25 2023-10-24 浙江大华技术股份有限公司 一种车载云台摄像机姿态保持的方法、装置及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5801770A (en) * 1991-07-31 1998-09-01 Sensormatic Electronics Corporation Surveillance apparatus with enhanced control of camera and lens assembly
CN1249609A (zh) * 1998-09-03 2000-04-05 松下电器产业株式会社 监视视频摄像机设备

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4890713A (en) * 1988-07-22 1990-01-02 Pagano Raymond V Pan and tilt motor for surveillance camera
US4958064A (en) 1989-01-30 1990-09-18 Image Recognition Equipment Corporation Bar code locator for video scanner/reader system
JPH04120889A (ja) 1990-09-12 1992-04-21 Hitachi Ltd テレビ電話装置
US5627616A (en) 1994-06-22 1997-05-06 Philips Electronics North America Corporation Surveillance camera system
US6027257A (en) 1998-03-26 2000-02-22 Basic Telepresence Inc Pan and tilt unit
JP3597089B2 (ja) 1999-08-31 2004-12-02 松下電器産業株式会社 監視カメラ装置とそのオートトレース実施方法
JP2001086486A (ja) * 1999-09-14 2001-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 監視カメラシステム及び監視カメラの表示方法
US20040021785A1 (en) * 2000-06-22 2004-02-05 Yacov Pshtissky Dome housed video camera assembly with 180 degree tilt motion
US6771306B2 (en) * 2001-03-28 2004-08-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for selecting a target in an automated video tracking system
JP4010444B2 (ja) * 2002-02-28 2007-11-21 シャープ株式会社 全方位監視制御システム、全方位監視制御方法および全方位監視制御プログラム
JP4063604B2 (ja) 2002-07-17 2008-03-19 興和株式会社 監視カメラ装置
JP3841033B2 (ja) 2002-08-28 2006-11-01 ソニー株式会社 モニタリングシステムおよび方法並びにプログラムおよび記録媒体
US6715940B2 (en) * 2002-09-10 2004-04-06 General Electric Company Rugged miniature pan/tilt dome camera assembly
US8228377B2 (en) * 2003-09-12 2012-07-24 Logitech Europe S.A. Pan and tilt camera
JP4235947B2 (ja) 2003-10-21 2009-03-11 日本ビクター株式会社 監視カメラ装置および監視方法
US7643066B2 (en) * 2004-02-19 2010-01-05 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for producing frame accurate position data in a PTZ dome camera with open loop control
JP2005303492A (ja) 2004-04-08 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置
TWI228875B (en) 2004-04-09 2005-03-01 Realtek Semiconductor Corp Digitally self-calibrating pipeline ADC and method thereof
US7527439B1 (en) * 2004-05-06 2009-05-05 Dumm Mark T Camera control system and associated pan/tilt head
JP2005323187A (ja) 2004-05-10 2005-11-17 Victor Co Of Japan Ltd 撮像装置
JP2006086714A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Elmo Co Ltd 監視カメラ装置
JP2006121584A (ja) 2004-10-25 2006-05-11 Canon Inc カメラ操作装置、パンチルトカメラ、カメラ操作装置の制御方法、パンチルトカメラの制御方法
JP2007028010A (ja) 2005-07-13 2007-02-01 Canon Inc 撮像システム、制御方法、及びプログラム
US20070115355A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Mccormack Kenneth Methods and apparatus for operating a pan tilt zoom camera
DE602007012335D1 (de) * 2007-02-19 2011-03-17 Axis Ab Verfahren zur Korrektur von Hardware-Fehlausrichtungen bei einer Kamera

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5801770A (en) * 1991-07-31 1998-09-01 Sensormatic Electronics Corporation Surveillance apparatus with enhanced control of camera and lens assembly
CN1249609A (zh) * 1998-09-03 2000-04-05 松下电器产业株式会社 监视视频摄像机设备

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