CN111273700B - 一种摇头摄像机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摇头摄像机的控制方法，采用多段式的定位方法，将挡板分成n段，每个挡板长度不一样，并且每个挡板相邻的距离不一样，光耦对管横跨挡板安装，步进电机驱动旋转机构运动，光耦从开始运动到结束位置处，在步进电机驱动光耦运动过程中，当光耦从i‑1区域运动至i区域时，如果光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mδ在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断光耦当前是处于i区域内，并且在第二次光耦状态改变时更新当前电机步数值为Si。通过本控制方法可以使得摇头机在运行过程中出现电机堵转、空转等异常时，能有效的进行当前位置判断和校准，并且能够在运行过程中保证精准的位置校准。

Description

一种摇头摄像机的控制方法

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种摇头摄像机的控制方法。

背景技术

在安防领域中，摇头摄像机机或者云台产品越来越受市场欢迎，尤其是家用无线摇头摄像机产品，因其具备水平360°视角、人行或motion跟踪，直连wifi通过手机远程PTZ控制视图等优点，正逐步成为家用智能产品中一个重要成员。对于控制摇头机转动电机算法也在不断的发展和进步。现有产品中绝大多数产品都采用步进电机作为摇头控制的驱动机构，采用光耦对管或者位置开关进行摇头机的位置定位和校准，也有部分高端产品采用位置传感器、陀螺仪和直流电机进行定位，后者这种方案成本较高。在摇头机的系统运行过程中出现堵转、空转等异常时，后续如何有效的进行位置校准和位置恢复，这个是摇头机控制的难点。在现有家用摇头机产品中，涉及到人型跟踪、motion跟踪、PTZ控制等功能对系统运动的位置精准度需求非常高，并且产品具有使用环境多样性特点，例如：摇头摄像机被人为强制转动一个角度，摇头机如何恢复到被转动前的位置；摇头摄像机旁边有个物体堵住旋转机构，后续摇头机如何有效的进行位置校准等。因此，由于家用智能产品功能的需求越来越多，对于系统控制算法的要求也越来越高。

现有技术中，如图1所示为摇头机水平方向运转的平面图，其中，挡板位于底座上，底座不可动，光耦位于旋转机构上，步进电机驱动旋转机构左右运动，光耦用于定位。步进电机+光耦+结构挡板的定位方式，在此称为双点定位。光耦对管横跨于挡板两侧，在Start和End位置处无挡板处，光耦是导通的，光耦状态设为1，在有挡板的位置处，光耦对管被隔断，光耦是不导通的光耦状态设为0(备注：后续算法中，光耦导通状态为1，非导通状态为0)。这两个位置可以用于定位和位置校准，正转由Start到End，反转由End到Start。经过这两个位置处就能正确的定位到光耦所处的位置信息。但是在Start和End之间的区域内，摇头机只能靠步进电机的步数值进行定位，没有有效的反馈机制，当在这个区域内出现电机运行异常，或者人为强制转动旋转机构或旋转机构堵转、空转等因素时，摇头机则无法有效的进行位置判断和校准。只能在光耦运行到Start或者End位置处时，才能重新定位。

上述控制方法主要存在的缺点如下：

1)不能有效解决摇头机在运行过程中电机出现堵转、空转等异常时的位置校准；

2)在摇头机处于静止状态时，出现外力强行推动旋转机构时，摇头机无法恢复到推动前的位置处；

3)摇头机在运行过程中，光耦出现误触发时，摇头机无法进行有效的位置校准。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种摇头摄像机的控制方法，当摇头机在运行过程中出现电机堵转、空转等异常时，能有效的进行当前位置判断和校准，并且能够在运行过程中保证精准的位置校准，多段式位置校准，能实时的进行位置校准更新，更好的实现PTZ、motion跟踪、人行跟踪等对系统旋转位置需求精确的功能。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种摇头摄像机的控制方法，具体包括如下步骤：

S1、将光耦安装在旋转机构上，挡板固定在底座上，步进电机驱动旋转机构带动光耦相对挡板运动；

S2、将挡板分成n段，每个挡板长度不一样，并且每个挡板相邻的距离不一样，光耦对管横跨挡板安装，当光耦运动到有挡板位置处，光耦对管不导通，设状态为1，否则，光耦导通，设状态为0，当旋转机构从开始运动到结束这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态；

