TWI427401B - 相機中用以補償硬體欠對準之方法 - Google Patents

Description

相機中用以補償硬體欠對準之方法

本發明大體而言係關於一種在一相機中用以補償硬體欠對準之方法、一種相機及一種包含一相機及一使用者介面裝置之系統。

現今，左右轉動傾斜變焦(Pan Tilt Zoom,PTZ)相機及半球相機非常風行。此情況之主要原因在於操作者能夠遠端地操縱此等相機。舉例而言，若操作者發現可疑目標，則其可藉由使用相機中所包含之操舵馬達系統來使相機導向此目標。另外，在一些相機中，亦有可能移向目標或移離目標以獲得所要視場。

為了達成具有良好控制功能之相機，高品質操舵馬達系統很重要。首先，步級(step)之數目為重要的，因為大數目之步級使得相機之精確控制成為可能。第二，正確地設計並安裝相機為重要的，因為不正確之安裝將使相機之控制變差。

若在相機中變焦功能可用，則適當地安裝並導向相機之透鏡系統中的透鏡亦為重要的。否則，在使用變焦功能時將發生移位誤差。

因此，需要處理相機導向操作中之不足。

鑒於以上內容，本發明之目標為解決或至少減少以上所論述之問題。特定言之，一目標為提供一種在一相機中用 以補償硬體欠對準之方法。

根據第一態樣，藉由一種在一包含一可操縱部分及一固定部分之相機中用以補償硬體欠對準之方法來提供以上目標，其中該可操縱部分由一操舵馬達系統控制，該方法包含：自該操舵馬達系統接收機械座標，其中該等機械座標對應於一左右轉動與傾斜位置，該左右轉動與傾斜位置具有一補充左右轉動與傾斜位置；自包含於該相機中之一記憶體讀取對應於該等接收之機械座標的預定校正資料，其中該預定校正資料描述一左右轉動與傾斜位置與一補充左右轉動與傾斜位置之間的一關係；及基於該等接收之機械座標及該預定校正資料而判定補償座標。

此方法之一優勢在於達成絕對座標，此(例如)意謂有可能在知曉座標之情況下返回特定點。

達成絕對座標之另一優勢在於可達成一改良之遮罩功能。舉例而言，若以一隱私遮罩標記影像之一特定區(諸如，門)，則將獨立於相機之機械座標而記錄此隱私遮罩之座標。又一優勢在於有可能預設位置。

另一優勢在於相機之功能對製造不準確性之依賴程度較低。

另外，該可操縱部分可包含一變焦光學系統，且該方法可既而包含：接收該變焦光學系統之至少一變焦位置；自該記憶體讀取對應於該至少一變焦位置的預定校正資料；及基於該接收之至少一變焦位置及該預定校正資料而判定補償座標。

此情況之優勢在於可補償可針對不同變焦位置而變化之光學欠對準。

該方法可進一步包含：將該等補償座標自該相機傳輸至一使用者介面裝置；及在該使用者介面裝置上呈現該等補償座標。

此情況之優勢在於相機之使用者可看到相機在絕對座標中之位置。

該方法可進一步包含：將影像資料傳輸至一影像處理器件；將該等補償座標傳輸至該影像資料處理器件；及在該影像資料處理器件中處理該影像資料及該等補償座標。

另外，該方法可進一步包含：接收相機目標座標；自包含於該相機中之該記憶體讀取對應於該等接收之相機目標座標的預定校正資料；基於該等接收之相機目標座標及該預定校正資料而判定相機目標機械座標；及根據該等判定之相機目標機械座標而移動該相機之該可操縱部分。

該等相機目標座標可自一使用者介面裝置或自一影像處理器件接收。

此情況之優勢在於若由使用者經由一使用者介面裝置給出補償座標中之一位置，則將此等補償座標轉換為機械座標，且相機可移動至給定位置，此(例如)可由在影像中之滑鼠點擊而達成。

另外，該可操縱部分之一左右轉動範圍可等於或大於180∘，藉此使得該可操縱部分能夠藉由使用複數個不同機械座標而得到至少一視野，其中該預定校正資料可包含該 複數個不同機械座標之一集合的組合。

