CN110413011B - 一种双目云台控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双目云台控制方法、装置及存储介质，涉及摄像机技术领域，用以解决现有技术中，当双目云台中上面的云台进行水平运动时，会带动下面的云台一起运动，从而导致下面的云台所监控的场景发生变化的问题。该方法中，当双目云台接收到控制上面的云台运动的请求时，会获取上面的云台的运动信息，并根据获取到的运动信息推导计算出下面的云台的运动信息；根据两个云台的运动信息以及预先设置好的加速度曲线，确定两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数；并按照确定的瞬时运动参数控制两个云台运动。这样，控制上面的云台进行运动时，同时控制下面的云台运动，使得下面的云台所监控的场景不会因为上面的云台进行运动而发生变化。

Description

一种双目云台控制方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及摄像机技术领域，尤其涉及一种双目云台控制方法、装置及存储介质。

背景技术

在现有技术中，双目云台具有两个云台，且两个云台都能进行水平运动，但由于结构上的限制，下面的云台安装在上面的云台的基座上。

当双目云台中上面的云台进行水平运动时，会带动下面的云台一起运动，从而导致下面的云台所监控的场景发生变化。

发明内容

本申请实施例提供一种双目云台控制方法、装置及存储介质，用以解决现有技术中，当双目云台中上面的云台进行水平运动时，会带动下面的云台一起运动，从而导致下面的云台所监控的场景发生变化的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种双目云台控制方法，所述双目云台包括第一云台以及安装在所述第一云台基座上的第二云台，该方法包括：

根据携带有第一云台的第一目标速度的运动请求，查找所述第一目标速度对应的第一最大加速度；

根据所述第一目标速度和所述第一最大加速度，确定所述第二云台的第二目标速度和第二最大加速度；其中，在所述第一云台达到所述第一目标速度时，所述第二云台达到所述第二目标速度，且所述第二目标速度使得所述第二云台的拍摄地理范围在运动前后保持不变；

根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数；以及；

根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数；

根据所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数和所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，分别控制所述第一云台和所述第二云台进行运动。

第二方面，本申请实施例提供一种双目云台控制装置，所述装置包括：

查找模块，用于根据携带有第一云台的第一目标速度的运动请求，查找所述第一目标速度对应的第一最大加速度；

第一确定模块，用于根据所述第一目标速度和所述第一最大加速度，确定所述第二云台的第二目标速度和第二最大加速度；其中，在所述第一云台达到所述第一目标速度时，所述第二云台达到所述第二目标速度，且所述第二目标速度使得所述第二云台的拍摄地理范围在运动前后保持不变；

第二确定模块，用于根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数；

第三确定模块，用于根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数；

控制模块，用于根据所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数和所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，分别控制所述第一云台和所述第二云台进行运动。

第三方面，本申请另一实施例还提供了一种计算装置，包括至少一个处理器；以及；

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请实施例提供的一种双目云台控制方法。

第四方面，本申请另一实施例还提供了一种计算机存储介质，其中，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行本申请实施例中的一种双目云台控制方法。

本申请实施例提供的一种双目云台控制方法、装置及存储介质，当双目云台接收到控制上面的云台运动的请求时，会获取上面的云台的运动信息，并根据获取到的运动信息推导计算出下面的云台的运动信息；根据两个云台的运动信息以及预先设置好的加速度曲线，确定两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数；并按照确定的瞬时运动参数控制两个云台运动。这样，控制上面的云台进行运动时，同时控制下面的云台运动，使得下面的云台所监控的场景不会因为上面的云台进行运动而发生变化。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中双目云台结构图；

图2为本申请实施例中双目云台控制方法的流程示意图；

图3为本申请实施例中双目云台控制系统的框图；

图4为本申请实施例中加速度曲线模型示意图；

图5为本申请实施例中双云台运动坐标映射关系示意图；

图6为本申请实施例中双目云台控制结构示意图；

图7为根据本申请实施方式的计算装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中，当双目云台中上面的云台进行水平运动时，会带动下面的云台一起运动，从而导致下面的云台所监控的场景发生变化的问题，本申请实施例中提供一种双目云台控制方法、装置及存储介质。为了更好的理解本申请实施例提供的技术方案，下面对该方案的基本原理做一下简单说明：