S3、步进电机驱动旋转机构运动，光耦从开始运动到结束位置处，步进电机运行了N步，N为旋转机构运行一周的总步长，其中，设定不同挡板区域分别为区域1、3、5、7、……、n，相邻两挡板之间的区域分别为区域2、4、6、8、……、n-1，开始处的区域为区域0，结束处的区域为区域n+1，则从区域0进入区域1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为零点S0＝0；从区域n进入区域n+1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为终点Sn+1＝N；

S4、光耦从区域1进入区域2时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S1，则区域1长度对应的电机步数值为M1＝S1-S0，光耦从区域2进入区域3时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S2，则区域2长度对应的电机步数值为M2＝S2-S1，同理可以计算出区域3、4、5、6、7、……、i、……、n长度对应的电机步数值，并设为M3、M4、M5、M6、M7、……、Mi、……、Mn；则N＝M1+M2+M3+M4+……+Mi+……+Mn；

S5、从区域0开始，依次进入区域1、2、3、4、5、6、……、i、……、n触发光耦时对应的电机步数值为S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、……、Si、……、Sn，在步进电机驱动光耦运动过程中，当光耦从i-1区域运动至i区域时，如果光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mδ在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断光耦当前是处于i区域内，并且在第二次光耦状态改变时更新当前电机步数值为Si。

优选的，光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mi通过如下方法计算得到，当光耦处于区域i-1这个段区内，当继续相同方向转动时，进入区域i时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m_i-1，电机继续运动，当进入区域i+1时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m_i，则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m_i-m_i-1，若mδ＝Mi，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断当前光耦正进入区域i内，更新当前电机步数为Si。

本发明还提供了一种摇头摄像机的控制方法，具体包括如下步骤：

S1、将光耦固定在底座上，挡板安装在旋转机构上，步进电机驱动旋转机构带动挡板相对光耦运动；

S2、将挡板分成n段，每个挡板长度不一样，并且每个挡板相邻的距离不一样，光耦对管横跨挡板安装，当挡板运动到光耦位置处，光耦对管不导通，设状态为1，否则，光耦导通，设状态为0，当旋转机构从开始运动到结束这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态；

S3、步进电机驱动旋转机构运动，多段挡板从开始运动到结束位置处，步进电机运行了N步，N为旋转机构运行一周的总步长，其中，设定不同挡板区域分别为区域1、3、5、7、……、n，相邻两挡板之间的区域分别为区域2、4、6、8、……、n-1，开始处的区域为区域0，结束处的区域为区域n+1，则从区域0进入区域1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为零点S0＝0；从区域n进入区域n+1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为终点Sn+1＝N；

S4、光耦从区域1进入区域2时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S1，则区域1长度对应的电机步数值为M1＝S1-S0，光耦从区域2进入区域3时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S2，则区域2长度对应的电机步数值为M2＝S2-S1，同理可以计算出区域3、4、5、6、7、……、i、……、n长度对应的电机步数值，并设为M3、M4、M5、M6、M7、……、Mi、……、Mn；则N＝M1+M2+M3+M4+……+Mi+……+Mn；

S5、从区域0开始，依次进入区域1、2、3、4、5、6、……、i、……、n触发光耦时对应的电机步数值为S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、……、Si、……、Sn，在步进电机驱动光耦运动过程中，当光耦从i-1区域运动至i区域时，如果光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mδ在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断光耦当前是处于i区域内，并且在第二次光耦状态改变时更新当前电机步数值为Si。

优选的，光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mδ通过如下方法计算得到，当光耦处于区域i-1这个段区内，当继续相同方向转动时，进入区域i时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m_i-1，电机继续运动，当进入区域i+1时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m_i，则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m_i-m_i-1，若mδ＝Mi，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断当前光耦正进入区域i内，更新当前电机步数为Si。

本发明提供的一种摇头摄像机的控制方法的有益效果在于：

1)能有效的控制摇头摄像机旋转机构的运行误差；

2)在运行过程中能精准的进行位置校准，多段式位置校准，能比较实时的进行位置校准更新，更好的实现PTZ、motion跟踪、人行跟踪等对系统旋转位置需求精确的功能；

3)在系统处于静止状态时，由于外力误触动摇头摄像机，系统能精准的恢复到原来位置；

4、能够解决因使用环境多样性对摇头摄像机造成各种物理上干扰，例如：光耦误触发、电机堵转空转、外力强制旋转等。

附图说明

图1为传统双点定位法平面示意图。

图2为本发明中多段式光耦定位法(光耦转动、挡板不动)平面示意图。

图3为实施例1的多段式光耦定位法平面示意图。

图4为本发明中多段式定位开关定位法(挡板转动、光耦不动)平面示意图。

图5为实施例2的多段式定位开关定位法平面示意图。

图6为挡板位于光耦对管之间时的位置示意图。

图7为本发明的流程示意图。

图8为外力强制推动旋转机构后的归位算法流程图。

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、完整的描述，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。本领域普通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，均属于本发明的保护范围。