此外，該複數個不同機械座標可包含直立機械座標之一集合及翻轉機械座標之一集合。因此，直立機械座標之該集合及翻轉機械座標之該集合一同形成機械座標之兩個集合。

另外，該預定校正資料可包含藉由使該等不同機械座標中之一者減去一理論值而判定的至少一差異值。

另外，該預定校正資料可包含該複數個不同機械座標之該集合的一中間位置。

另外，該等硬體欠對準可由圍繞一左右轉動軸及一傾斜軸之組中的至少一軸之旋轉而引起。

根據第二態樣，藉由一種相機來提供以上目標，該相機包含：一可操縱部分，其包含一光學系統；一固定部分；一操舵馬達系統，其經配置以控制該可操縱部分；一記憶體，其經配置以固持預定校正資料；一處理器，其經組態以：自該操舵馬達系統接收機械座標，其中該等機械座標對應於一左右轉動與傾斜位置，該左右轉動與傾斜位置具有一補充左右轉動與傾斜位置；自該記憶體讀取預定校正資料，其中該預定校正資料對應於該等機械座標且其中該預定校正資料描述該左右轉動與傾斜位置與該補充左右轉動與傾斜位置之間的一關係；且基於該等機械座標及該預定校正資料而判定補償座標。

第一態樣之相同優勢亦適用於此第二態樣。

另外，該可操縱部分之該光學系統可包含一變焦光學系 統，且該處理器可進一步經組態以：自該變焦光學系統接收至少一變焦位置；及基於該接收之至少一變焦位置及該預定校正資料而判定補償座標。

該相機可進一步包含一傳輸器，其經調適以將該等補償座標自該相機傳輸至一使用者介面裝置。

該傳輸器可進一步經調適以將影像資料及該等補償座標傳輸至一影像處理器件。

該處理器可進一步經組態以：接收相機目標座標；自包含於該相機中之該記憶體讀取對應於該等接收之相機目標座標的預定校正資料；及基於該等接收之相機目標座標及該預定校正資料而判定相機目標機械座標，且其中該操舵馬達系統可經組態以根據該等判定之相機目標機械座標而移動該相機之該可操縱部分。

此外，該可操縱部分之一左右轉動範圍可等於或大於180∘，藉此使得該可操縱部分能夠藉由使用複數個不同機械座標而得到至少一視場，其中該預定校正資料包含該複數個不同機械座標之一集合的組合。

此外，該相機之該可操縱部分之一傾斜範圍可包括該左右轉動軸。

另外，該複數個不同機械座標可包含直立機械座標之一集合及翻轉機械座標之一集合。

另外，該預定校正資料可包含藉由使該等不同機械座標中之一者減去一理論值而判定的至少一差異值。

另外，該預定校正資料可包含該複數個不同機械座標之 該集合的一中間位置。

另外，該相機之該等硬體欠對準可由圍繞一左右轉動軸及一傾斜軸之組中的至少一軸之旋轉而引起。根據第三態樣，藉由一種系統來提供以上目標，該系統包含一資料網路，一連接至該資料網路之使用者介面裝置及如上文所描述之至少一相機。

根據第四態樣，藉由一種電腦程式來提供以上目標，該電腦程式包含經配置以在經下載且執行於一裝置中時執行如上文所描述之方法的軟體指令。

本發明之其他目標、特徵及優勢將自以下詳細揭示內容、自所附獨立申請專利範圍及自圖式而顯而易見。

一般而言，除非在本文中另行明確界定，否則用於申請專利範圍中之所有術語根據其在技術領域中之一般含義而解釋。除非另行明確規定，否則對"一/該[元件、器件、組件、構件、步驟等等]"之所有引用開放地解釋為引用該元件、該器件、該組件、該構件、該步驟等等之至少一例子。除非明確規定，否則本文所揭示之任何方法的步驟無需以所揭示之精確次序執行。

本發明之以上以及額外目標、特徵及優勢將經由參看所附圖式對本發明之較佳實施例進行的以下說明性及非限制性詳細描述而較佳理解。

圖1說明左右轉動傾斜變焦(PTZ)相機100之實例。此舉例說明之相機100為連接至諸如TCP/IP網路之資料網路(未 圖示)的網路相機。控制資料經由該資料網路而傳輸至相機，且由相機100捕捉之影像資料經由資料網路而傳輸至使用者介面裝置(未圖示)。

