CN111416933B - 一种远程摄像头装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程摄像头装置及控制方法。该远程摄像头装置的移动设备包括第一角速度传感器、第一控制器和第一5G通信模块；所述第一角速度传感器用于采集所述移动设备的位置偏移量数据；所述第一角速度传感器的输出端与所述第一控制器连接；摄像头固定于所述旋转装置上；所述摄像头包括第二角速度传感器、第二控制器和第二5G通信模块；所述第二角速度传感器用于采集所述摄像头的位置偏移量数据，所述第二角速度传感器的输出端与所述第二控制器连接；本发明可以提高摄像头的操作便捷性，提高人交互性能。

Description

一种远程摄像头装置及控制方法

技术领域

本发明涉及摄像头技术领域，特别是涉及一种远程摄像头装置及控制方法。

背景技术

现有的摄像头都是通过手柄或者操作界面进行摄像头的控制，且通信大多使用线路铺设或者WIfi、4G等技术，虽然能实现环境的实时监测，但存在着摄像头操作繁琐、人机交互性差等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种远程摄像头装置及控制方法，以提高摄像头的操作便捷性，提高人交互性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种远程摄像头装置，包括：摄像头、旋转装置、移动设备和人工智能物联网；

所述移动设备包括第一角速度传感器、第一控制器和第一5G通信模块；所述第一角速度传感器用于采集所述移动设备的位置偏移量数据；所述第一角速度传感器的输出端与所述第一控制器连接；所述第一控制器用于将所述移动设备的位置偏移量数据通过所述第一5G通信模块发送至人工智能物联网，所述第一控制器还用于通过所述第一5G通信模块接收所述人工智能物联网发送的图像数据；

所述摄像头固定于所述旋转装置上；所述摄像头包括第二角速度传感器、第二控制器和第二5G通信模块；所述第二角速度传感器用于采集所述摄像头的位置偏移量数据，所述第二角速度传感器的输出端与所述第二控制器连接；所述第二控制器的输出端与所述旋转装置的控制端连接；所述第二控制器用于通过所述第二5G通信模块接收所述人工智能物联网发送的位置偏移量数据，并根据所述第二5G通信模块接收的位置偏移量数据和所述第二角速度传感器的输出数据调节所述旋转装置的旋转角度；所述第二控制器还用于将所述摄像头拍摄的图像通过所述第二5G通信模块发送至所述人工智能物联网；

所述人工智能物联网用于实现所述移动设备与所述摄像头之间的数据存储与传输。

可选的，所述摄像头还包括：环境监测模块；所述环境监测模块的数据输出端与所述第二控制器连接。

可选的，所述环境监测模块包括光照传感器和温湿度传感器。

可选的，所述旋转装置包括电机和旋转支架；所述电机的控制端与所述第二控制器的输出端连接，所述电机的输出端与所述旋转支架的转动端连接；所述摄像头固定于所述旋转支架的转动端；所述第二控制器通过调节所述电机的转动参数来调节所述转动支架的转动参数，进而调节所述摄像头的拍摄角度。