实施例1：一种摇头摄像机的控制方法。

参照图2、图3、图6、图7和图8所示，一种摇头摄像机的控制方法，具体包括如下步骤：

S1、将光耦安装在旋转机构上，挡板固定在底座上，步进电机驱动旋转机构带动光耦相对挡板运动。

S2、将挡板分成n段，每个挡板长度不一样，并且每个挡板相邻的距离不一样，光耦对管横跨挡板安装，当光耦运动到有挡板位置处，光耦对管不导通，设状态为1，否则，光耦导通，设状态为0，当旋转机构从开始运动到结束这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态；参照图3所示，图3为摇头机水平方向运转的平面图，实际产品是一个0-360°的圆环。本实施例中，挡板分7段，每个挡板长度不一样(区域1、3、5、7)，并且非均匀分布(每个挡板相邻的距离不一样，区域0、2、4、6、8)，在这里示意分9个区域段。其中，区域0和8对应为起点和终点。每个区域的长度可以通过每个区域对应的角度、步进电机步距角、减速齿轮的减速比计算出来。光耦对管横跨挡板，如图6所示。当光耦运动到有挡板位置处，光耦对管不导通，设状态为1，否则，光耦导通，设状态为0。当旋转机构从Start(开始位置)运动到End(结束位置)这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态。如图3所示，光耦在区域3中，挡板隔断光耦对管，此时光耦处于非导通状态，标记为0。当光耦从区域3运动到区域4时，光耦对管之间无挡板，状态发生改变，标记为1。同理，光耦从区域3运动到区域2时，光耦状态从0变为1。因此，光耦从一个段区域进入相邻的段区域时都会引起光耦状态的改变。

S3、步进电机驱动旋转机构运动，光耦从Start(开始位置)到End(结束位置)处，步进电机运行了N步，N为旋转机构运行一周的总步长，其中，设定不同挡板区域分别为区域1、3、5、7、……、n，相邻两挡板之间的区域分别为区域2、4、6、8、……、n-1，开始处的区域为区域0，结束处的区域为区域n+1，则从区域0进入区域1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为零点S0＝0；从区域n进入区域n+1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为终点Sn+1＝N。

S4、光耦从区域1进入区域2时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S1，则区域1长度对应的电机步数值为M1＝S1-S0，光耦从区域2进入区域3时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S2，则区域2长度对应的电机步数值为M2＝S2-S1，同理可以计算出区域3、4、5、6、7、……、i、……、n长度对应的电机步数值，并设为M3、M4、M5、M6、M7、……、Mi、……、Mn；则N＝M1+M2+M3+M4+……+Mi+……+Mn；由于每个区域段对应的电机步数值不同，当向同一个方向运行，光耦状态值连续两次发生更改时，可以判断光耦正在进入哪个区域段，并且在第二次触发光耦时更新当前电机步数为Si。

S5、从区域0开始，依次进入区域1、2、3、4、5、6、……、i、……、n触发光耦时对应的电机步数值为S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、……、Si、……、Sn，在步进电机驱动光耦运动过程中，当光耦从i-1区域运动至i区域时，当光耦处于区域i-1这个段区内，当继续相同方向转动时，进入区域i时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m_i-1，电机继续运动，当进入区域i+1时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m_i，则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m_i-m_i-1，若mδ＝Mi，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断当前光耦正进入区域i内，更新当前电机步数为Si。例如：如图3所示，光耦处于区域3这个段区内，当向右转动时，进入区域4时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m3，电机继续向右运动，当进入区域5时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m4。则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m4-m3。若mδ＝M4，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7}中，则可判断当前光耦正进入区域4内，更新当前电机步数为S4。

当摇头机在运行过程中出现电机堵转、空转等异常时，通过本控制方法能有效的进行当前位置判断和校准。例如：如图3所示，设光耦当前位置对应的电机步数为S2+n，则进入区域4还需要运动S3-n步长。设光耦在区域3内，旋转机构出现堵转，则进入区域4前需要运动的电机步长会大于S3-n，设进入区域4时第一次触发光耦的步数为

