CN107995427A - 一种智能球机的对焦驱动电机装置及对焦方法 - Google Patents

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姚乔
袁文涛
李永强
李小杰
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Abstract

本发明涉及一种智能球机的对焦驱动电机装置，包括设置在球机体内的控制器，所述控制器连接有后台计算机、网络模块、第一步进电机、第二步进电机、九轴陀螺仪以及地磁传感模块；所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，包括以下步骤：1）设定球机的初始视角；2）后台计算机发出调整视角指令；3）球机根据后台计算机指令调整视角；本发明具有成像效果好、反应迅速、配置灵活、节省球机的投入、成像清晰的优点。

Description

一种智能球机的对焦驱动电机装置及对焦方法
技术领域
本发明属于三维视觉成像技术领域，具体涉及智能球机的对焦驱动电机装置及对焦方法。
背景技术
智能球型摄像机是现代视频监控发展的代表，它集成彩色一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能与一体，安装方便、使用简单但功能强大，广泛应用于开阔区域的监控，不同的场合都可以使用。
智能球型摄像机是一种集成度相当高的产品，集成了云台系统、通讯系统、和摄像机系统，云台系统是指电机带动的旋转部分，通讯系统是指对电机的控制以及对图象和信号的处理部分，摄像机系统是指采用的一体机机心；而几大系统之间，起着横向的连接的是一块主控核心cpu和电源部分，电源部分通过与各大系统之间供电，很多地方是采用的二极管、三极管等微电流供电；目前的智能球型摄像机具备预置点、自动巡航、自动扫描、自动运行、焦距控制、聚焦控制、光圈控制等功能。
然而，目前的智能球型摄像机的地理定位和角度调节不够精确，在对目标物体进行拍摄抓拍时，很难拍摄到高清的图像，尤其是在安装后由于外界原因导致球机移动偏差，则球机无法自动校准，而球机微弱的偏差，在远距离监控时将带来很大的画质偏差，进而影响智能球型摄像机的拍摄效果；而且，目前的智能球型摄像机在进行目标物体锁定拍摄时，调整角度不够精准，灵敏度不高，从而也会导致拍摄出的画质偏差大，影响智能球型摄像机的拍摄效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种灵敏度高、定位准确、拍摄效果好的智能球机的对焦驱动电机装置及对焦方法。
本发明的技术方案如下：
一种智能球机的对焦驱动电机装置，包括设置在球机体内的控制器，所述控制器连接有后台计算机、网络模块、第一步进电机、第二步进电机、九轴陀螺仪以及地磁传感模块；
所述后台计算机，用于确定球机的旋转角度，并向控制器发送球机的旋转角度指令；
所述网络模块，用于实现后台计算机与控制器之间的数据传输；
所述第一步进电机，接收控制器指令，驱动球机水平方向转动；
所述第二步进电机，接收控制器指令，驱动球机竖直方向转动；
所述九轴陀螺仪，用于转动角度的测量；
所述地磁传感模块，用于感应球机的地理位置，并接收后台计算机的指令，对球机的地理位置进行校准。
所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，包括以下步骤：
1）设定球机的初始视角；
2）后台计算机发出调整视角指令；
3）球机根据后台计算机指令调整视角。
进一步，所述步骤1）设定的球机的初始视角定义为0°，包括水平面0°视角以及垂直面0°视角。
进一步，所述步骤1）的具体操作过程是，地磁传感模块将感应到的球机的地理坐标反馈至后台计算机，九轴陀螺仪模块将与地磁传感模块感应到的球机的地理坐标对应的视角反馈至后台计算机，后台计算机根据地磁传感模块感应到的球机的地理坐标以及九轴陀螺仪模块监测到的视角定义为球机的初始视角。
进一步，所述步骤2）的具体操作过程是，后台计算机根据目标物体的地理位置计算出球机需要转动的角度，所述需要转动的角度包括平面转角和垂直面转角，并将球机需要转动的角度的指令信息发送至球机体内的控制器。
进一步，所述步骤3）的具体操作过程是，控制器接收到后台计算机发送的调整视角指令后，分别向第一步进电机以及第二步进电机发送驱动指令，同时九轴陀螺仪模块监测球机水平面和垂直面转动的角度，当球机转动到指定角度后，第一步进电机以及第二步进电机停止运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用九轴陀螺仪和地磁传感模块对智能球机进行精准定位，有效提高智能球机拍摄到的目标物体的画质；
2、本发明采用第一步进电机和第二步进电机分别实现对智能球机水平方向和竖直方向的驱动，根据后台计算机的指令，实现智能球机双向同步视角调节，并通过九轴陀螺仪模块对智能球机进行精准定位，提高智能球机的灵敏度；
3、本发明采用设定智能球机任一视角作为初始0°视角，抓拍目标物体时，只需根据后台计算机的指令调整智能球机在水平方向和竖直方向的转角，从而提高智能球机应用的灵活性，简化智能球机安装时调试的步骤；