可选的，所述人工智能物联网还用于对所述移动设备的位置偏移量数据进行数据优化，并将优化后的位置偏移量数据发送至所述摄像头。

可选的，所述人工智能物联网还用于对所述摄像头拍摄的图像进行降噪处理，并将降噪处理后的图像数据发送至所述移动设备。

本发明还提供一种远程摄像头装置的控制方法，所述控制方法应用于上述的远程摄像头装置，所述远程摄像头装置的控制方法包括：

获取移动设备的位置偏移量数据；

根据所述移动设备的位置偏移量数据调节旋转装置；

获取摄像头的位置偏移量数据；

判断所述摄像头的位置偏移量数据是否与所述移动设备的位置偏移量数据一致；

当所述摄像头的位置偏移量数据与所述移动设备的位置偏移量数据一致时，停止调节所述旋转装置；

当所述摄像头的位置偏移量数据与所述移动设备的位置偏移量数据不一致时，返回根据所述移动设备的位置偏移量数据调节旋转装置的步骤。

可选的，所述获取移动设备的位置偏移量数据，之后还包括：

对所述移动设备的位置偏移量数据进行数据优化，去除数据中超出最高阈值范围和低于最低阈值范围的数据，得到优化后的位置偏移量数据。

可选的，获取移动设备的位置偏移量数据，之前还包括：

将所述摄像头拍摄的图像数据发送至人工智能物联网。

可选的，所述将所述摄像头拍摄的图像数据发送至人工智能物联网，之后还包括：

对所述摄像头拍摄的图像数据进行存储和降噪处理，得到降噪处理后的图像数据。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明通过移动设备中的角速度传感器监测位置和动作变化进而控制摄像头的动作变化，不再使用手柄等辅助设备，简化操作，人机互动性更佳。而且本发明使用5G通信技术，不使用传统的线路铺设或者Wifi、4G等通信手段，降低了安装成本，提高通信质量和通信安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明远程摄像头装置实施例1的结构示意图；

图2为本发明远程摄像头装置实施例2的结构示意图；

图3为本发明摄像头的结构示意图；

图4为本发明摄像头中控制器第一面与其他元件连接的示意图；

图5为本发明摄像头中控制器第二面与其他元件连接的示意图；

图6为本发明远程摄像头装置的控制方法的流程示意图；

图7为本发明远程摄像头装置的工作时序图。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明远程摄像头装置实施例1的结构示意图。如图1所述，本实施例的远程摄像头装置包括：移动设备1、摄像头2、旋转装置3和人工智能物联网4。

所述移动设备1包括第一角速度传感器、第一控制器和第一5G通信模块；所述第一角速度传感器用于采集所述移动设备1的位置偏移量数据；所述第一角速度传感器的输出端与所述第一控制器连接；所述第一控制器用于将所述移动设备1的位置偏移量数据通过所述第一5G通信模块发送至人工智能物联网4，所述第一控制器还用于通过所述第一5G通信模块接收所述人工智能物联网4发送的图像数据。

所述摄像头2固定于所述旋转装置3上；所述摄像头2包括第二角速度传感器、第二控制器和第二5G通信模块；所述第二角速度传感器用于采集所述摄像头2的位置偏移量数据，所述第二角速度传感器的输出端与所述第二控制器连接；所述第二控制器的输出端与所述旋转装置3的控制端连接；所述第二控制器用于通过所述第二5G通信模块接收所述人工智能物联网4发送的位置偏移量数据，并根据所述第二5G通信模块接收的位置偏移量数据和所述第二角速度传感器的输出数据调节所述旋转装置3的旋转角度；所述第二控制器还用于将所述摄像头2拍摄的图像通过所述第二5G通信模块发送至所述人工智能物联网4。

所述人工智能物联网4用于实现所述移动设备1与所述摄像头2之间的数据存储与传输。

本实施例在摄像头2和移动设备1中均嵌入5G通信模块和角速度传感器模块，通过角速度传感器实现摄像头2和移动设备1的位置控制和姿态控制，使用5G通信模块实现数据的实时传输，同时将摄像头2接入人工智能物联网(AIoT)系统4中，并搭建了移动端APP以及小程序，不仅可以实现控制摄像头2的功能，还可以实现环境巡察、异常检测等功能。通过移动端APP或小程序经5G通信模块实现对摄像头2的动作控制。当监测环境发生异常时，摄像头2可通过5G通信模块向移动设备1发送数据，监管人员可通过移动设备1查看环境变化情况，进而实现对环境的控制。

图2为本发明远程摄像头装置实施例2的结构示意图。如图2所示，本实施例包括实施例1的所有结构，此外还包括环境监测模块、旋转装置等。具体的，本实施例的远程摄像头装置包括移动设备1、摄像头2和人工智能物联网15。本实施例的移动设备包括：移动设备端的视频处理单元3、移动设备端音频处理单元5、为移动设备端角速度传感器7、移动设备5G通信模块9、移动设备端数据发送装置11和移动设备端数据接收装置13。