为电机堵转时多转的步数。在进入区域4后电机不堵转了，恢复正常运动，则由区域4进入区域5后第二次触发光耦，对应的电机步数为

如果

在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7}中，则可以更新当前电机步数为S4。同理，无论在哪个区域内出现堵转，只要后续旋转机构能正常运行并连续触发两次光耦，就能判断光耦所处的当前位置，并进行位置校准。

当摇头机处于静止状态时，出现外力强行推动旋转机构时，通过本控制方法能有效使得摇头机恢复到推动前的位置。例如：参照图3所示。光耦当前位置为S2+n，当出现外力强制推动旋转机构时，向左n步，光耦状态就会发生改变，则电机就启动，并开始找位置，同理，只要后续旋转机构能正常运行并连续触发两次光耦，就能判断光耦所处的当前位置，并进行位置校准。具体流程图如图8所示。

当摇头机在运行过程中，光耦出现误触发时，通过本控制方法也能使得摇头机能有效的进行位置校准，并更新当前所处的位置信息，例如：如图3所示，设光耦当前位置对应的电机步数为S2+n，则进入区域4还需要运动S3-n步长。设光耦在区域3内，光耦出现误触发，则进入区域4前需要运动的电机步长会大于S3-n，设进入区域4时第一次触发光耦的步数为

为光耦出现误触发时多转的步数。在进入区域4后恢复正常运动，则由区域4进入区域5后第二次触发光耦，对应的电机步数为

如果

在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7}中，则可以更新当前电机步数为S4。同理，无论在哪个区域内出现光耦误触发，只要后续旋转机构能正常运行并连续触发两次光耦，就能判断光耦所处的当前位置，并进行位置校准。

通过本本控制方法可以将电机运行的误差控制在一个段区域内，n个不同长度的段区域，则理论上可以控制误差在Sn°，其中Sn°为最大段区域对应的角度。由于光耦在Sn°对应的区域段内，其向左或向右运动最多能转过的角度只能是Sn°，当光耦运动出这个区域段后，后续连续两次触发光耦就能准确进行位置校准。

实施例2：一种摇头摄像机的控制方法。

参照图4、图5、图6、图7和图8所示，一种摇头摄像机的控制方法，具体包括如下步骤：

S1、将光耦固定在底座上，挡板安装在旋转机构上，步进电机驱动旋转机构带动挡板相对光耦运动。

S2、将挡板分成n段，每个挡板长度不一样，并且每个挡板相邻的距离不一样，光耦对管横跨挡板安装，当挡板运动到光耦位置处，光耦对管不导通，设状态为1，否则，光耦导通，设状态为0，当旋转机构从开始运动到结束这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态；参照图5所示，图5为摇头机水平方向运转的平面图，实际产品是一个0-360°的圆环。本实施例中，挡板分7段，每个挡板长度不一样(区域1、3、5、7)，并且非均匀分布(每个挡板相邻的距离不一样，区域0、2、4、6、8)，在这里示意分9个区域段。其中，区域0和8对应为起点和终点。每个区域的长度可以通过每个区域对应的角度、步进电机步距角、减速齿轮的减速比计算出来。光耦对管横跨挡板，如图6所示。当旋转机构从Start(开始位置)运动到End(结束位置)这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态。如图5所示，光耦在区域3中，挡板隔断光耦对管，此时光耦处于非导通状态，标记为0。当光耦从区域3运动到区域4时，光耦对管之间无挡板，状态发生改变，标记为1。同理，光耦从区域3运动到区域2时，光耦状态从0变为1。因此，光耦从一个段区域进入相邻的段区域时都会引起光耦状态的改变。

S3、步进电机驱动旋转机构运动，如图4所示，多段挡板从Start(开始位置)到End(结束位置)处，步进电机运行了N步，N为旋转机构运行一周的总步长，其中，设定不同挡板区域分别为区域1、3、5、7、……、n，相邻两挡板之间的区域分别为区域2、4、6、8、……、n-1，开始处的区域为区域0，结束处的区域为区域n+1，则从区域0进入区域1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为零点S0＝0；从区域n进入区域n+1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为终点Sn+1＝N。