相機100之可操縱部分經配置以圍繞左右轉動軸102及傾斜軸104而旋轉，其中左右轉動軸102垂直於傾斜軸104。最經常地，由機械止件將PTZ相機100之左右轉動範圍限於約360∘，且傾斜範圍在許多情況下為約180∘。

圖2說明半球相機之實例。半球相機200之功能類似於PTZ相機100。為了控制方向，相機200之可操縱部分經圍繞左右轉動軸202及傾斜軸204而可旋轉地配置，其中左右轉動軸202垂直於傾斜軸204。

不同於PTZ相機，多數半球相機經配置以圍繞左右轉動軸而自由旋轉。半球相機之傾斜範圍在許多情況下為約180∘。

PTZ相機100及半球相機200兩者之廣義實施例可為圖3中所說明之相機300。相機300包含一可操縱部分302及一固定部分304。亦可將固定部分稱為安裝部分，亦即，當安裝相機時此部分附裝至(例如)天花板。

固定部分304包含一經調適以附裝至(例如)天花板之安裝托架306。如圖3a中所說明，此安裝托架亦可用作支架，但在多數情況下相機安裝於天花板或類似物中。另外，固定部分可包含一左右轉動操舵馬達308。藉由使用此左右轉動操舵馬達308，相機300之可操縱部分302圍繞左右轉動軸而旋轉。此馬達308可經調適以自由旋轉，亦 即，不存在機械止件，或者可由機械止件來限制馬達308之旋轉範圍。可由分接頭或由導線來達成該機械止件。

左右轉動操舵馬達308連接至一傾斜操舵馬達310，該傾斜操舵馬達310因此為相機300之可操縱部分302的部分。如同左右轉動操舵馬達308，此傾斜操舵馬達310可經調適以自由旋轉，或者可由機械止件來限制傾斜操舵馬達。

傾斜操舵馬達310又連接至一相機區塊312，該相機區塊312又包含一光學系統314。因此，藉由使用傾斜操舵馬達310，相機區塊312圍繞傾斜軸而旋轉。

藉由使得相機300能夠圍繞此兩個軸(左右轉動軸及傾斜軸)而旋轉，有可能藉由使用兩個不同的左右轉動－傾斜位置而得到相同視場。參考以下關係，將得到相同視野之位置分別界定為左右轉動與傾斜位置及補充左右轉動與傾斜位置，其中藉由如上文所揭示圍繞兩個軸而旋轉相機300來得到補充左右轉動與傾斜位置之視野。

在圖3b中，左右轉動操舵馬達308已使可操縱部分302旋轉半圈(亦即，180度)，且傾斜操舵馬達310已使相機區塊312旋轉半圈(亦即，180度)，在此實施例中此舉具有達到相同視場(亦即，與補充左右轉動與傾斜位置相關聯之視場)之效應。若分別將圖3a中的左右轉動操舵馬達及傾斜操舵馬達之機械座標稱為直立座標，則分別將圖3b中的左右轉動操舵馬達及傾斜操舵馬達之機械座標稱為翻轉座標。將此等翻轉座標視為對直立座標之補充座標。因此，直立機械座標之集合與翻轉機械座標之集合一同形成機械 座標之兩個集合。

在本文中將直立座標之空間稱為直立空間且將翻轉座標之空間稱為翻轉空間。在相機具有360度之左右轉動範圍及180度之傾斜範圍的實施例中，可將直立座標界定為：

則翻轉空間中之補充座標為：

其中運算子"mod"解釋為模數運算子。亦即，對於兩個整數n1 及n2 而言，模數運算子(n1 )模n2 (簡寫為(n1 )modn2 )為n1 除以n2 之餘數。因此，藉由使用左右轉動與傾斜座標與補充左右轉動與傾斜座標的關係，可將每一位置分別界定為左右轉動與傾斜位置及補充左右轉動與傾斜位置。