目前的双目云台的结构如图1所示，其中101表示双目云台的固定件，用于固定双目云台；第一云台102为双目云台中的其中一个云台，安装在固定架上，且第一云台102上具有广角镜头；第二云台103为双目云台中的另一个云台，安装在第一云台102的基座上，且第二云台103上具有长焦镜头。两个云台均可以水平运动和垂直运动。

发明人研究发现，当第一云台102进行水平运动时，会同时带动第二云台103运动；这样，第二云台103处于监控状态时，若第一云台102进行水平运动，会使第二云台103所监控的场景发生变化。有鉴于此，本申请提供了一种双目云台控制方法，用于解决上述问题。该方法中，当双目云台接收到控制第一云台102进行水平运动的请求时，会获取第一云台102的运动信息(例如：第一云台102最终达到的目标速度、旋转到指定角度等信息)；并根据获取到的第一云台102的运动信息推导计算出第二云台103的运动信息；根据两个云台的运动信息以及预先设置好的加速度曲线，确定两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数(瞬时速度、瞬时加速度等参数)；并按照确定的瞬时运动参数控制两个云台运动。这样，控制第一云台102进行水平运动时，同时控制第二云台103进行水平运动，使得在第一云台102的运动过程中，第二云台103所监控的场景不会发生变化。

为便于理解，下面结合附图对本申请提供的技术方案做进一步说明。图2为双目云台控制方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤201：根据携带有第一云台的第一目标速度的运动请求，查找所述第一目标速度对应的第一最大加速度。

其中，第一目标速度在第一云台允许的速度范围内。

在本申请实施例中，当确定了第一目标速度之后，可通过第一目标速度确定第一云台的输出力矩(第一目标速度与输出力矩一一对应)，并根据输出力矩得到第一最大加速度，具体公式如下：

a_max＝(ηT_m-T_L)/J，(1)；

其中，a_max为第一最大加速度；η为安全系数，可取值为0.9；T_m为输出力矩，根据第一目标速度确定；T_L为负载力矩，J为转动惯量；其中，T_L和J均为已知参数。因此，通过上述公式，可确定第一云台的第一最大加速度。

步骤202：根据所述第一目标速度和所述第一最大加速度，确定所述第二云台的第二目标速度和第二最大加速度；其中，在所述第一云台达到所述第一目标速度时，所述第二云台达到所述第二目标速度，且所述第二目标速度使得所述第二云台的拍摄地理范围在运动前后保持不变。

步骤203：根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数。

其中，在本申请实施例中，以预设的离散周期对所述运动周期进行离散化处理，得到的离散值确定为所述运动周期内的各时刻。这样，通过对运动周期进行离散化处理，使得到的运动参数更容易计算。

在一个实施例中，离散周期可以为5毫秒。

在本申请实施例中，加速度曲线模型可以为三角形曲线，梯形曲线或者不规则曲线，本申请对此不做限定。

步骤204：根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数。

步骤205：根据所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数和所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，分别控制所述第一云台和所述第二云台进行运动。

需要说明的是，步骤203和步骤204的执行顺序不受限。

这样，通过获取第一云台以及第二云台在运动周期各时刻的瞬时运动参数，控制第一云台以及第二云台运动，使得在第一云台的运动过程中，第二云台所监控的场景不会发生变化。

在本申请实施例中，为了实现上述方法，在双目云台控制系统中新加入了一个联动预处理模块，如图3所示，其为双目云台控制系统的框图。其中，当主控单元接收到控制第一云台进行水平运动且第二云台所监控的场景保持不变的请求时，主控单元将所述请求发送给联动预处理模块，联动预处理模块执行上述方法中的步骤201-步骤204；在得到第一云台以及第二云台在运动周期各时刻的瞬时运动参数后，将第一云台在运动周期各时刻的瞬时运动参数存储在第一云台控制板中，将第二云台在运动周期各时刻的瞬时运动参数存储在第二云台控制板中。并根据存储的运动参数控制两个云台电机，从而使两个云台运动。

在本申请实施例中，在根据第一目标速度和第一最大加速度，确定所述第二云台的第二目标速度和第二最大加速度时，需要保证在两个云台运动过程中，不出现失步现象，具体可通过如下方法确定第二云台的第二目标速度和第二最大加速度，包括步骤A1-步骤A4：

