CN105223859A - 控制云台摄像机自动追踪目标的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制云台摄像机自动追踪目标的装置，包括：电源模块；云台摄像机，包括云台和摄像机，摄像机固定安装在云台上；电机，用于带动云台摄像机沿正向或反向转动；红外传感模块，红外传感模块的N个红外传感器沿云台摄像机的周向等距离设置，且当目标在红外传感器的感应范围内时生成红外感应信息；控制模块，用于当根据红外感应信息判断同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标。本发明的控制云台摄像机自动追踪目标的装置能根据实际情况智能控制电机的转速和转向，使得摄像机镜头能时刻监控全范围内的画面并迅速追踪目标。本发明还公开了一种控制云台摄像机自动追踪目标的方法。

Description

控制云台摄像机自动追踪目标的方法和装置

技术领域

本发明涉及智能安防技术领域，特别涉及一种控制云台摄像机自动追踪目标的方法和一种控制云台摄像机自动追踪目标的装置。

背景技术

随着国内安防摄像机技术的发展和成熟，各种功能强大的监控设备也开始发展起来，其中，基于云台的摄像机更是迅速的崛起。相关技术中，普通的云台摄像机内装两个电动机，一个电动机负责云台水平方向的转动，另一个电动机负责云台垂直方向的转动。云台水平方向转动的角度一般为350°，垂直方向转动则有45°、35°和75°等等，而且水平方向和垂直方向转动的角度大小可通过限位开关进行调整。另外，水平方向360°旋转的全球云台监控摄像机和高速球监控器也已经得到广泛的运用。这些全方位监控摄像机和监控器都具有变倍即放大、缩小，以及自动扫描的功能，高速球监控器更是可以设置巡航、预置位和自行调节转速等，并且高速球监控器固定的监控范围能够达到180°。

但是，相关技术中普通的云台摄像机、全球云台监控摄像机和高速球监控器，都只能按照固定的方向以固定的速度旋转摄像，因此，虽然全球云台监控摄像机和高速球监控器可以监控到360°的静景，但是由于摄像角度范围有限，通常在120°～180°，因此只能监控到镜头当前位置的正前方120°～180°范围内的情况，镜头正后方则存在180°～240°的监控死角范围。而且在无人控制的情况下，这样的监控死角范围会一直存在，在这种情况之下某些画面将无法监控到，例如某人在镜头的监控死角范围内随着镜头的转动方向以同样的角速度走动，镜头将无法发现该人，更无法监控到该人的行为，并且即使监控到该人的行为，也只能是一晃而过，无法对该人进行追踪。

因此相关技术中普通的云台摄像机、全球云台监控摄像机和高速球监控器均存在以下缺点：只能以固定的方向和固定的速度旋转监控，缺乏灵活性，无法根据实际情况灵活的调节镜头的方向，使得在很多场合无法达到监控的效果。因此，需要对相关技术进行改进。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种控制云台摄像机自动追踪目标的装置，该控制云台摄像机自动追踪目标的装置能够灵活的根据实际情况，智能控制电机的转速和转向，使得摄像机镜头可以时刻监控到360°全范围内的画面和追踪目标，更加实用而高效。

本发明的另一个目的在于提出一种控制云台摄像机自动追踪目标的方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种控制云台摄像机自动追踪目标的装置，该控制云台摄像机自动追踪目标的装置包括：电源模块，所述电源模块用于提供电源；云台摄像机，包括云台和摄像机，所述摄像机固定安装在所述云台上；电机，所述电机与所述云台摄像机相连，所述电机用于带动所述云台摄像机沿正向或反向转动；红外传感模块，所述红外传感模块包括N个红外传感器，N个所述红外传感器沿所述云台摄像机的周向等距离设置，且当所述目标在所述红外传感器的感应范围内时，所述红外传感器生成红外感应信息；以及控制模块，所述控制模块分别与所述红外传感模块和所述电机相连，所述控制模块用于根据所述红外感应信息判断是否同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标，并当同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，所述控制模块控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标，其中，N和M为大于1的正整数，N大于等于M。