兩個補充位置理論上應向使用者顯示精確地相同之視野，其中差異在於相機在翻轉位置中為倒置的。此可藉由在相機處於翻轉座標空間中時以數位方式旋轉影像而自動固定。

最大硬體相關問題中之一者為光軸或變焦軸、左右轉動軸及傾斜軸之間的關係。為了分別得到直立空間與翻轉空 間之間的完全對準，在使用180∘傾斜之相機時，此等空間需為正交的。否則，座標將不匹配，藉此造成欠對準誤差。此將使遮罩及預設位置移位，且若相機使用絕對移動，則對同一視點將導致兩個不同的座標對。

圖4a說明類似於圖3a中所說明之相機300的相機400，但不同於此相機300，相機400之相機區塊412經移位。此暗示左右轉動軸以及傾斜軸移位，此當然為不利的。圖4b說明處於補充位置之相機400。圖3a及圖3b之最後兩個數位的數字對應於圖4a及圖4b之最後兩個數位的數字。該移位可在安裝相機區塊時發生或由於其他製造不準確性而發生。

在如圖4b中所說明將相機400切換至補充位置時，藉由使用補充座標來表達移位誤差。若以數位方式旋轉影像，則圖4a中所說明之位置中收納的影像之點將因此就置放而言以不同方式展示於圖4b所說明之位置中收納的影像中。在圖4a及圖4b之舉例說明的情形中，影像經水平地及垂直地移位。通常，參看圖4a及圖4b而論述之移位誤差較小，主要原因在於此等類型之移位誤差可經由機械調節而顯著減小。另外，參看圖4a及圖4b而論述之移位誤差通常小於接下來將參看圖4c至圖4f而論述之移位誤差。

圖4c為說明較佳地置放於天花板(未圖示)中之相機416的仰視圖，其中相機416之相機區塊418旋轉地移位了角α。此暗示左右轉動軸已自方向P移位至由左右向機械欠對準引起的方向P'，此當然為不利的。此類型誤差之原因在於 相機區塊418不以機構之左右轉動及/或傾斜軸為中心，且光軸在相機區塊418中不完全對準。此處之一些欠對準為不可避免的，且欠對準之量值取決於半球之準確性及相機機構。

圖4d說明處於補充位置之相機416，其中偏移之方向反轉。在圖4c及圖4d之舉例說明的情形中，影像經水平地移位。根據圖4c及圖4d的由左右向機械欠對準引起之移位可藉由使用所揭示之方法而補償。

圖4e為說明較佳地置放於天花板424中之相機420的側視圖，且其中相機420之相機區塊422旋轉地移位了角α。此暗示傾斜軸已自方向T移位至由上下向機械欠對準引起的方向T'，此當然為不利的。圖4f說明處於補充位置之相機420，其中偏移之方向反轉。在圖4e及圖4f之舉例說明的情形中，影像經垂直地移位。根據圖4e及圖4f的由上下向機械欠對準引起之移位可藉由使用所揭示之方法而補償。

圖5a說明類似於圖3a中所說明之相機300的相機500，但不同於此相機300，相機500之相機區塊512經旋轉地移位。圖5b說明處於補充位置中之相機500。圖3a及圖3b之最後兩個數位的數字對應於圖5a及圖5b之最後兩個數位的數字。該旋轉移位可在安裝相機區塊時發生或由於其他製造不準確性而發生。

如同在圖4a及圖4b中所說明之相機400中，相機區塊516之移位暗示在圖5a中所說明之相機500的位置中與在圖5b中所說明之相機500之補充位置中所收納之影像中就置放 而言以不同方式展示影像之點。

一般而言，可將欠對準劃分為六個類別，即：1)相機區塊關於左右轉動軸(亦即，相機區塊左右轉動所圍繞之軸)之平移移位，2)相機區塊關於傾斜軸(亦即，相機區塊傾斜所圍繞之軸)之平移移位，3)相機區塊關於相機區塊之所欲光軸的平移移位，4)相機區塊關於左右轉動軸之旋轉移位，5)相機區塊關於傾斜軸之旋轉移位，及6)相機區塊關於所欲光軸之旋轉移位。