S4、光耦从区域1进入区域2时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S1，则区域1长度对应的电机步数值为M1＝S1-S0，光耦从区域2进入区域3时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S2，则区域2长度对应的电机步数值为M2＝S2-S1，同理可以计算出区域3、4、5、6、7、……、i、……、n长度对应的电机步数值，并设为M3、M4、M5、M6、M7、……、Mi、……、Mn；则N＝M1+M2+M3+M4+……+Mi+……+Mn；由于每个区域段对应的电机步数值不同，当向同一个方向运行，光耦状态值连续两次发生更改时，可以判断光耦正在进入哪个区域段，并且在第二次触发光耦时更新当前电机步数为Si。

S5、从区域0开始，依次进入区域1、2、3、4、5、6、……、i、……、n触发光耦时对应的电机步数值为S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、……、Si、……、Sn，在步进电机驱动光耦运动过程中，当光耦从i-1区域运动至i区域时，当光耦处于区域i-1这个段区内，当继续相同方向转动时，进入区域i时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m_i-1，电机继续运动，当进入区域i+1时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m_i，则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m_i-m_i-1，若mδ＝Mi，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断当前光耦正进入区域i内，更新当前电机步数为Si。例如：如图5所示，光耦处于区域3这个段区内，当向右转动时，进入区域4时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m3，电机继续向右运动，当进入区域5时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m4。则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m4-m3。若mδ＝M4，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7}中，则可判断当前光耦正进入区域4内，更新当前电机步数为S4。

当摇头机在运行过程中出现电机堵转、空转等异常时，通过本控制方法能有效的进行当前位置判断和校准。例如：如图5所示，设光耦当前位置对应的电机步数为S2+n，则进入区域4还需要运动S3-n步长。设光耦在区域3内，旋转机构出现堵转，则进入区域4前需要运动的电机步长会大于S3-n，设进入区域4时第一次触发光耦的步数为

为电机堵转时多转的步数。在进入区域4后电机不堵转了，恢复正常运动，则由区域4进入区域5后第二次触发光耦，对应的电机步数为

如果

在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7}中，则可以更新当前电机步数为S4。同理，无论在哪个区域内出现堵转，只要后续旋转机构能正常运行并连续触发两次光耦，就能判断光耦所处的当前位置，并进行位置校准。

当摇头机处于静止状态时，出现外力强行推动旋转机构时，通过本控制方法能有效使得摇头机恢复到推动前的位置。例如：参照图5所示。光耦当前位置为S2+n，当出现外力强制推动旋转机构时，向左n步，光耦状态就会发生改变，则电机就启动，并开始找位置，同理，只要后续旋转机构能正常运行并连续触发两次光耦，就能判断光耦所处的当前位置，并进行位置校准。具体流程图如图8所示。

当摇头机在运行过程中，光耦出现误触发时，通过本控制方法也能使得摇头机能有效的进行位置校准，并更新当前所处的位置信息，例如：如图5所示，设光耦当前位置对应的电机步数为S2+n，则进入区域4还需要运动S3-n步长。设光耦在区域3内，光耦出现误触发，则进入区域4前需要运动的电机步长会大于S3-n，设进入区域4时第一次触发光耦的步数为

为光耦出现误触发时多转的步数。在进入区域4后恢复正常运动，则由区域4进入区域5后第二次触发光耦，对应的电机步数为

如果

在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7}中，则可以更新当前电机步数为S4。同理，无论在哪个区域内出现光耦误触发，只要后续旋转机构能正常运行并连续触发两次光耦，就能判断光耦所处的当前位置，并进行位置校准。

通过本本控制方法可以将电机运行的误差控制在一个段区域内，n个不同长度的段区域，则理论上可以控制误差在Sn°，其中Sn°为最大段区域对应的角度。由于光耦在Sn°对应的区域段内，其向左或向右运动最多能转过的角度只能是Sn°，当光耦运动出这个区域段后，后续连续两次触发光耦就能准确进行位置校准。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种摇头摄像机的控制方法，其特征在于具体包括如下步骤：

S1、将光耦安装在旋转机构上，挡板固定在底座上，步进电机驱动旋转机构带动光耦相对挡板运动；

S2、将挡板分成n段，每个挡板长度不一样，并且每个挡板相邻的距离不一样，光耦对管横跨挡板安装，当光耦运动到有挡板位置处，光耦对管不导通，设状态为1，否则，光耦导通，设状态为0，当旋转机构从开始运动到结束这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态；

