CN103209290B - Ptz摄像装置控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种PTZ摄像装置控制系统，应用于手持式装置。该手持式装置通过网络与PTZ摄像装置相连接。当用户在手持式装置选择访问一个PTZ摄像装置时，该系统向该PTZ摄像装置发送一个初始化信号将PTZ摄像装置的镜头调整到初始位置，接收PTZ摄像装置拍摄得到的监控区域的初始影像并显示。该系统根据预先设置的关联将手持式装置的倾斜信息转换成该镜头的旋转信息发送至该PTZ摄像装置，以控制镜头作相应旋转，并接收镜头旋转后再次拍摄得到的监控区域的当前影像。当用户对显示屏幕上显示的当前影像的进行缩放调整时，该系统根据预先设置的关联将当前影像的调整比例转换成镜头焦距的调整比例发送至该PTZ摄像装置以调整镜头的焦距。本发明还提供一种PTZ摄像装置控制方法。

Description

PTZ摄像装置控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种远程控制系统及方法，尤其系一种远程控制PTZ摄像装置的系统及方法。
背景技术
平移、倾斜、缩放(pan，tilt，zoom，PTZ)摄像装置一般是由监控人员通过监控中心的控制器控制镜头的平移、倾斜、缩放操作。若监控人员离开监控中心，则无法及时了解PTZ摄像装置拍摄的监控区域的实时影像，也无法及时控制镜头的运动。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种PTZ摄像装置控制系统及方法，可以让用户通过手持式装置自动控制PTZ摄像装置镜头的旋转及缩放操作。
一种PTZ摄像装置控制系统，应用于手持式装置，该手持式装置通过网络与一个或多个安装在监控区域的PTZ摄像装置相连接。该系统定义手持式装置的水平状态，设置手持式装置的旋转与PTZ摄像装置的镜头的旋转之间的第一关联关系及手持式装置的显示屏幕上显示的监控区域的影像的调整比例与该镜头的焦距调整比例的第二关联关系。当用户选择访问一个PTZ摄像装置时，该系统向该PTZ摄像装置发送一个初始化信号将镜头调整到初始位置，接收PTZ摄像装置在初始位置拍摄得到的监控区域的初始影像并显示在手持式装置的显示屏幕。该系统根据第一关联关系将电子陀螺仪感测得到的手持式装置相对于水平位置的倾斜角度及倾斜方向转换成该镜头的旋转角度及旋转方向，产生一个第一控制信号发送至该PTZ摄像装置以控制镜头向相应方向旋转相应角度后，接收镜头旋转后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在手持式装置的显示屏幕。该系统还根据第二关联关系将用户对显示屏幕上显示的当前影像的调整比例转换成镜头焦距的调整比例，产生第二控制信号发送至该PTZ摄像装置以调整镜头的焦距，接收镜头焦距调整后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在所述显示屏幕。
一种PTZ摄像装置控制方法，应用于手持式装置，该手持式装置通过网络与一个或多个安装在监控区域的PTZ摄像装置相连接。该方法包括：(A)定义手持式装置的水平状态，并设置手持式装置的旋转与PTZ摄像装置的镜头的旋转之间的第一关联关系，以及手持式装置的显示屏幕上显示的监控区域的影像的调整比例与该镜头的焦距调整比例的第二关联关系；(B)当用户选择访问一个PTZ摄像装置时，通过网络向该PTZ摄像装置发送一个初始化信号将镜头调整到初始位置，接收PTZ摄像装置在初始位置拍摄得到的监控区域的初始影像并显示在手持式装置的显示屏幕；(C)根据设置的第一关联关系将电子陀螺仪感测得到的手持式装置相对于水平位置的倾斜角度及倾斜方向转换成该镜头的旋转角度及旋转方向；(D)根据计算得到的旋转角度及旋转方向产生一个第一控制信号，通过网络发送该第一控制信号至该PTZ摄像装置以控制镜头向相应方向旋转相应角度后，接收镜头旋转后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在手持式装置的显示屏幕；(E)根据设置的第二关联关系将用户对显示屏幕上显示的当前影像的调整比例转换成镜头焦距的调整比例；及(F)根据镜头的焦距调整比例产生第二控制信号，通过网络发送该第二控制信号至该PTZ摄像装置以调整镜头的焦距，接收镜头焦距调整后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在所述显示屏幕。