如類別1至3中所揭示之平移欠對準一般較小且可藉由使用微量機械調節而補償。根據類別2之欠對準的實例可參看圖4a及圖4b而找到。如類別4及5中所揭示之欠對準可能難以補償。在圖4c及圖4d中，吾人考慮如類別4中所揭示之問題。在圖4e及圖4f中，吾人考慮如類別5中所揭示之問題。如類別6中所揭示之欠對準在多數情況下需要旋轉影像捕捉感應器及/或使用特定影像分析軟體的影像後處理。

所有以上所揭示之移位誤差可或多或少藉由變焦操作(且因此亦聚焦操作)而受到影響，因此被稱為動態欠對準。但亦在該等情況下，根據類別4及5之欠對準最明顯，且需要進行補償。

另外，在直立位置與翻轉位置中以不同方式展示影像中之點的問題亦可能(例如)由於操舵馬達系統(在本文中舉例 說明為左右轉動操舵馬達308/408/508及傾斜操舵馬達310/410/510)中之硬體欠對準、安裝托架306/406/506與左右轉動操舵馬達308/408/508之間的安裝不準確性、左右轉動操舵馬達308/408/508與傾斜操舵馬達310/410/510之間的安裝不準確性、傾斜操舵馬達310/410/510與相機區塊312/412/512之間的安裝不準確性及諸如光學欠對準之其他硬體欠對準而發生。

可以若干方式達成左右轉動傾斜相機，例如，傾斜操舵馬達及左右轉動操舵馬達可交換位置，亦即，傾斜操舵馬達可替代左右轉動操舵馬達而附裝至安裝托架，如圖3a、圖3b、圖4a、圖4b、圖5a及圖5b中所說明。然而，獨立於左右轉動傾斜相機之設計，若存在一種以上方式來到達一位置，則硬體欠對準可能導致影像之不當移位。

如圖4a、圖4b、圖4c、圖4d、圖4e、圖4f、圖5a及圖5b中所說明，到達一位置之一方式為藉由使用補充座標。然而，若(例如)相機之左右轉動範圍等於或大於360∘，則亦可藉由使用不同機械座標來到達一位置。

若相機區塊312/412/418/422/512以左右轉動軸及傾斜軸不垂直於光學系統314/414/416/420/514之光軸的方式而旋轉地移位，則嚴重欠對準誤差將發生。因此，補償此類型之欠對準誤差具有極大優勢。

圖6說明類似於圖3a及圖3b中所說明之相機300的相機600之側視圖。圖3a及圖3b之最後兩個數位的數字對應於圖6之最後兩個數位的數字。

光學系統614包含若干透鏡616。若相機600包含一變焦功能，則光學系統614之透鏡616經調適以相對於彼此而移動。

圖7說明類似於圖3a及圖3b中所說明之相機300的例示性相機700之側視圖。圖3a及圖3b中所說明之實例之最後兩個數位的數字對應於圖7中所說明之實例之最後兩個數位的數字。

不同於圖6中所說明之相機600，包含於光學系統714中之透鏡716欠對準。該欠對準可能為透鏡716之安裝的結果、透鏡716中之不準確性的結果或其組合。

若相機700包含一變焦功能性，則欠對準之透鏡716的誤差可取決於光學系統714之變焦位置(換言之，變焦程度)及/或光學系統714之焦點位置。透鏡716之欠對準可能因為未適當導向透鏡或透鏡716未相對於彼此正確置放而發生。若光學系統之變焦位置及/或焦點位置改變，則誤差又可能改變。

為了減小包括如圖4c、圖4d、圖4e及圖4f中所說明之機械欠對準及/或如圖7中所說明之光學欠對準之硬體欠對準的影響，對相機執行校正程序。較佳地，由於不同相機具有不同硬體欠對準，因此對每一相機個別地執行校正程序。若需對座標系統進行對機械及光軸欠對準之補償，則首先有必要量測此欠對準。相機校正器可(例如)藉由使用影像分析及特定校正圖案來在單元生產處進行此過程。亦即，較佳在相機製造期間(亦即，在相機到達最終消費者 處之前)進行校正程序。藉由在直立及翻轉空間中且以不同變焦程度校正相機，可建立補償表。較佳將此表儲存於相機中且若重新校正相機則儲存一新表。