步骤A1：分别获取所述第一云台和所述第二云台的旋转半径，并确定所述第二云台的旋转半径与所述第一云台的旋转半径的比值。

步骤A2：将所述第一目标速度与所述比值相乘，确定乘积为所述第二云台的第二目标速度，且所述第二目标速度和所述第一目标速度方向相反。

在本申请实施例中，为了保证在第一云台的运动过程中，第二云台所监控的场景不会发生变化，因此需要第二云台的目标速度与第一云台的目标速度相反。具体的，第二目标速度可通过公式(2)确定：

其中，v₂表示第二目标速度；v₁表示第一目标速度；R₁表示第一云台水平方向的旋转半径；R₂表示第二云台水平方向的旋转半径。

在本申请实施例中，因为R₂一般小于R₁，因此根据公式计算出v₂小于v₁；而实际上第二云台所能承受的最大速度又大于v₁，所以可以确保第一云台在任意速度下运动时，v₂不会超过第二云台所能承受的最大速度；因此，第二云台的第二目标速度并不需要进行比较。

步骤A3：将所述第一最大加速度与所述比值相乘，得到所述第二云台的备选加速度。

其中，备选加速度可通过公式(3)确定：

其中，a₂表示备选加速度，a₁表示第一最大加速度；R₁表示第一云台水平方向的旋转半径；R₂表示第二云台水平方向的旋转半径。

步骤A4：在所述备选加速度和所述第二云台的加速度上限中选取最小值作为所述第二云台的所述第二最大加速度；其中，所述加速度上限为所述第二云台所能承受的最大加速度。

这样，将备选加速度和所述第二云台的加速度上限的最小值作为第二云台的第二最大加速度，可以使第二云台在运动过程中不会出现失步现象，从而使第一云台在运动过程中，第二云台相对固定件保持相对静止状态。

在得到了第一云台的第一目标速度、第一最大加速度以及第二云台的第二目标速度、所述第二最大加速度后，可以根据得到的上述参数进行计算，从而得到两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数。然而，由于得到的运动请求不同，得到的两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数也不同。下面分别对不同的运动请求所得到的两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数进行说明。其中，运动请求可分为控制所述第一云台以所述第一目标速度持续运动以及控制所述第一云台旋转到指定角度两种情况。

一、运动请求为控制所述第一云台以所述第一目标速度持续运动：

通过预先设置好的加速度曲线以及两个云台确定参数，分别确定两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数。确定第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数，具体可实施为步骤B1-步骤B2：

步骤B1：将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值。

步骤B2：根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度。

同样的，根据相同的计算方法，确定第二云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数，具体可实施为步骤C1-步骤C2：

步骤C1：将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值。

步骤C2：根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度。

以三角形加速度曲线为例，对上述步骤进行具体说明：

如图4所示，其为加速度曲线模型示意图。为了保证两个云台平滑加减速到目标速度并最终按照目标速度持续运动，需要两个云台的加速度先增加后减小。

以第一云台为例，首先需要将确定的第一最大加速度作为加速度曲线中的最大值，即图4中的a_max；之后根据加速度曲线计算第一云台的加加速度，可通过公式(4)确定：

j＝a_max ²/(V_e-V_s)，(4)；

其中，j为第一云台的加加速度；其中，计算得到的j为标量，并根据具体的加速度曲线模型确定j的方向；a_max为第一最大加速度；V_e为第一目标速度；V_s为第一初始速度。若第一云台由静止开始运动，则V_s为0。

在计算得到了第一云台的加加速度后，通过第一云台的加加速度确定第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度；其中，瞬时速度通过公式(5)确定：

而瞬时加速度可根据加速度曲线以及加加速度确定。

在确定了瞬时速度以及瞬时加速度后，需要确定第一云台在运动过程中的各时间拐点t1和t2，可通过公式(7)确定：

V_e-V_s＝t2*a_max/2，(7)；

因此，如公式(8)所示，确定的t2为：

t2＝2(V_e-V_S)/a_max，(8)；

因为三角形加速度模型中为等腰三角形，因此t1与t2-t1是相等的，故，如公式(9)所示，确定的t1为：

t1＝t2/2＝(V_e-V_S)/a_max，(9)；

当然，根据不同的加速度模型，确定时间拐点的计算公式也并不相同，对此本申请不做限定。

第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度同样根据上述公式确定，在此不做赘述。

这样，在计算了两个云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度，使得在第一云台的运动过程中，第二云台所监控的场景不会发生变化。且到达目标速度后以目标速度持续运动。