相较于现有技术，本发明提供的PTZ摄像装置控制系统及方法，用户可以通过旋转手持式装置控制远端PTZ摄像装置镜头的旋转、通过缩放手持式装置上显示的PTZ摄像装置传回的监控区域的影像调整PTZ摄像装置镜头的焦距。
附图说明
图1是本发明PTZ摄像装置控制系统较佳实施例的应用环境图。
图2是本发明PTZ摄像装置控制方法较佳实施例的流程图。
图3是手持式装置中的电子陀螺仪的示意图，手持式装置处于水平状态收到的PTZ摄像装置拍摄的监控区域的初始影像示意图，以及手持式装置绕纵轴左、右旋转一定角度控制PTZ摄像装置的镜头相应转动后拍摄的监控区域的当前影像的示意图。
主要元件符号说明
手持式装置 1
网络 2
PTZ摄像装置 3
镜头 31
PTZ摄像装置控制系统 10
设置模块 11
控制模块 12
转换模块 13
存储器 20
电子陀螺仪 30
处理器 40
显示屏幕 50
放大按钮 51
缩小按钮 52
比例调节条 53
调节按钮 54
监控区域 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，其所示是本发明PTZ摄像装置控制系统10较佳实施例的应用环境图。该PTZ摄像装置控制系统10应用于手持式装置1。手持式装置1通过网络2连接一个或多个PTZ摄像装置3。该手持式装置1还包括存储器20、电子陀螺仪30、处理器40及显示屏幕50。存储器20存储各PTZ摄像装置3的相关信息，例如PTZ摄像装置3的识别信息、安置位置、规格参数、IP地址等。
手持式装置1可以通过网络2访问任意一个PTZ摄像装置3，接收网络2传送的该PTZ摄像装置3拍摄得到的监控区域的影像，并显示于显示屏幕50。该手持式装置1可以为手机、PDA、掌上型电脑，或其它电子装置。网络2可以为有线网络或无线网络。
陀螺仪是一种基于角动量守恒的理论设计的装置，可用于测量物体角度变化与角速度，传统的陀螺仪多应用与飞行与航海中的方位判定。随着微机电系统(micro-electromechanicalsystem，MEMS)技术的快速发展，芯片制造商利用半导体制程技术，在芯片上制造出体积微小的电子陀螺仪30(参阅图3所示)。在本实施例中，当手持式装置1绕自身纵轴或横轴旋转时，电子陀螺仪30感测手持式装置1的旋转方向及旋转角度。PTZ摄像装置控制系统10根据预先设置的信息将手持式装置1的旋转方向及旋转角度转换成该PTZ摄像装置3的镜头31的旋转方向及旋转角度，根据转换结果产生控制信号，并通过网络2发送该控制信号至该PTZ摄像装置3。该PTZ摄像装置3根据该控制信号将镜头31向相应方向旋转相应角度、拍摄监控区域的当前影像，并通过网络2将该当前影像传送至手持式装置1。
在本实施例中，该PTZ摄像装置控制系统10包括设置模块11、控制模块12及转换模块13。模块11-13的计算机化程序代码存储在存储器20。处理器40执行所述计算机化程序代码，提供PTZ摄像装置控制系统10的上述功能。模块11-13的具体功能说明参见图2的说明。
参阅图2所示，是本发明PTZ摄像装置控制方法较佳实施例的流程图。可以理解，本流程图中的某些步骤顺序可以变化，另外，某些步骤也可以省去。例如，该方法可以只包括步骤S201～S213，或者只包括201～205及S215～S217。
步骤S201，设置模块11定义手持式装置1的水平状态，并设置手持式装置1的旋转与镜头31的旋转之间的第一关联关系，以及显示屏幕50上显示的监控区域60(如图3所示)的当前影像的调整比例与镜头31的焦距调整比例的第二关联关系。参阅图3所示，在本实施例中，设置模块11定义手持式装置1垂直于水平桌面直立且显示屏幕50面向用户为水平状态。在其他实施例中，设置模块11的水平状态也可以为其他状态，例如手持式装置1平放在水平桌面、显示屏幕50朝上的状态。在本实施例中，手持式装置1的旋转是绕着自身纵轴左、右旋转，或是绕着自身横轴上、下旋转。