本发明实施例提出的控制云台摄像机自动追踪目标的装置，通过控制模块根据红外传感模块生成的红外感应信息判断是否同方向上连续M个红外传感器感应到目标，若同方向上连续M个红外传感器感应到目标，控制模块控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标。该控制云台摄像机自动追踪目标的装置能够根据实际情况智能控制电机，使得摄像机镜头可以时刻监控到360°全范围内的画面并追踪目标，更加实用而高效。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种控制云台摄像机自动追踪目标的方法，该控制云台摄像机自动追踪目标的方法包括以下步骤：通过红外传感模块判断目标是否在所述红外传感模块中红外传感器的感应范围内；当所述目标在所述红外传感器的感应范围内时，所述红外传感器生成红外感应信息；根据所述红外感应信息判断是否同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标；以及当同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标，M为大于1的正整数。

本发明实施例提出的控制云台摄像机自动追踪目标的方法在红外传感器生成红外感应信息后，若根据红外感应信息判断同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标。该控制云台摄像机自动追踪目标的方法能够根据实际情况智能控制电机，使得摄像机镜头可以时刻监控到360°全范围内的画面并追踪目标，更加实用而高效。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的控制云台摄像机自动追踪目标的装置的方框示意图；

图2为根据本发明一个实施例的控制云台摄像机自动追踪目标的装置的方框示意图；

图3为根据本发明一个实施例的控制云台摄像机自动追踪目标的装置的云台摄像机与N个红外传感器的机械设置示意图；以及

图4为根据本发明实施例的控制云台摄像机自动追踪目标的方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的控制云台摄像机自动追踪目标的装置和控制云台摄像机自动追踪目标的方法。

如图1所示，本发明实施例的控制云台摄像机自动追踪目标的装置包括：电源模块10、云台摄像机20、电机30、红外传感模块40以及控制模块50。其中，电源模块10用于提供电源。云台摄像机20，包括云台21和摄像机22，摄像机22固定安装在云台21上。电机30例如步进电机与云台摄像机20相连，电机30用于带动云台摄像机20沿正向或反向转动。红外传感模块40包括N个例如6个红外传感器，N个红外传感器沿云台摄像机20的周向等距离设置，且当目标在红外传感器的感应范围内例如目标在红外传感器正前方预设范围内时，红外传感器生成红外感应信息。控制模块50分别与红外传感模块40和电机30相连，控制模块50用于根据红外感应信息判断是否同方向上连续M个例如2个红外传感器感应到目标，并当同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制模块50控制电机30改变转动状态以带动云台摄像机20追踪目标。其中，N和M为大于1的正整数，N大于等于M。

优选地，当目标在红外传感器的感应范围中心线位置时，红外传感器生成红外感应信息。进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，控制云台摄像机20自动追踪目标的装置还可以包括时钟模块60，时钟模块60用于当目标移动至红外传感器的感应范围中心线位置时生成对应的时间信息。进一步地，在本发明的一个实施例中，控制模块50与时钟模块60相连，当控制模块50判断同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制模块50可以根据红外传感器的个数获取第一个红外传感器与第M个红外传感器之间的机械角度和根据时间信息获取目标从第一个红外传感器的感应范围中心线位置移动至第M个红外传感器的感应范围中心线位置的移动时间，并根据机械角度和移动时间计算目标的平均移动速度。需要说明的是，在本发明的一个具体实施例中，图3为云台摄像机20与N个红外传感器的机械设置示意图。如图3所示，云台摄像机20还可以包括外壳23，N个红外传感器沿外壳23的周向等距离设置，外壳23与电机30相连。当红外传感模块40包括6个红外传感器时，则相邻两个红外传感器之间的机械角度为360°/6，此时，若M为3，第一个红外传感器与第M个红外传感器之间的机械角度为120°。

具体地，在本发明的一个实施例中，目标的平均移动速度可以为：

$V=\frac{{\mathrm{\θ}}_{1M}}{t_{1M}}$

其中，θ_1M为所述机械角度，t_1M为所述移动时间。

需要说明的是，本发明实施例的目标为可以发射红外线的物体或生物例如人，所以红外传感器可以通过感应目标发射的红外线来感应到目标，当目标出现在红外传感器的感应范围内时，控制模块50就能收到相应的红外感应信息。具体地，在本发明的一个实施例中，正常状态下，即无目标出现在红外传感器的感应范围内，或者有目标出现在红外传感器的感应范围内，但目标的运动状态即速度和方向与摄像机镜头221的运动状态明显不同时，云台摄像机20正常工作，即只向一个方向旋转着监控。具体地，在本发明的另一个实施例中，当某目标出现在摄像机镜头221的摄像范围外某个红外传感器的感应范围内，并且以和摄像机镜头221相同的方向和相近的速度移动即与摄像机镜头221的运动状态类似时，目标将一定会按顺序经过多个红外传感器的感应范围。其中，当第一个红外传感器感应到该目标并生成红外感应信息时，控制模块50存储该红外传感器传来的红外感应信息，以及时钟模块60生成的时间信息，但是不进行处理，直到目标进入到第M个红外传感器的感应范围内时，第M个红外传感器生成的红外感应信息传入到控制模块50，此时，控制模块50就向电机30发出控制信号以改变电机30的转动状态。