二、运动请求为控制所述第一云台旋转到指定角度：

若所述运动请求为控制所述第一云台旋转到指定角度，则所述运动请求中还携带有所述第一云台的第一目标旋转角度。通过将获取的旋转角度映射到平面直角坐标系中确定两个云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数，以第一云台为例，具体可实施为步骤D1-步骤D9：

步骤D1：获取所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度。

步骤D2：根据所述第一目标旋转角度，确定所述第二云台的第二目标旋转角度。

需要说明的是，步骤D1和步骤D2执行顺序不受限。

步骤D3：将所述第一目标旋转角度和所述第二目标旋转角度作为目标位置映射在平面直角坐标系中；以及，将所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度作为初始位置映射在所述平面直角坐标系中。

步骤D4：对所述目标位置以及所述初始位置进行三角函数计算，分别得到所述第一云台和所述第二云台在运动周期内各旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

步骤D5：将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值。

步骤D6：根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度。

步骤D7：通过第一递推公式和所述各时刻的瞬时加加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度。

步骤D8：通过第二递推公式和所述各时刻的瞬时加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度。

步骤D9：通过第三递推公式和所述各时刻的瞬时速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

同样的，根据相同的计算方法，确定第二云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数，具体可实施为步骤E1-步骤E9：

步骤E1：获取所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度。

步骤E2：根据所述第一目标旋转角度，确定所述第二云台的第二目标旋转角度。

需要说明的是，步骤E1和步骤E2执行顺序不受限。

步骤E3：将所述第一目标旋转角度和所述第二目标旋转角度作为目标位置映射在平面直角坐标系中；以及，将所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度作为初始位置映射在所述平面直角坐标系中。

步骤E4：对所述目标位置以及所述初始位置进行三角函数计算，分别得到所述第一云台和所述第二云台在运动周期内各旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

步骤E5：将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值。

步骤E6：根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度。

步骤E7：通过第四递推公式和所述各时刻的瞬时加加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度。

步骤E8：通过第五递推公式和所述各时刻的瞬时加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度。

步骤E9：通过第六递推公式和所述各时刻的瞬时速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

同样以三角形加速度曲线为例，对上述步骤进行具体说明：

如图5所示，其为双云台运动坐标映射关系。其中，x_s为第一云台的初始旋转角度，y_s为第二云台的初始旋转角度；x_e为第一云台的第一目标旋转角度，y_e为第二云台的第二目标旋转角度；x_k为第一云台初始旋转角度到第一目标旋转角度之间的任意旋转角度，y_e为第二云台初始旋转角度到第二目标旋转角度之间的任意旋转角度。S_k表示初始位置到任意位置的距离。

当然，也可以是第一云台的旋转角度为纵坐标，第二云台的旋转角度为横坐标，本申请对此不做限定。

根据图5以及三角函数，计算得到第一云台和第二云台在任意旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。其中，第一云台任意旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点可由公式(10)确定：

同样的，第二云台任意旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点可由公式(11)确定：

在确定了两个云台任意旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点后，通过加速度曲线确定两个云台在运动周期内各时刻的运动参数；以第一云台为例，根据公式(4)以及加速度曲线确定第一云台的加加速度。

确定了加加速度后，根据加加速度与加速度的物理含义以及递推公式，确定第一云台在运动周期内各时刻的加速度，由公式(12)确定：

a_k＝a_k-1+j*T，(12)；

其中，j为第一云台的加加速度；T为离散周期；a_k为第一云台在运动周期内任意时刻的加速度；a_k-1为a_k上一离散周期的加速度。

同样的，根据加速度与速度的物理含义以及递推公式，确定第一云台在运动周期内各时刻的速度，由公式(13)确定：

V_k＝V_k-1+a_k*T，(13)；

其中，V_k为第一云台在运动周期内任意时刻的速度；V_k-1为V_k上一离散周期的速度。

同样的，根据速度与位移的物理含义以及递推公式，确定第一云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移，由公式(14)确定：

S_k＝S_k-1+V_k*T，(14)；

其中，S_k为第一云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移，S_k-1为S_k上一离散周期的位移。

在确定了第一云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移后，根据公式(10)，确定第一云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度同样根据上述公式确定，在此不做赘述。

这样，在计算了两个云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度，使得在第一云台的运动过程中，第二云台所监控的场景不会发生变化。且到达指定旋转角度后停止运动。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种双目云台控制装置。如图6所示，该装置包括：