手持式装置1与镜头31的旋转之间的第一关联关系可以通过公式b＝n1*a+n2确定，其中n1、n2为常量，n2可以根据镜头31的属性设置，例如当镜头31可以360度旋转时，n2可以设置为0。a表示手持式装置1相对于初始状态(例如所述水平状态)的旋转角度，b表示计算得到的镜头31应该旋转的角度。在本实施例中，当a、b的数值同为正值或负值时表示镜头31的旋转方向与手持式装置1的旋转方向相反，当a、b的数值一个为正值，一个为负值时表示镜头31的旋转方向与手持式装置1的旋转方向相同。例如，当手持式装置1绕自身纵轴向右旋转60度，若计算得到b为正30度，则表明镜头31应该向左旋转30度，若计算得到b为负30度，则表明镜头31应该向右旋转30度。
显示屏幕50上显示的监控区域60的当前影像的调整比例与镜头31的焦距调整比例的第二关联关系可以通过公式c＝m1*z+m2确定。其中，m1、m2为常量，z表示显示屏幕50上显示的监控区域的当前影像的缩小/放大比例，c表示镜头31焦距拉近/拉远的比例。当c、z的数值同为正值或负值时表示显示屏幕50上显示的当前影像放大对应镜头31的焦距拉近、当前影像缩小对应镜头31的焦距拉远，当c、z的数值一个为正值一个为负值时表示显示屏幕50上显示的当前影像放大对应镜头31的焦距拉远、当前影像缩小对应镜头31的焦距拉近。
步骤S203，当用户选择访问一个PTZ摄像装置3时，控制模块12通过网络2向该PTZ摄像装置3发送一个初始化信号。
步骤S205，该PTZ摄像装置3收到该初始化信号后，将镜头31调整到初始位置，在该初始位置拍摄监控区域60的初始影像并通过网络2将该初始影像发送至手持式装置1。每个PTZ摄像装置3包括一个控制器(未示出)，该控制器根据手持式装置1发送的信号控制镜头31作相应操作。参阅图3所示，当镜头31处于初始位置时，该PTZ摄像装置3拍摄得到的监控区域60的初始影像如图3(I)所示。
步骤S207，电子陀螺仪30侦测手持式装置1相对于水平状态的倾斜角度及倾斜方向。
步骤S209，转换模块13根据设置的第一关联关系将手持式装置1的倾斜角度及倾斜方向转换成该PTZ摄像装置3的镜头31的旋转角度及旋转方向。例如，当手持式装置1绕自身纵轴向右倾斜60度，若计算得到镜头31的旋转角度为正30度，则表明镜头31应该向右旋转30度，若计算得到镜头31的旋转角度为负30度，则表明镜头31应该向左旋转30度。
步骤S211，控制模块12根据计算得到的旋转角度及旋转方向产生一个第一控制信号，并通过网络2发送该第一控制信号至该PTZ摄像装置3。
步骤S213，该PTZ摄像装置1根据该第一控制信号控制镜头31向相应方向旋转相应角度后，再次拍摄得到监控区域60的当前影像并发送至手持式装置1。例如，当手持式装置1绕自身纵轴向左倾斜60度，计算得到镜头31的旋转角度为正30度，则该PTZ摄像装置1控制镜头31向右旋转30度。之后，该PTZ摄像装置1拍摄得到监控区域60的影像如图3(II)所示。当手持式装置1绕自身纵轴向右倾斜60度，计算得到镜头31的旋转角度为正30度，则该PTZ摄像装置3控制镜头31向左旋转30度。之后，该PTZ摄像装置1拍摄得到监控区域60的影像如图3(III)所示。
步骤S215，手持式装置1在显示屏幕50上显示监控区域60的当前影像，通过操作显示屏幕50上显示的缩放按钮调整当前影像的显示比例，转换模块13根据设置的第二关联关系将当前影像的调整比例转换成镜头31焦距的调整比例。参阅图3所示，显示屏幕50显示有放大按钮51、缩小按钮52及比例调节条53。用户可以选择放大按钮51放大当前影像或选择缩小按钮52缩小当前影像，并通过拉动比例调节条53上的调节按钮54调整当前影像的放大/缩小比例。转换模块13根据设置的第二关联关系将显示屏幕50上当前影像的调整比例转换成镜头31的焦距的调整比例。
