CN104267742B - 一种球机垂直原点校正方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种球机垂直原点校正方法，该方法包括：球机上电后在垂直方向上向负角度方向高速运动过程中，当垂直光中断信号被触发时，转为向负角度方向低速运动直至轻触机械限位部件；在轻触机械限位部件后球机向正角度方向运动，直到垂直光中断信号被触发；确定球机向正角度方向运动到垂直光中断信号被触发时间段运动的步数，并根据该步数计算运动的角度a；根据计算出的角度a和球机出厂时配置的从垂直原点到机械限位部件之间所需转动的角度b修正垂直原点的位置。本发明方法实现了对球机垂直原点位置的校正，屏蔽了安装的偏差影响，保证了球机上仰角度的一致性，有利于各种监控业务的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及摄像机技术领域，尤其涉及一种球机垂直原点校正方法和装置。
背景技术
球形摄像机(以下简称球机)一般包括机芯、云台支架、球机外壳等部分。云台支架实现水平和垂直方向的转动。其中水平方向为360度转动，垂直方向为负x度到90度运动。为了实现位置信息的精确反馈，球机需要使用到光中断器和挡片。一个球机有两个光中断器，一个在水平单板上，一个在垂直单板上；与此同时，和光中断器配合的挡片也有两个。球机水平方向转动到水平单板上的光中断器被挡片挡住的位置通常被标识为水平原点；球机垂直方向转动到垂直单板上的光中断器被挡片挡住的位置通常称为垂直原点。以下主要讨论球机在垂直方向运动时存在的问题。
请参图1，光中断器挡片2是固定的，光中断器1会随着球芯转动腔体3的转动而转动，光中断器挡片2进入到光中断器1的凹槽，触发光中断器1信号跳变，此时称为球机处于垂直原点的位置，通常垂直方向上的0度位置被认为是球机的垂直原点。图1所示球机正好处于垂直原点位置。球芯转动腔体3绕着垂直转轴5垂直转动，水平支架4在垂直方向是固定的，当球芯转动腔体3往上转动到某个负角度时，凸出的机械件会被水平支架4挡住，即机械刹车，此时该负角度即为上述负x度。
垂直原点，因旋转范围限制，如果其位置偏差，就会导致上抬角度不足，严重影响球机的监控距离。例如，垂直原点理论位置为垂直方向的0度，但实际因装配偏差导致垂直原点为垂直方向5度位置。此时就会出现球机因实际上抬角度不足，导致对监控范围的影响。球机在实现智能监控功能时，例如交通违章类型的球机在进行交通违章监控时，若上抬角度受影响，其覆盖距离将大大缩短，导致业务受限。如图2所示，原本监控距离为b，因上抬角度原因，实际监控距离为a，监控范围大幅缩水。另外，垂直原点理论位置与实际位置偏差过大时，影响一枪多球联动(现有的一种智能的监控业务)的智能跟踪效果。因为垂直原点位置不统一，将导致球机与球机之间的传递坐标不统一，最终导致跟踪功能不可用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种球机垂直原点校正方法和装置。
该球机垂直原点校正方法包括：球机上电后在垂直方向上向负角度方向高速运动过程中，当垂直光中断信号被触发时，转为向负角度方向低速运动直至轻触机械限位部件；在轻触机械限位部件后球机向正角度方向运动，直到垂直光中断信号被触发；确定球机向正角度方向运动到垂直光中断信号被触发时间段运动的步数，并根据该步数计算运动的角度a；根据计算出的角度a和球机出厂时配置的从垂直原点到机械限位部件之间所需转动的角度b修正垂直原点的位置。
优选地，所述根据步数计算得到的运动角度a保存在球机的记忆载体中。
优选地，触发垂直光中断信号的光中断器固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置，光中断器挡片设置在垂直方向运动的腔体上；或者触发垂直光中断信号的光中断器设置在垂直方向运动的腔体上，光中断器档片固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置。
该球机垂直原点校正装置，包括：垂直方向自检模块，用于球机上电后在垂直方向上向负角度方向高速运动过程中，当垂直光中断信号被触发时，转为向负角度方向低速运动直至轻触机械限位部件；且在轻触机械限位部件后球机向正角度方向运动，直到垂直光中断信号被触发；角度确定模块，用于确定球机向正角度方向运动到垂直光中断信号被触发时间段运动的步数，并根据该步数计算运动的角度a；垂直原点位置修正模块，用于根据计算出的角度a和球机出厂时配置的从垂直原点到机械限位部件之间所需转动的角度b修正垂直原点的位置。