本实施例的摄像头包括：摄像头端的视频处理单元4、摄像头端音频处理单元6、摄像头端角速度传感器8、摄像头端5G通信模块10、摄像头端环境检测模块12、摄像头端数据发送装置14和摄像头端数据接收装置16。摄像头的结构如图3所示，图3为本发明摄像头的结构示意图，摄像头包括5G通信模块、光照传感器、温湿度传感器、角速度传感器(靠近背面)、视频采集模块(靠近正面)、喇叭(1和2)、音频采集模块、电源接口组成。

图4为本发明摄像头中控制器第一面与其他元件连接的示意图，图5为本发明摄像头中控制器第二面与其他元件连接的示意图。结合图4和图5，本发明中摄像头的控制器即第二控制器采用stm32芯片与外围元件连接。

本实施例的旋转装置包括电机和旋转支架。所述电机的控制端与所述第二控制器的输出端连接，所述电机的输出端与所述旋转支架的转动端连接；所述摄像头固定于所述旋转支架的转动端；所述第二控制器通过调节所述电机的转动参数来调节所述转动支架的转动参数，进而调节所述摄像头的拍摄角度。在使用时，可以采用两个电机控制摄像头的拍摄角度，如图3所示，电机1位于旋转支架的底部，电机2位于旋转支架的转动端，通过电机1对摄像头进行大幅度的调整，通过电机2对摄像头进行小幅度的调整。

本实施例基于5G和移动设备的随动式远程智能摄像头技术，通过移动设备1中的角速度传感器7来实现摄像头2的位置控制和姿态控制，简化操作；同时使用5G技术降低数据传输的成本，提高数据传输的稳定性；对于环境变化，可通过人工智能物联网技术(AIoT)将环境变化情况发送到移动设备端，由监控人员进行下一步的操作，实现了摄像头的便捷性与智能性。

对应于上述所示的远程摄像头装置，本发明还提供远程摄像头装置的控制方法。如图6所示，图6为本发明远程摄像头装置的控制方法的流程示意图。本发明的控制方法包括以下步骤：

步骤100：获取移动设备的位置偏移量数据。

步骤200：根据移动设备的位置偏移量数据调节旋转装置。

步骤300：获取摄像头的位置偏移量数据。

步骤400：判断摄像头的位置偏移量数据是否与移动设备的位置偏移量数据一致。如果是，执行步骤500；如果否，返回步骤200，继续对摄像头的拍摄角度进行调整。

步骤500：停止调节旋转装置。

在具体实施例中，得到移动设备的位置偏移量数据后，需要对所述移动设备的位置偏移量数据进行数据优化，去除数据中超出最高阈值范围和低于最低阈值范围的数据，得到优化后的位置偏移量数据。

在具体实施例中，实时将所述摄像头拍摄的图像数据发送至人工智能物联网。

在具体实施例中，将所述摄像头拍摄的图像数据发送至人工智能物联网，之后，可以进一步对所述摄像头拍摄的图像数据进行存储和降噪处理，得到降噪处理后的图像数据。

具体的，如图7所示，图7为本发明远程摄像头装置的工作时序图。首先由摄像头对监控区域进行图像数据、音频数据、环境数据进行采集，将电信号转化为数字信号后再通过5G通信模块将数据上传到经人工智能物联网(AIoT)进行云端存储和降噪处理，再将数据传输到移动设备端(手机)，并在移动设备端(手机)将图像、音频和环境的温度、湿度、光照强度进行实时显示，监控人员通过晃动手持移动设备(手机)，移动设备中的角速度传感器读取移动设备的位置偏移量数据，并将数据通过人工智能物联网(AIoT)使用大数据分析算法对位置偏移量数据进行优化处理后传输到摄像头，优化处理的作用是防止摄像头动作幅度过大损坏设备，具体处理时，需要去除数据中过高或者过低的数值，保证数据的合理，进而保证摄像头动作的平稳。摄像头根据位置偏移量数据通过控制器控制摄像头中的角速度传感器和电机，进而实现摄像头与移动设备的动作同步；接着摄像头将新的图像、音频环境等数据回传，在移动设备端实时显示，并由监控人员查看。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种远程摄像头装置，其特征在于，包括：摄像头、旋转装置、移动设备和人工智能物联网；