查找模块601，用于根据携带有第一云台的第一目标速度的运动请求，查找所述第一目标速度对应的第一最大加速度；

第一确定模块602，用于根据所述第一目标速度和所述第一最大加速度，确定所述第二云台的第二目标速度和第二最大加速度；其中，在所述第一云台达到所述第一目标速度时，所述第二云台达到所述第二目标速度，且所述第二目标速度使得所述第二云台的拍摄地理范围在运动前后保持不变；

第二确定模块603，用于根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数；

第三确定模块604，用于根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数；

控制模块605，用于根据所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数和所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，分别控制所述第一云台和所述第二云台进行运动。

进一步的，第一确定模块602包括：

获取单元，用于分别获取所述第一云台和所述第二云台的旋转半径，并确定所述第二云台的旋转半径与所述第一云台的旋转半径的比值；

确定第二目标速度单元，用于将所述第一目标速度与所述比值相乘，确定乘积为所述第二云台的第二目标速度，且所述第二目标速度和所述第一目标速度方向相反；

确定备选加速度单元，用于将所述第一最大加速度与所述比值相乘，得到所述第二云台的备选加速度；

确定第二最大加速度单元，用于在所述备选加速度和所述第二云台的加速度上限中选取最小值作为所述第二云台的所述第二最大加速度；其中，所述加速度上限为所述第二云台所能承受的最大加速度。

进一步的，若所述运动请求为控制所述第一云台以所述第一目标速度持续运动，则第二确定模块603包括：

第一确定最大值单元，用于将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值；

第一确定单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度；

第三确定模块604包括：

第二确定最大值单元，用于将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值；

第二确定单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度。

进一步的，若所述运动请求为控制所述第一云台旋转到指定角度，则所述运动请求中还携带有所述第一云台的第一目标旋转角度；所述装置还包括：

获取模块，用于获取所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度；

第四确定模块，用于根据所述第一目标旋转角度，确定所述第二云台的第二目标旋转角度；

映射模块，用于将所述第一目标旋转角度和所述第二目标旋转角度作为目标位置映射在平面直角坐标系中；以及，将所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度作为初始位置映射在所述平面直角坐标系中；

第一确定映射点模块，用于对所述目标位置以及所述初始位置进行三角函数计算，分别得到所述第一云台和所述第二云台在运动周期内各旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点；

第二确定模块603包括：

第三确定最大值单元，用于将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值；

第一确定加加速度单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度；

第一确定加速度单元，用于通过第一递推公式和所述各时刻的瞬时加加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度；

第一确定速度单元，用于通过第二递推公式和所述各时刻的瞬时加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度；

第一确定映射点单元，用于通过第三递推公式和所述各时刻的瞬时速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点；

第三确定模块604包括：

第四确定最大值单元，用于将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的最大值；

第二确定加加速度单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度；

第二确定加速度单元，用于通过第四递推公式和所述各时刻的瞬时加加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度；

第二确定速度单元，用于通过第五递推公式和所述各时刻的瞬时加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度；

第二确定映射点单元，用于通过第六递推公式和所述各时刻的瞬时速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

进一步的，所述装置还包括：

根据以下装置确定所述运动周期内的各时刻：

离散模块，用于以预设的离散周期对所述运动周期进行离散化处理，得到的离散值确定为所述运动周期内的各时刻。

在介绍了本申请示例性实施方式的双目云台控制的方法及装置之后，接下来，介绍根据本申请的另一示例性实施方式的计算装置。

所属技术领域的技术人员能够理解，本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

在一些可能的实施方式中，根据本申请的实施例，计算装置可以至少包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的双目云台控制方法中的步骤201-步骤205。

下面参照图7来描述根据本申请的这种实施方式的计算装置70。图7显示的计算装置70仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。该计算装置例如可以是手机、平板电脑等。

如图7所示，计算装置70以通用计算装置的形式表现。计算装置70的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器71、上述至少一个存储器72、连接不同系统组件(包括存储器72和处理器71)的总线73。

总线73表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器72可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)721和/或高速缓存存储器722，还可以进一步包括只读存储器(ROM)723。

存储器72还可以包括具有一组(至少一个)程序模块724的程序/实用工具725，这样的程序模块724包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