优选地，角度确定模块，进一步用于将计算得到的运动角度a保存在球机的记忆载体中。
相较于现有技术，本发明方案实现了对球机垂直原点位置的校正，屏蔽了安装的偏差影响，保证了球机上仰角度的一致性，有利于各种监控业务的正常运行。
附图说明
图1是一种球机结构示例。
图2是监控范围示意图。
图3是本发明实施例流程图。
图4a和图4b是本发明实施方案举例图。
图5是本发明装置逻辑结构图。
图6是光中断器位置的示意图。
具体实施方式
针对背景技术中涉及的问题，本发明方案提供一种自动校正垂直原点的方案。以下通过具体实施方式详细说明。请参图3所示的本发明实施例流程图。
S31、球机上电后在垂直方向上向负角度方向高速运动过程中，当垂直光中断信号被触发时，转为向负角度方向低速运动直至轻触机械限位部件。
球机上电后需要进行自检，在自检过程中，球机将在垂直方向上运动。在垂直方向的运动包括向负角度方向运动和正角度方向运动。在球机向负方向运动且垂直光中断信号未被触发时，其保持高速运动状态；但是一旦在向负方向运动过程中垂直光中断信号被触发，则立即转为低速运动，运动方向仍保持不变。在低速向负角度方向运动过程中，该机械限位部件将被轻触。该机械限位部件限位的方式可以通过压铸件挡片，或者带轮固定等方式。这种机械限位的特点是结构开模加工，限位精度高。这里的负角度方向和正角度方向是相对的方向；负角度方向也可以称之为正角度方向，此时对应的正角度方向就需被称为负角度方向。
S32、在轻触机械限位部件后球机向正角度方向运动，直到垂直光中断信号被触发。
在机械限位部件被轻触后，立即触发球机向正角度方向运动，在向正角度方向运动的过程中，垂直光中断信号将再一次被触发。垂直光中断信号的触发意味着球机运动到了垂直原点的位置。
S33、确定球机向正角度方向运动到垂直光中断信号被触发时间段运动的步数，并根据该步数计算运动的角度a。
在球机轻触限位部件转而向正方向运动开始记录球机运动的步数直到光中断信号被触发，这样就确定了这段时间球机总的运动步数。步数和角度之间有确定的对应关系，所以当知道了球机的运动步数后，就能通过固定的换算公式计算得到球机运动的角度。
S34、根据计算出的角度a和球机出厂时配置的从垂直原点到机械限位部件之间所需运动的角度b修正垂直原点的位置。
上述角度b是球机在安装完成后，在不出现任何偏差的情况下，球机从垂直原点运动到机械限位部件之间所需转动的角度。但实际过程中，不排除会出现偏差的情况，所以就需要对垂直原点的位置进行修正。请参图4a和图4b，假设球机的安装要求为：垂直原点位于0度位置；配置的垂直原点到机械限位部件的角度为-15度。在图4a中，通过图3所述的方法得到角度a为20度，所以球机实际的垂直原点位于5度位置。后续当实际的业务需求要求球机上抬到-10度位置进行监控时，球机将根据修正后的垂直原点位置进行该角度的上抬，即球机向负角度方向运行到垂直光中断信号被触发时，继续向负角度方向运动15度，这样就到达了-10度的位置。在图4b中，通过图3所述的方法得到角度a为10度，所以球机实际的垂直原点位于-5度位置。后续当实际的业务需求要求球机上抬到-10度位置进行监控时，球机将根据修正后的垂直原点位置进行该角度的上抬，即球机向负角度方向运行到垂直光中断信号被触发时，继续向负角度方向运动5度，这样就到达了-10度的位置。本实施例中所标注的角度和转动的方向只是一个举例说明，并不作为限制。例如，定义垂直90度为-90度，机械限位部件角度为15度，那么可定义从0度到15度转动为正角度方向，由15度反向转动为负角度方向。
另外，需要说明的是不同球机，机械限位部件到光中断器触发中断的绝对角度可能不同，但同一台设备，一旦螺丝拧紧结构固定后，机械限位部件到光中断器触发中断的绝对角度也就固定了，因此球机的垂直原点位置一旦被修正后，球机下次重启无须重新执行图2所示的校正方案。校正后的数据将被存储在例如EEPROM或FLASH这样的记忆载体中。该记忆载体具有寿命较长，数据不容易丢失的特点。
本发明方法实现了对球机垂直原点位置的校正，屏蔽了安装的偏差影响，保证了球机上仰角度的一致性，有利于各种监控业务的正常运行。并且，本发明球机垂直原点的校正方法有软件自动控制，不增加成本，简单易行。