具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，控制模块50可以包括存储子模块501，存储子模块501用于存储红外感应信息、时间信息、电机30的转动角度、控制模块50生成的各信息等。进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，控制模块50还可以包括计算子模块502和控制子模块503。其中，计算子模块502与存储子模块501相连，在电机30带动云台摄像机20转动时，计算子模块502用于以摄像机镜头221的正前方为指向，计算摄像机镜头221到每个红外传感器的空间角度和计算目标的平均移动速度、红外感应信息的个数并存储到存储子模块501中，其中，摄像机镜头221到每个红外传感器的空间角度可以用于判断各红外传感器的感应范围是否在摄像机镜头221的摄像范围外。控制子模块503分别与计算子模块502和存储子模块501相连，控制子模块503用于控制计算子模块502根据存储子模块501存储的信息进行计算，并根据存储子模块501中计算子模块502的计算结果发出控制信号。例如，当计算子模块502计算红外感应信息的个数为M，即第M个红外传感器生成的红外感应信息传入到计算子模块502，此时，控制模块50就向电机30发出控制信号以改变电机30的转动状态。

进一步地，在本发明的一个实施例中，当控制模块50判断同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制模块50可以根据摄像机镜头221到第M+1个红外传感器的空间角度获取最近方向，并生成第一控制信号以控制电机30带动云台摄像机20以第一预设速度沿最近方向转动至第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置，以及当目标在第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置时，控制模块50可以生成第二控制信号以控制电机30带动云台摄像机20以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动以追踪目标。需要说明的是，在本发明的一个实施例中，第一预设速度远大于目标的平均移动速度。因此，当云台摄像机20的摄像机镜头221转动至第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置时，目标还未到达第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置，控制模块50控制电机30停止转动，摄像机镜头221在第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置处等待。当目标到达第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置时，第M+1个红外传感器生成红外感应信息，控制模块50接收到红外感应信息后，生成第二控制信号以控制电机30带动云台摄像机20以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动，此时，目标处于摄像机镜头221的感应范围中心线位置，且摄像机镜头221与目标的移动速度十分接近，所以摄像机镜头221可以追踪目标，以实现拍摄目标行为的目的。

进一步地，在本发明的另一个实施例中，当控制模块50判断同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制模块50可以生成第三控制信号以控制电机30带动云台摄像机20以第二预设速度沿目标的移动反方向转动至摄像机镜头221的中心线与目标相遇的位置，以及控制模块50可以生成第二控制信号以控制电机30带动云台摄像机20以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动以追踪目标。具体地，在本发明的一个实施例中，计算子模块502还可以用于以摄像机镜头221的正前方为指向，计算摄像机镜头221到目标的空间距离，并存储到存储子模块501中。电机30带动云台摄像机20以第二预设速度沿目标的移动反方向转动至摄像机镜头221的中心线与目标相遇的位置所需的时间可以为：

$T=\frac{S}{V+V_1}$

其中，S为摄像机镜头221到目标的空间距离，V为目标的平均移动速度，V₁为第二预设速度。

需要说明的是，在摄像机镜头221的中心线与目标相遇后，控制模块50控制电机30停止反方向转动，并生成第二控制信号以控制电机30带动云台摄像机20以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动，此时，目标处于摄像机镜头221的感应范围中心线位置，且摄像机镜头221与目标的移动速度十分接近，所以摄像机镜头221可以追踪目标，以实现拍摄目标行为的目的。此外，需要说明的是，在本发明的一个实施例中，如果目标的移动速度突然变化而与摄像机镜头221不再一致，那么目标将会离开摄像机镜头221的摄像范围。当同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制模块50控制电机30带动云台摄像机20再次重复上述反转动作来追踪目标。因此，一旦有目标进入红外传感器的感应范围内，云台摄像机20的摄像机镜头221就将一直追踪该目标，让其无法逃脱。