此表就總體而言可包含左右轉動與傾斜位置與其對應的補充左右轉動與傾斜位置之間的關係。

圖8中說明執行校正程序時之可能裝設。在此校正裝設中，使相機800導向參考標記802。

可將在無變焦功能性之情況下對相機之校正程序描述為：以使參考標記定位於影像中心的方式導向相機，將此第一位置之左右轉動操舵馬達位置及傾斜操舵馬達位置(後文中稱為機械座標)儲存於記憶體中，將相機翻轉至對應的補充位置，以使參考標記定位於影像中心的方式導向相機，且將此第二位置之機械座標儲存於該記憶體中。

基於所儲存的第一及第二位置之機械座標，判定校正資料且將其儲存於記憶體中。可藉由比較機械座標之間的差異且比較此差異與理論差異而判定校正資料。舉例而言，可分別判定第一及第二位置之左右轉動位置為＋178.7∘及－181.3∘。理論上，此兩個值之間的差異為180∘，亦即，相機之可操縱部分自第一位置旋轉半圈以到達第二位置。因此，由於此情況，對於當前變焦位置，校正資料可在校正程序之後即包含－1.3∘之左右轉動補償。記憶體可置放於相機中。

此外，若利用若干值來判定校正資料，則可計算中間位置。

圖9說明包含理論參考中心點902(亦即，無硬體欠對準之相機的中心點)、第一位置中心點904(亦即，具有硬體欠對準之相機在第一位置處達成之中心點)及第二位置中心點906(亦即，具有硬體欠對準之相機在第二位置處達成之中心點)之影像900的實例，其中第二位置為第一位置之補充位置。

由於第一位置中心點904與第二位置中心點906為補充位置，因此可將說明為點908的在此兩個位置之間的位置(亦即，中間位置)用作為對參考中心點之近似。此又暗示待如圖9中所說明而藉由使用水平補償分量△x及垂直補償分量△y來補償處於第一位置之機械座標。以類似方式，為了補償第二位置之機械座標，待如圖9中所說明而使用水平補償分量-△x及垂直補償分量-△y。

對於直立空間之每一位置而言補償分量△x與△y可近似相同，且類似地，對於翻轉空間之每一位置而言補償分量-△x與-△y可近似相同。因此，可將機械欠對準之欠對準誤差(諸如，圖4a、圖4b、圖5a及圖5b中所說明之誤差)稱為靜態誤差。

如圖7中所說明的由光學欠對準引起之欠對準可能引起動態誤差，其中動態誤差取決於相機之變焦位置，如圖10中以示意方式所說明。動態誤差在多數情況下不為變焦位置之線性函數，雖然在圖10中以該方式來說明。

由於此動態誤差，在上文中所描述且在圖10中所說明的校正程序可對若干變焦位置(或換言之，變焦程度)重複。舉例而言，可藉由分別量測對變焦程度1X、2X、5X、10X及35X之補償分量而達成一表。較佳地，程序以諸如35X之最高變焦程度開始，因為在愈高變焦程度愈易於找到參考標記之精確位置。

圖11a及圖11b大體說明在相機中用以補償硬體欠對準的方法。

在第一步驟1100中，接收機械座標，且在第二步驟1102中，自記憶體讀取對應於機械座標之預定校正資料。此記憶體可包含於相機中，且可如上文所描述而達成校正資料。

接著，在第三步驟1104中，基於機械座標及校正資料而判定補償座標。

視情況，在步驟1106中，可接收變焦位置，且在步驟1108中，可自記憶體讀取對應於變焦位置之預定校正資料。接著，在步驟1110中，可基於變焦位置及預定校正資料而判定補償座標。

視情況，在步驟1112中，可將補償座標傳輸至使用者介面裝置，且在步驟1114中，可在使用者介面裝置上展示補償座標。

視情況，在步驟1116中，可將補償座標傳輸至影像處理器件，且步驟1118，可將影像資料傳輸至影像處理器件。在影像處理器件中，可處理補償座標及影像資料(步驟 1120)。