计算装置70也可以与一个或多个外部设备74(例如指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与计算装置70交互的设备通信，和/或与使得该计算装置70能与一个或多个其它计算装置进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口75进行。并且，计算装置70还可以通过网络适配器76与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器76通过总线73与用于计算装置70的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合计算装置70使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在一些可能的实施方式中，本申请提供的双目云台控制方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的双目云台控制的方法中的步骤，执行如图4中所示的步骤201-步骤205。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本申请实施方式的双目云台控制方法可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在计算装置上运行。然而，本申请的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算装置上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算装置上部分在远程计算装置上执行、或者完全在远程计算装置或服务器上执行。在涉及远程计算装置的情形中，远程计算装置可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算装置，或者，可以连接到外部计算装置(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

此外，尽管在附图中以顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种双目云台控制方法，其特征在于，所述双目云台包括第一云台以及安装在所述第一云台基座上的第二云台，所述方法包括：

根据携带有第一云台的第一目标速度的运动请求，查找所述第一目标速度对应的第一最大加速度；

根据所述第一目标速度和所述第一最大加速度，确定所述第二云台的第二目标速度和第二最大加速度；其中，在所述第一云台达到所述第一目标速度时，所述第二云台达到所述第二目标速度，且所述第二目标速度使得所述第二云台的拍摄地理范围在运动前后保持不变；其中，所述第二目标速度和所述第一目标速度方向相反；

根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数；以及，

根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数；

根据所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数和所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，分别控制所述第一云台和所述第二云台进行运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一目标速度和所述第一最大加速度，确定所述第二云台的第二目标速度和第二最大加速度，具体包括：

分别获取所述第一云台和所述第二云台的旋转半径，并确定所述第二云台的旋转半径与所述第一云台的旋转半径的比值；

将所述第一目标速度与所述比值相乘，确定乘积为所述第二云台的第二目标速度，且所述第二目标速度和所述第一目标速度方向相反；以及，

将所述第一最大加速度与所述比值相乘，得到所述第二云台的备选加速度；

在所述备选加速度和所述第二云台的加速度上限中选取最小值作为所述第二云台的所述第二最大加速度；其中，所述加速度上限为所述第二云台所能承受的最大加速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述运动请求为控制所述第一云台以所述第一目标速度持续运动，则所述根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数，具体包括：

将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的第一最大值；

根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第一最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度；

所述根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，具体包括：

将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的第二最大值；

根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第二最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述运动请求为控制所述第一云台旋转到指定角度，则所述运动请求中还携带有所述第一云台的第一目标旋转角度；所述方法还包括：

获取所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度；以及，

根据所述第一目标旋转角度，确定所述第二云台的第二目标旋转角度；

将所述第一目标旋转角度和所述第二目标旋转角度作为目标位置映射在平面直角坐标系中；以及，将所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度作为初始位置映射在所述平面直角坐标系中；

所述根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数，具体包括：

将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的第一最大值；

根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第一最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度；

通过第一递推公式和所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度；所述第一递推公式表示所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度与瞬时加速度之间的对应关系；

通过第二递推公式和所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度；所述第二递推公式表示所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度与瞬时速度之间的对应关系；

通过第三递推公式和所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移；所述第三递推公式表示所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度与在所述平面直角坐标系中的位移之间的对应关系；

通过所述第一云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移、所述目标位置、所述初始位置以及三角函数，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点；

所述根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，具体包括：

将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的第二最大值；

根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第二最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度；

通过第四递推公式和所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度；所述第四递推公式表示所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度与瞬时加速度之间的对应关系；

通过第五递推公式和所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度；所述第五递推公式表示所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度与瞬时速度之间的对应关系；

通过第六递推公式和所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移；所述第六递推公式表示所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度与在所述平面直角坐标系中的位移之间的对应关系；

通过所述第二云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移、所述目标位置、所述初始位置以及三角函数，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据以下方法确定所述运动周期内的各时刻：

以预设的离散周期对所述运动周期进行离散化处理，得到的离散值确定为所述运动周期内的各时刻。

6.一种双目云台控制装置，其特征在于，所述装置包括：

查找模块，用于根据携带有第一云台的第一目标速度的运动请求，查找所述第一目标速度对应的第一最大加速度；

第一确定模块，用于根据所述第一目标速度和所述第一最大加速度，确定第二云台的第二目标速度和第二最大加速度；其中，在所述第一云台达到所述第一目标速度时，所述第二云台达到所述第二目标速度，且所述第二目标速度使得所述第二云台的拍摄地理范围在运动前后保持不变；其中，所述第二目标速度和所述第一目标速度方向相反；