进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，控制云台摄像机自动追踪目标的装置还可以包括报警模块70，当控制模块50判断同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，报警模块70根据控制模块50生成的报警信号进行报警提示。例如，在重要的监控场所中，当检测到有目标刻意躲避摄像机镜头221时，控制模块50立即生成报警信号并将报警信号发送到报警模块70以发出报警提示。具体地，在本发明的一个实施例中，判断目标刻意躲避摄像机镜头221的标准可以为：同方向上连续M个红外传感器感应到目标的时间间隔和摄像机镜头221经过相邻两个红外传感器的时间间隔一致。其中，M越小，目标满足标准的可能性越大，报警模块70越敏感，但目标满足标准的的偶然性也越大，误报率就越大。反之，M越大，报警模块70越迟钝，误报率就越小。因此，在一般情况下，M可以为3，此时，目标偶然性的以云台摄像机20的转动速度经过3个红外传感器的概率已经很低，并且M为3时，报警模块70还有很高的敏感度。

进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，控制模块50还可以包括命令收发子模块504，命令收发子模块504分别与控制模块50、电机30和报警模块70相连，命令收发子模块504用于接收第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号和报警信号，并根据第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号控制电机30改变转动状态以带动云台摄像机20追踪目标，以及根据报警信号控制报警模块70进行报警提示。

本发明实施例提出的控制云台摄像机自动追踪目标的装置，通过控制模块根据红外传感模块生成的红外感应信息判断是否同方向上连续M个红外传感器感应到目标，若同方向上连续M个红外传感器感应到目标，控制模块控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标以及控制报警模块进行报警提示。该控制云台摄像机自动追踪目标的装置能够灵活的根据实际情况智能控制电机的转速和转向，使得单个摄像机镜头即可时刻监控360°全范围内的画面并迅速地追踪目标，更加实用而高效。

本发明另一方面实施例还提出了一种控制云台摄像机自动追踪目标的方法，如图4所示，该控制云台摄像机自动追踪目标的方法包括以下步骤：

S1，通过红外传感模块判断目标是否在红外传感模块中红外传感器的感应范围内。

在本发明的一个实施例中，红外传感模块包括N个例如6个红外传感器，N个红外传感器沿固定云台摄像机的固定云台周向等距离设置，N为大于1的正整数。

S2，当目标在红外传感器的感应范围内时，红外传感器生成红外感应信息。

具体地，在本发明的一个实施例中，当目标在红外传感器正前方预设范围内例如红外传感器的感应范围中心线位置时，红外传感器生成红外感应信息。

S3，根据红外感应信息判断是否同方向上连续M个红外传感器感应到目标。

其中，M为大于1的正整数，且M例如2小于等于N。

S4，当同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标即步骤S4之前还可以包括以下步骤：

S5，当目标移动至红外传感器的感应范围中心线位置时生成对应的时间信息。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标即步骤S4之前还可以包括以下步骤：

S6，获取第一个红外传感器与第M个红外传感器之间的机械角度和目标从第一个红外传感器的感应范围中心线位置移动至第M个红外传感器的感应范围中心线位置的移动时间。

需要说明的是，当红外传感模块包括6个红外传感器时，则相邻两个红外传感器之间的机械角度为360°/6，此时，若M为3，第一个红外传感器与第M个红外传感器之间的机械角度为120°。

S7，根据机械角度和移动时间计算目标的平均移动速度。

在本发明的一个实施例中，目标的平均移动速度可以为：

$V=\frac{{\mathrm{\θ}}_{1M}}{t_{1M}}$

其中，θ_1M为所述机械角度，t_1M为所述移动时间。

需要说明的是，本发明实施例的目标为可以发射红外线的物体或生物例如人，所以红外传感器能感应到目标，当目标出现在红外传感器的感应范围内时，就能收到相应的红外感应信息。具体地，在本发明的一个实施例中，正常状态下，即无目标出现在红外传感器的感应范围内，或者有目标出现在红外传感器的感应范围内，但目标的运动状态即速度和方向与摄像机镜头的运动状态明显不同时，云台摄像机正常工作，即只向一个方向旋转着监控。具体地，在本发明的另一个实施例中，当某目标出现在摄像机镜头的摄像范围外某个红外传感器的感应范围内，并且以和摄像机镜头相同的方向和相近的速度移动即与摄像机镜头的运动状态类似时，目标将一定会按顺序经过多个红外传感器的感应范围。其中，当第一个红外传感器感应到该目标并生成红外感应信息时，存储该红外传感器传来的红外感应信息以及时间信息，但是不进行处理，直到目标进入到第M个红外传感器的感应范围内时，第M个红外传感器生成红外感应信息，此时，向电机发出控制信号以改变电机的转动状态。