視情況，在步驟1122中，可自使用者介面裝置接收相機目標座標，且在步驟1124中，可讀取對應於相機目標座標之預定校正資料。基於相機目標座標及預定校正資料，可達成相機目標機械座標(步驟1126)。

圖12大體說明具有用以補償硬體欠對準之內建功能性的相機1200之實施例。相機1200包含一可操縱部分1202及一固定部分1206，該可操縱部分1202又包含一光學系統1204。為了控制可操縱部分1202，提供操舵馬達系統1208。另外，提供一包含預定校正資料之記憶體1210，一處理器1212及(視情況)傳輸器1214。在此特定實施例中，記憶體1210、處理器1212及傳輸器1214包含於可操縱部分1202中，但其亦可包含於固定部分1206中或外部模組中。另外，傳輸器1214可為網路介面卡。傳輸器1214及處理器1212可包含於同一積體電路中。

圖13大體說明包含一資料網路1302、一相機1304及一使用者介面裝置1306之系統1300。

上文已參看少數實施例描述了本發明。然而，如熟習此項技術者易於瞭解，不同於上文所揭示之實施例的其他實施例在由所附申請專利範圍所界定之本發明之範疇中同樣為可能的。

100‧‧‧左右轉動傾斜變焦(PTZ)相機

102‧‧‧左右轉動軸

200‧‧‧半球相機

202‧‧‧左右轉動軸

204‧‧‧傾斜軸

300‧‧‧相機

302‧‧‧可操縱部分

304‧‧‧固定部分

306‧‧‧安裝托架

308‧‧‧左右轉動操舵馬達

310‧‧‧傾斜操舵馬達

312‧‧‧相機區塊

314‧‧‧光學系統

400‧‧‧相機

406‧‧‧安裝托架

408‧‧‧左右轉動操舵馬達

410‧‧‧傾斜操舵馬達

412‧‧‧相機區塊

414‧‧‧光學系統

416‧‧‧相機/光學系統

418‧‧‧相機區塊

420‧‧‧相機/光學系統

422‧‧‧相機區塊

424‧‧‧天花板

500‧‧‧相機

506‧‧‧安裝托架

508‧‧‧左右轉動操舵馬達

510‧‧‧傾斜操舵馬達

512‧‧‧相機區塊

514‧‧‧光學系統

600‧‧‧相機

614‧‧‧光學系統

616‧‧‧透鏡

700‧‧‧相機

714‧‧‧光學系統

716‧‧‧透鏡

800‧‧‧相機

802‧‧‧參考標記

900‧‧‧影像

902‧‧‧理論參考中心點

904‧‧‧第一位置中心點

906‧‧‧第二中心點

908‧‧‧點

1200‧‧‧相機

1202‧‧‧可操縱部分

1204‧‧‧光學系統

1206‧‧‧固定部分

1208‧‧‧操舵馬達系統

1210‧‧‧記憶體

1212‧‧‧處理器

1214‧‧‧傳輸器

1300‧‧‧系統

1302‧‧‧資料網路

1304‧‧‧相機

1306‧‧‧使用者介面裝置

P‧‧‧方向

P'‧‧‧方向

T‧‧‧方向

T'‧‧‧方向

α‧‧‧角

△x‧‧‧水平補償分量

△y‧‧‧垂直補償分量

圖1說明左右轉動傾斜變焦(PTZ)相機之實例。

圖2說明半球相機之實例。

圖3a及圖3b分別大體說明處於直立位置及翻轉位置之可操縱相機。

圖4a至圖4f分別說明處於直立位置及翻轉位置的具有移位之相機區塊之可操縱相機的實例。

圖5a及圖5b分別說明處於直立位置及翻轉位置的具有移位之相機區塊之可操縱相機的另一實例。

圖6說明在不存在光學欠對準之情況下的相機之側視圖。

圖7說明在存在光學欠對準之情況下的相機之側視圖。

圖8說明校正裝設之實例。

圖9說明包含理論中心點、第一位置中心點及第二位置中心點之影像。

圖10說明靜態及動態欠對準誤差。

圖11a及圖11b說明在相機中用以補償硬體欠對準的方法。

圖12說明具有用以補償硬體欠對準之內建功能性的相機。

圖13說明包含相機及使用者介面裝置之系統。

(無元件符號說明)