所述移动设备包括第一角速度传感器、第一控制器和第一5G通信模块；所述第一角速度传感器用于采集所述移动设备的位置偏移量数据；所述第一角速度传感器的输出端与所述第一控制器连接；所述第一控制器用于将所述移动设备的位置偏移量数据通过所述第一5G通信模块发送至人工智能物联网，所述第一控制器还用于通过所述第一5G通信模块接收所述人工智能物联网发送的图像数据；

所述摄像头固定于所述旋转装置上；所述摄像头包括第二角速度传感器、第二控制器和第二5G通信模块；所述第二角速度传感器用于采集所述摄像头的位置偏移量数据，所述第二角速度传感器的输出端与所述第二控制器连接；所述第二控制器的输出端与所述旋转装置的控制端连接；所述第二控制器用于通过所述第二5G通信模块接收所述人工智能物联网发送的位置偏移量数据，并根据所述第二5G通信模块接收的位置偏移量数据和所述第二角速度传感器的输出数据调节所述旋转装置的旋转角度；所述第二控制器还用于将所述摄像头拍摄的图像通过所述第二5G通信模块发送至所述人工智能物联网；

所述人工智能物联网还用于对所述移动设备的位置偏移量数据进行数据优化，去除数据中超出最高阈值范围和低于最低阈值范围的数据，得到优化后的位置偏移量数据，并将优化后的位置偏移量数据发送至所述摄像头；

所述人工智能物联网用于实现所述移动设备与所述摄像头之间的数据存储与传输。

2.根据权利要求1所述的远程摄像头装置，其特征在于，所述摄像头还包括：环境监测模块；所述环境监测模块的数据输出端与所述第二控制器连接。

3.根据权利要求2所述的远程摄像头装置，其特征在于，所述环境监测模块包括光照传感器和温湿度传感器。

4.根据权利要求1所述的远程摄像头装置，其特征在于，所述旋转装置包括电机和旋转支架；所述电机的控制端与所述第二控制器的输出端连接，所述电机的输出端与所述旋转支架的转动端连接；所述摄像头固定于所述旋转支架的转动端；所述第二控制器通过调节所述电机的转动参数来调节所述转动支架的转动参数，进而调节所述摄像头的拍摄角度。

5.根据权利要求1所述的远程摄像头装置，其特征在于，所述人工智能物联网还用于对所述摄像头拍摄的图像进行降噪处理，并将降噪处理后的图像数据发送至所述移动设备。

6.一种远程摄像头装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于权利要求1-5任一项权利要求所述的远程摄像头装置，所述远程摄像头装置的控制方法包括：

获取移动设备的位置偏移量数据；

所述获取移动设备的位置偏移量数据，之后还包括：

对所述移动设备的位置偏移量数据进行数据优化；

根据所述移动设备的位置偏移量数据调节旋转装置；

获取摄像头的位置偏移量数据；

判断所述摄像头的位置偏移量数据是否与所述移动设备的位置偏移量数据一致；

当所述摄像头的位置偏移量数据与所述移动设备的位置偏移量数据一致时，停止调节所述旋转装置；

当所述摄像头的位置偏移量数据与所述移动设备的位置偏移量数据不一致时，返回根据所述移动设备的位置偏移量数据调节旋转装置的步骤。

7.根据权利要求6所述的远程摄像头装置的控制方法，其特征在于，获取移动设备的位置偏移量数据，之前还包括：

将所述摄像头拍摄的图像数据发送至人工智能物联网。

8.根据权利要求7所述的远程摄像头装置的控制方法，其特征在于，所述将所述摄像头拍摄的图像数据发送至人工智能物联网，之后还包括：

对所述摄像头拍摄的图像数据进行存储和降噪处理，得到降噪处理后的图像数据。

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