S3、步进电机驱动旋转机构运动，光耦从开始运动到结束位置处，步进电机运行了N步，N为旋转机构运行一周的总步长，其中，设定不同挡板区域分别为区域1、3、5、7、……、n，相邻两挡板之间的区域分别为区域2、4、6、8、……、n-1，开始处的区域为区域0，结束处的区域为区域n+1，则从区域0进入区域1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为零点S0＝0；从区域n进入区域n+1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为终点Sn+1＝N；

S4、光耦从区域1进入区域2时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S1，则区域1长度对应的电机步数值为M1＝S1-S0，光耦从区域2进入区域3时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S2，则区域2长度对应的电机步数值为M2＝S2-S1，同理可以计算出区域3、4、5、6、7、……、i、……、n长度对应的电机步数值，并设为M3、M4、M5、M6、M7、……、Mi、……、Mn，则N＝M1+M2+M3+M4+……+Mi+……+Mn；

S5、从区域0开始，依次进入区域1、2、3、4、5、6、……、i、……、n触发光耦时对应的电机步数值为S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、……、Si、……、Sn，在步进电机驱动光耦运动过程中，当光耦从i-1区域运动至i区域时，如果光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mδ在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断光耦当前是处于i区域内，并且在第二次光耦状态改变时更新当前电机步数值为Si。

2.如权利要求1所述的摇头摄像机的控制方法，其特征在于：光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mi通过如下方法计算得到，当光耦处于区域i-1这个段区内，当继续相同方向转动时，进入区域i时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m_i-1，电机继续运动，当进入区域i+1时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m_i，则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m_i-m_i-1，若mδ＝Mi，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则可判断当前光耦正进入区域i内，更新当前电机步数为Si。

3.一种摇头摄像机的控制方法，其特征在于具体包括如下步骤：

S1、将光耦固定在底座上，挡板安装在旋转机构上，步进电机驱动旋转机构带动挡板相对光耦运动；

S2、将挡板分成n段，每个挡板长度不一样，并且每个挡板相邻的距离不一样，光耦对管横跨挡板安装，当挡板运动到光耦位置处，光耦对管不导通，设状态为1，否则，光耦导通，设状态为0，当旋转机构从开始运动到结束这个行程中，多段挡板会多次改变光耦对管的导通状态；

S3、步进电机驱动旋转机构运动，多段挡板从开始运动到结束位置处，步进电机运行了N步，N为旋转机构运行一周的总步长，其中，设定不同挡板区域分别为区域1、3、5、7、……、n，相邻两挡板之间的区域分别为区域2、4、6、8、……、n-1，开始处的区域为区域0，结束处的区域为区域n+1，则从区域0进入区域1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为零点S0＝0；从区域n进入区域n+1光耦状态发生改变时对应的步进电机步数为终点Sn+1＝N；

S4、光耦从区域1进入区域2时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S1，则区域1长度对应的电机步数值为M1＝S1-S0，光耦从区域2进入区域3时光耦状态发生改变时，对应的步进电机步数为S2，则区域2长度对应的电机步数值为M2＝S2-S1，同理可以计算出区域3、4、5、6、7、……、i、……、n长度对应的电机步数值，并设为M3、M4、M5、M6、M7、……、Mi、……、Mn；则N＝M1+M2+M3+M4+……+Mi+……+Mn；

S5、从区域0开始，依次进入区域1、2、3、4、5、6、……、i、……、n触发光耦时对应的电机步数值为S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、……、Si、……、Sn，在步进电机驱动光耦运动过程中，当光耦从i-1区域运动至i区域时，如果光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mδ在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则判断光耦当前是处于i区域内，并且在第二次光耦状态改变时更新当前电机步数值为Si。

4.如权利要求3所述的摇头摄像机的控制方法，其特征在于：光耦状态连续两次变化得到的电机步数值的差的绝对值mδ通过如下方法计算得到，当光耦处于区域i-1这个段区内，当继续相同方向转动时，进入区域i时，第一次光耦状态会由1变为0，对应的电机步数设为m_i-1，电机继续运动，当进入区域i+1时第二次光耦状态由0变为1，对应的电机步数为m_i，则得到两次光耦状态发生改变后对应的电机步数差值mδ＝m_i-m_i-1，若mδ＝Mi，在数组{M1,M2,M3,M4,M5,M6,……,Mi,……,Mn}内，则可判断当前光耦正进入区域i内，更新当前电机步数为Si。

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