第二确定模块，用于根据所述第一目标速度、所述第一最大加速度以及预先设置好的加速度曲线，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数；以及，

第三确定模块，用于根据所述第二目标速度、所述第二最大加速度以及所述加速度曲线，确定所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数；

控制模块，用于根据所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时运动参数和所述第二云台在所述运动周期内各时刻的瞬时运动参数，分别控制所述第一云台和所述第二云台进行运动。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一确定模块包括：

获取单元，用于分别获取所述第一云台和所述第二云台的旋转半径，并确定所述第二云台的旋转半径与所述第一云台的旋转半径的比值；

确定第二目标速度单元，用于将所述第一目标速度与所述比值相乘，确定乘积为所述第二云台的第二目标速度，且所述第二目标速度和所述第一目标速度方向相反；以及，

确定备选加速度单元，用于将所述第一最大加速度与所述比值相乘，得到所述第二云台的备选加速度；

确定第二最大加速度单元，用于在所述备选加速度和所述第二云台的加速度上限中选取最小值作为所述第二云台的所述第二最大加速度；其中，所述加速度上限为所述第二云台所能承受的最大加速度。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若所述运动请求为控制所述第一云台以所述第一目标速度持续运动，则第二确定模块包括：

第一确定最大值单元，用于将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的第一最大值；

第一确定单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第一最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度；

第三确定模块包括：

第二确定最大值单元，用于将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的第二最大值；

第二确定单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第二最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度和瞬时加速度。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若所述运动请求为控制所述第一云台旋转到指定角度，则所述运动请求中还携带有所述第一云台的第一目标旋转角度；所述装置还包括：

获取模块，用于获取所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度；以及，

第四确定模块，用于根据所述第一目标旋转角度，确定所述第二云台的第二目标旋转角度；

映射模块，用于将所述第一目标旋转角度和所述第二目标旋转角度作为目标位置映射在平面直角坐标系中；以及，将所述第一云台和所述第二云台的初始旋转角度作为初始位置映射在所述平面直角坐标系中；

第二确定模块包括：

第三确定最大值单元，用于将所述第一最大加速度作为所述加速度曲线中的第一最大值；

第一确定加加速度单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第一最大值，以及所述第一目标速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度；

第一确定加速度单元，用于通过第一递推公式和所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度；所述第一递推公式表示所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度与瞬时加速度之间的对应关系；

第一确定速度单元，用于通过第二递推公式和所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度；所述第二递推公式表示所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度与瞬时速度之间的对应关系；

第一确定位移单元，用于通过第三递推公式和所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移；所述第三递推公式表示所述第一云台在运动周期内各时刻的瞬时速度与在所述平面直角坐标系中的位移之间的对应关系；

第一确定映射点单元，用于通过所述第一云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移、所述目标位置、所述初始位置以及三角函数，确定所述第一云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点；

第三确定模块包括：

第四确定最大值单元，用于将所述第二最大加速度作为所述加速度曲线中的第二最大值；

第二确定加加速度单元，用于根据所述加速度曲线、所述加速度曲线的第二最大值，以及所述第二目标速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度；

第二确定加速度单元，用于通过第四递推公式和所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度；所述第四递推公式表示所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加加速度与瞬时加速度之间的对应关系；

第二确定速度单元，用于通过第五递推公式和所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度；所述第五递推公式表示所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时加速度与瞬时速度之间的对应关系；

第二确定位移单元，用于通过第六递推公式和所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移；所述第六递推公式表示所述第二云台在运动周期内各时刻的瞬时速度与在所述平面直角坐标系中的位移之间的对应关系；

第二确定映射点单元，用于通过所述第二云台在运动周期内各时刻的在所述平面直角坐标系中的位移、所述目标位置、所述初始位置以及三角函数，确定所述第二云台在运动周期内各时刻的旋转角度在所述平面直角坐标系中的映射点。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

根据以下装置确定所述运动周期内的各时刻：

离散模块，用于以预设的离散周期对所述运动周期进行离散化处理，得到的离散值确定为所述运动周期内的各时刻。

11.一种计算机可读介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法。

12.一种计算装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法。

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