进一步地，在本发明的一个实施例中，控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标即步骤S4具体可以包括以下步骤：

S41，根据云台摄像机镜头到第M+1个红外传感器的空间角度获取最近方向。

在本发明的一个实施例中，可以以摄像机镜头的正前方为指向，计算摄像机镜头到第M+1个红外传感器的空间角度。

S42，生成第一控制信号以控制电机带动云台摄像机以第一预设速度沿最近方向转动至第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置。

S43，判断目标是否在第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置。

S44，当目标在第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置时，生成第二控制信号以控制电机带动云台摄像机以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动以追踪目标。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，第一预设速度远大于目标的平均移动速度。因此，当云台摄像机的摄像机镜头转动至第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置时，目标还未到达第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置，控制电机停止转动，摄像机镜头在第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置处等待。当目标到达第M+1个红外传感器的感应范围中心线位置时，第M+1个红外传感器生成红外感应信息，生成第二控制信号以控制电机带动云台摄像机以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动，此时，目标处于摄像机镜头的感应范围中心线位置且摄像机镜头与目标的移动速度十分接近，所以摄像机镜头可以追踪目标，以实现拍摄目标行为的目的。

进一步地，在本发明的另一个实施例中，控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标即步骤S4具体可以包括以下步骤：

S45，生成第三控制信号以控制电机带动云台摄像机以第二预设速度沿目标的移动反方向转动至云台摄像机镜头的中心线与目标相遇的位置。

其中，电机带动云台摄像机以第二预设速度沿目标的移动反方向转动至摄像机镜头的中心线与目标相遇的位置所需的时间可以为：

$T=\frac{S}{V+V_1}$

其中，S为摄像机镜头到目标的空间距离，V为目标的平均移动速度，V₁为第二预设速度。

S44，生成第二控制信号以控制电机带动云台摄像机以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动以追踪目标。

需要说明的是，在摄像机镜头的中心线与目标相遇后，控制电机停止反方向转动，并生成第二控制信号以控制电机带动云台摄像机以目标的平均移动速度沿目标的移动方向转动，此时，目标处于摄像机镜头的感应范围中心线位置，且摄像机镜头与目标的移动速度十分接近，所以摄像机镜头可以追踪目标，以实现拍摄目标行为的目的。此外，需要说明的是，在本发明的一个实施例中，如果目标的移动速度突然变化而与摄像机镜头不再一致，那么目标将会离开摄像机镜头的摄像范围。当同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制电机带动云台摄像机再次重复上述反转动作来追踪目标。因此，一旦有目标进入红外传感器的感应范围内，云台摄像机的摄像机镜头就将一直追踪该目标，让其无法逃脱。

进一步地，在本发明的一个实施例中，当同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制云台摄像机自动追踪目标的方法还可以包括以下步骤：

S8，生成报警信号。

S9，根据报警信号进行报警提示。

例如，在重要的监控场所中，当检测到有目标刻意躲避摄像机镜头时，立即生成报警信号并根据报警信号进行报警提示。具体地，在本发明的一个实施例中，判断目标刻意躲避摄像机镜头的标准可以为：同方向上连续M个红外传感器感应到目标的时间间隔和摄像机镜头经过相邻两个红外传感器的时间间隔一致。其中，M越小，目标满足标准的可能性越大，敏感性越高，但目标满足标准的的偶然性也越大，误报率就越大。反之，M越大，敏感性越低，误报率就越小。因此，在一般情况下，M可以为3，此时，目标偶然性的以云台摄像机20的转动速度经过3个红外传感器的概率已经很低，并且M为3时，还有很高的敏感度。

本发明实施例提出的控制云台摄像机自动追踪目标的方法在红外传感器生成红外感应信息后，若根据红外感应信息判断同方向上连续M个红外传感器感应到目标时，控制电机改变转动状态以带动云台摄像机追踪目标，以及控制进行报警提示。该控制云台摄像机自动追踪目标的方法能够灵活的根据实际情况智能控制电机的转速和转向，使得单个摄像机镜头即可时刻监控360°全范围内的画面并迅速地追踪目标，更加实用而高效。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (14)