步骤S217，控制模块12根据镜头31的焦距调整比例产生第二控制信号，并通过网络2发送至该PTZ摄像装置3。该PTZ摄像装置3根据该第二控制信号调整镜头31的焦距后，再次拍摄监控区域的当前影像并发送至手持式装置1。例如，假设显示屏幕50上的当前影像放大一倍，根据第二关联关系计算得到镜头31的焦距应该拉近5毫米，则该PTZ摄像装置3根据收到控制信号后将镜头31的焦距拉近5毫米。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种PTZ摄像装置控制系统，应用于手持式装置，该手持式装置通过网络与一个或多个安装在监控区域的PTZ摄像装置相连接，其特征在于，该PTZ摄像装置控制系统包括：
设置模块，用于定义手持式装置的水平状态，并设置手持式装置的旋转与PTZ摄像装置的镜头的旋转之间的第一关联关系，以及手持式装置的显示屏幕上显示的监控区域的影像的调整比例与该镜头的焦距调整比例的第二关联关系；
控制模块，用于当用户选择访问一个PTZ摄像装置时，通过网络向该PTZ摄像装置发送一个初始化信号将镜头调整到初始位置，接收PTZ摄像装置在初始位置拍摄得到的监控区域的初始影像并显示在手持式装置的显示屏幕；
转换模块，用于根据设置的第一关联关系将该手持式装置的电子陀螺仪感测得到的手持式装置相对于水平状态的倾斜角度及倾斜方向转换成该镜头的旋转角度及旋转方向；及
控制模块，还用于根据该镜头的旋转角度及旋转方向产生一个第一控制信号，通过网络发送该第一控制信号至该PTZ摄像装置以控制镜头向相应方向旋转相应角度后，接收镜头旋转后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在手持式装置的显示屏幕。
2.如权利要求1所述的PTZ摄像装置控制系统，其特征在于：
所述转换模块，还用于根据设置的第二关联关系将用户对显示屏幕上显示的当前影像或初始影像的调整比例转换成镜头焦距的调整比例；及
控制模块，还用于根据镜头焦距的调整比例产生第二控制信号，通过网络发送该第二控制信号至该PTZ摄像装置以调整镜头的焦距，接收镜头焦距调整后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在所述显示屏幕。
3.一种PTZ摄像装置控制方法，应用于手持式装置，该手持式装置通过网络与一个或多个安装在监控区域的PTZ摄像装置相连接，其特征在于，该方法包括：
设置步骤：定义手持式装置的水平状态，并设置手持式装置的旋转与PTZ摄像装置的镜头的旋转之间的第一关联关系，以及手持式装置的显示屏幕上显示的监控区域的影像的调整比例与该镜头的焦距调整比例的第二关联关系；
第一控制步骤：当用户选择访问一个PTZ摄像装置时，通过网络向该PTZ摄像装置发送一个初始化信号将镜头调整到初始位置，接收PTZ摄像装置在初始位置拍摄得到的监控区域的初始影像并显示在手持式装置的显示屏幕；
第一转换步骤：根据设置的第一关联关系将电子陀螺仪感测得到的手持式装置相对于水平位置的倾斜角度及倾斜方向转换成该镜头的旋转角度及旋转方向；及
第二控制步骤：根据计算得到的旋转角度及旋转方向产生一个第一控制信号，通过网络发送该第一控制信号至该PTZ摄像装置以控制镜头向相应方向旋转相应角度后，接收镜头旋转后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在手持式装置的显示屏幕。
4.如权利要求3所述的PTZ摄像装置控制方法，其特征在于，该方法还包括：
第二转换步骤：根据设置的第二关联关系将用户对显示屏幕上显示的当前影像的调整比例转换成镜头焦距的调整比例；及
第三控制步骤：根据镜头的焦距调整比例产生第二控制信号，通过网络发送该第二控制信号至该PTZ摄像装置以调整镜头的焦距，接收镜头焦距调整后再次拍摄得到的监控区域的当前影像并显示在所述显示屏幕。
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