4、本发明采用初始视角设定、后台计算机发出调整视角指令、智能球机根据后台计算机指令调整视角的方式，进一步优化智能摄像机拍摄程序，提高智能球机的拍摄效率；
总之，本发明具有成像效果好、反应迅速、配置灵活、节省球机的投入、成像清晰的优点。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种智能球机的对焦驱动电机装置，包括设置在球机体内的控制器，所述控制器连接有后台计算机、网络模块、第一步进电机、第二步进电机、九轴陀螺仪以及地磁传感模块；所述后台计算机，用于确定球机的旋转角度，并向控制器发送球机的旋转角度指令；所述网络模块，用于实现后台计算机与控制器之间的数据传输；所述第一步进电机，接收控制器指令，驱动球机水平方向转动；所述第二步进电机，接收控制器指令，驱动球机竖直方向转动；所述九轴陀螺仪，用于转动角度的测量；所述地磁传感模块，用于感应球机的地理位置，并接收后台计算机的指令，对球机的地理位置进行校准。
所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，包括以下步骤：
1）设定球机的初始视角
2）后台计算机发出调整视角指令；
3）球机根据后台计算机指令调整视角。
本实施例中，所述步骤1）设定的球机的初始视角定义为0°，包括水平面0°视角以及垂直面0°视角；所述步骤1）的具体操作过程是，地磁传感模块将感应到的球机的地理坐标反馈至后台计算机，九轴陀螺仪模块将与地磁传感模块感应到的球机的地理坐标对应的视角反馈至后台计算机，后台计算机根据地磁传感模块感应到的球机的地理坐标以及九轴陀螺仪模块监测到的视角定义为球机的初始视角；所述步骤2）的具体操作过程是，后台计算机根据目标物体的地理位置计算出球机需要转动的角度，所述需要转动的角度包括平面转角和垂直面转角，并将球机需要转动的角度的指令信息发送至球机体内的控制器；所述步骤3）的具体操作过程是，控制器接收到后台计算机发送的调整视角指令后，分别向第一步进电机以及第二步进电机发送驱动指令，同时九轴陀螺仪模块监测球机水平面和垂直面转动的角度，当球机转动到指定角度后，第一步进电机以及第二步进电机停止运行。
本发明，在调试时，以智能球机连接后，结合智能球机当前的地理位置，随机以智能球机当前的拍摄角度定义为0°初始视角，在控制器接收到后台计算机的调整视角指令后，均以设定的0°初始视角为初始位置进行水平方向和垂直方向的转动，智能球机所需转动的角度，均由后台计算机向控制器发送指令而获得，九轴陀螺仪模块对智能球机的转动角度进行监测，转动到目标角度后，第一步进电机和第二步进电机均停止运行。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能球机的对焦驱动电机装置，包括设置在球机体内的控制器，其特征在于：所述控制器连接有后台计算机、网络模块、第一步进电机、第二步进电机、九轴陀螺仪模块以及地磁传感模块；
所述后台计算机，用于确定球机的旋转角度，并向控制器发送球机的旋转角度指令；
所述网络模块，用于实现后台计算机与控制器之间的数据传输；
所述第一步进电机，接收控制器指令，驱动球机水平方向转动；
所述第二步进电机，接收控制器指令，驱动球机竖直方向转动；
所述九轴陀螺仪模块，用于转动角度的测量；
所述地磁传感模块，用于感应球机的地理位置，并接收后台计算机的指令，对球机的地理位置进行校准。
2.如权利要求1所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，其特征在于，包括以下步骤所述：
1）设定球机的初始视角；
2）后台计算机发出调整视角指令；
3）球机根据后台计算机指令调整视角。
3.如权利要求2所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，其特征在于：所述步骤1）设定的球机的初始视角定义为0°，包括水平面0°视角以及垂直面0°视角。
4.如权利要求2所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，其特征在于：所述步骤1）的具体操作过程是，地磁传感模块将感应到的球机的地理坐标反馈至后台计算机，九轴陀螺仪模块将与地磁传感模块感应到的球机的地理坐标对应的视角反馈至后台计算机，后台计算机根据地磁传感模块感应到的球机的地理坐标以及九轴陀螺仪模块监测到的视角定义为球机的初始视角。
5.如权利要求2所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，其特征在于：所述步骤2）的具体操作过程是，后台计算机根据目标物体的地理位置计算出球机需要转动的角度，所述需要转动的角度包括平面转角和垂直面转角，并将球机需要转动的角度的指令信息发送至球机体内的控制器。
6.如权利要求2所述的智能球机的对焦驱动电机装置的对焦方法，其特征在于：所述步骤3）的具体操作过程是，控制器接收到后台计算机发送的调整视角指令后，分别向第一步进电机以及第二步进电机发送驱动指令，同时九轴陀螺仪模块监测球机水平面和垂直面转动的角度，当球机转动到指定角度后，第一步进电机以及第二步进电机停止运行。
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