1.一种控制云台摄像机自动追踪目标的装置，其特征在于，包括：

电源模块，所述电源模块用于提供电源；

云台摄像机，包括云台和摄像机，所述摄像机固定安装在所述云台上；

电机，所述电机与所述云台摄像机相连，所述电机用于带动所述云台摄像机沿正向或反向转动；

红外传感模块，所述红外传感模块包括N个红外传感器，N个所述红外传感器沿所述云台摄像机的周向等距离设置，且当所述目标在所述红外传感器的感应范围内时，所述红外传感器生成红外感应信息；以及

控制模块，所述控制模块分别与所述红外传感模块和所述电机相连，所述控制模块用于根据所述红外感应信息判断是否同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标，并当同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，所述控制模块控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标，其中，N和M为大于1的正整数，N大于等于M。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

时钟模块，所述时钟模块用于当所述目标移动至所述红外传感器的感应范围中心线位置时生成对应的时间信息。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制模块与所述时钟模块相连，当所述控制模块判断同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，所述控制模块获取所述第一个红外传感器与所述第M个红外传感器之间的机械角度和所述目标从所述第一个红外传感器的感应范围中心线位置移动至所述第M个红外传感器的感应范围中心线位置的移动时间，并根据所述机械角度和所述移动时间计算所述目标的平均移动速度。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述目标的平均移动速度为：

$V=\frac{{\mathrm{\θ}}_{1M}}{t_{1M}}$

其中，θ_1M为所述机械角度，t_1M为所述移动时间。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述控制模块判断同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，所述控制模块根据所述摄像机镜头到第M+1个所述红外传感器的空间角度获取最近方向，并生成第一控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以第一预设速度沿所述最近方向转动至第M+1个所述红外传感器的感应范围中心线位置，以及当所述目标在第M+1个所述红外传感器的感应范围中心线位置时，所述控制模块生成第二控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以所述目标的平均移动速度沿所述目标的移动方向转动以追踪所述目标。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述控制模块判断同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，所述控制模块生成第三控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以第二预设速度沿所述目标的移动反方向转动至所述摄像机镜头的中心线与所述目标相遇的位置，以及所述控制模块生成第二控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以所述目标的平均移动速度沿所述目标的移动方向转动以追踪所述目标。

7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

报警模块，当所述控制模块判断同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，所述报警模块根据所述控制模块生成的报警信号进行报警提示。

8.一种控制云台摄像机自动追踪目标的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过红外传感模块判断目标是否在所述红外传感模块中红外传感器的感应范围内；

当所述目标在所述红外传感器的感应范围内时，所述红外传感器生成红外感应信息；

根据所述红外感应信息判断是否同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标；以及

当同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标，M为大于1的正整数。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标之前还包括以下步骤：

当所述目标移动至所述红外传感器的感应范围中心线位置时生成对应的时间信息。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标之前还包括以下步骤：

获取所述第一个红外传感器与所述第M个红外传感器之间的机械角度和所述目标从所述第一个红外传感器的感应范围中心线位置移动至所述第M个红外传感器的感应范围中心线位置的移动时间；以及

根据所述机械角度和所述移动时间计算所述目标的平均移动速度。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述目标的平均移动速度为：

$V=\frac{{\mathrm{\θ}}_{1M}}{t_{1M}}$

其中，θ_1M为所述机械角度，t_1M为所述移动时间。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标具体包括以下步骤：

根据所述云台摄像机镜头到第M+1个所述红外传感器的空间角度获取最近方向；

生成第一控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以第一预设速度沿所述最近方向转动至第M+1个所述红外传感器的感应范围中心线位置；

判断所述目标是否在第M+1个所述红外传感器的感应范围中心线位置；以及

当所述目标在第M+1个所述红外传感器的感应范围中心线位置时，生成第二控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以所述目标的平均移动速度沿所述目标的移动方向转动以追踪所述目标。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制所述电机改变转动状态以带动所述云台摄像机追踪所述目标具体包括以下步骤：

生成第三控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以第二预设速度沿所述目标的移动反方向转动至所述云台摄像机镜头的中心线与所述目标相遇的位置；以及

生成第二控制信号以控制所述电机带动所述云台摄像机以所述目标的平均移动速度沿所述目标的移动方向转动以追踪所述目标。

14.如权利要求8-13中任一项所述的方法，其特征在于，当同方向上连续M个所述红外传感器感应到所述目标时，还包括以下步骤：

生成报警信号；以及

根据所述报警信号进行报警提示。