关于触发光中断信号的光中断器和挡片，本发明实施例对其设置位置进行了优化。请参图6的示意图，触发垂直光中断信号的光中断器固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置，光中断器挡片设置在垂直方向运动的腔体上。之所以这样设置，主要基于光中断器体积较大，负角度与原点之间为锐角，空间较小，在球机转动时光中断器容易被打到，影响测量精度。
当然，除了上述方法外，还可以按照如下方式进行设置：触发垂直光中断信号的光中断器设置在垂直方向运动的腔体上，光中断器档片固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置。
基于同样的构思，本发明还提供一种球机垂直原点校正装置。请参图5，该装置包括：垂直方向自检模块、角度确定模块和垂直原点位置修正模块。
垂直方向自检模块，用于球机上电后在垂直方向上向负角度方向高速运动过程中，当垂直光中断信号被触发时，转为向负角度方向低速运动直至轻触机械限位部件；且在轻触机械限位部件后球机向正角度方向运动，直到垂直光中断信号被触发；
角度确定模块，用于确定球机向正角度方向运动到垂直光中断信号被触发时间段运动的步数，并根据该步数计算运动的角度a；
垂直原点位置修正模块，用于根据计算出的角度a和球机出厂时配置的从垂直原点到机械限位部件之间所需转动的角度b修正垂直原点的位置。
角度确定模块，进一步用于将计算得到的运动角度a保存在球机的EEPROM中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种球机垂直原点校正方法，其特征在于，该方法包括：
球机上电后在垂直方向上向负角度方向高速运动过程中，当垂直光中断信号被触发时，转为向负角度方向低速运动直至轻触机械限位部件，所述机械限位部件采用结构开模加工；
在轻触机械限位部件后球机向正角度方向运动，直到垂直光中断信号被触发；
确定球机向正角度方向运动到垂直光中断信号被触发时间段运动的步数，并根据该步数计算运动的角度a；
根据计算出的角度a和球机出厂时配置的从垂直原点到机械限位部件之间所需转动的角度b修正垂直原点的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据步数计算得到的运动角度a保存在球机的记忆载体中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，触发垂直光中断信号的光中断器固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置，光中断器挡片设置在垂直方向运动的腔体上；或者
触发垂直光中断信号的光中断器设置在垂直方向运动的腔体上，光中断器档片固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置。
4.一种球机垂直原点校正装置，其特征在于，该装置包括：
垂直方向自检模块，用于球机上电后在垂直方向上向负角度方向高速运动过程中，当垂直光中断信号被触发时，转为向负角度方向低速运动直至轻触机械限位部件；且在轻触机械限位部件后球机向正角度方向运动，直到垂直光中断信号被触发，所述机械限位部件采用结构开模加工；
角度确定模块，用于确定球机向正角度方向运动到垂直光中断信号被触发时间段运动的步数，并根据该步数计算运动的角度a；
垂直原点位置修正模块，用于根据计算出的角度a和球机出厂时配置的从垂直原点到机械限位部件之间所需转动的角度b修正垂直原点的位置。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，角度确定模块，进一步用于将计算得到的运动角度a保存在球机的记忆载体中。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，触发垂直光中断信号的光中断器固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置，光中断器挡片设置在垂直方向运动的腔体上；或者
触发垂直光中断信号的光中断器设置在垂直方向运动的腔体上，光中断器档片固定设置在球机垂直运动方向上的90度与零度间的任意位置。
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