Claims (23)

1. 一種在一包含一可操縱部分及一固定部分之相機中用以補償硬體欠對準之方法，其中該可操縱部分係受控於一操舵(steering)馬達系統，該方法包含自該操舵馬達系統接收機械座標，其中該等機械座標對應於一左右轉動與傾斜位置，該左右轉動與傾斜位置具有一補充(complementary)左右轉動與傾斜位置，自包含於該相機中之一記憶體讀取對應於該等接收之機械座標的預定校正資料，其中該預定校正資料描述該左右轉動與傾斜位置與該補充左右轉動與傾斜位置之間的一關係，及基於該等接收之機械座標及該預定校正資料而判定補償座標。
2. 如請求項1之方法，其中該可操縱部分包含一變焦光學系統，該方法進一步包含接收該變焦光學系統之至少一變焦位置，自該記憶體讀取對應於該至少一變焦位置的預定校正資料，及基於該接收之至少一變焦位置及該預定校正資料而判定補償座標。
3. 如前述請求項1或2之方法，其中該方法進一步包含將該等補償座標自該相機傳輸至一使用者介面裝置，及在該使用者介面裝置上呈現該等補償座標。
4. 如請求項1之方法，其中該方法進一步包含 將影像資料傳輸至一影像處理器件，將該等補償座標傳輸至該影像資料處理器件，及在該影像資料處理器件中處理該影像資料及該等補償座標。
5. 如請求項1之方法，其中該方法進一步包含接收相機目標座標，自包含於該相機中之該記憶體讀取對應於該等接收之相機目標座標的預定校正資料，基於該等接收之相機目標座標及該預定校正資料而判定相機目標機械座標，及根據該等判定之相機目標機械座標而移動該相機之該可操縱部分。
6. 如請求項1之方法，其中該可操縱部分之一左右轉動範圍等於或大於180°，藉此使得該可操縱部分能夠藉由使用複數個不同機械座標而得到至少一視野，其中該預定校正資料包含該複數個不同機械座標之一集合的一組合。
7. 如請求項6之方法，其中該複數個不同機械座標包含直立機械座標之一集合及翻轉機械座標之一集合。
8. 如請求項6之方法，其中該預定校正資料包含藉由使該等不同機械座標中之一者減去一理論值而判定的至少一差異值。
9. 如請求項6之方法，其中該預定校正資料包含該複數個不同機械座標之該集合的一中間位置。
10. 如請求項1之方法，其中該等硬體欠對準係由圍繞一左右轉動軸及一傾斜軸之組中的至少一軸之旋轉而引起。
11. 一種相機，其包含一可操縱部分，其包含一光學系統，一固定部分，一操舵馬達系統，其經配置以控制該可操縱部分，一記憶體，其經配置以固持預定校正資料，一處理器，其經組態以：自該操舵馬達系統接收機械座標，其中該等機械座標對應於一左右轉動與傾斜位置，該左右轉動與傾斜位置具有一補充左右轉動與傾斜位置；自該記憶體讀取預定校正資料，其中該預定校正資料對應於該等機械座標且其中該預定校正資料描述該左右轉動與傾斜位置與該補充左右轉動與傾斜位置之間的一關係；及基於該等機械座標及該預定校正資料而判定補償座標。
12. 如請求項11之相機，其中該可操縱部分之該光學系統包含一變焦光學系統，且該處理器進一步經組態以：自該變焦光學系統接收至少一變焦位置；及基於該接收之至少一變焦位置及該預定校正資料而判定補償座標。
13. 如請求項11或12之相機，其進一步包含一傳輸器，其經調適以將該等補償座標自該相機傳輸至一使用者介面裝置。
14. 如請求項13之相機，其中該傳輸器進一步經調適以將影像資料及該等補償座標傳輸至一影像處理器件。
15. 如請求項11之相機，其中該處理器進一步經組態以：接收相機目標座標；自包含於該相機中之該記憶體讀取對應於該等接收之相機目標座標的預定校正資料；及基於該等接收之相機目標座標及該預定校正資料而判定相機目標機械座標，且其中該操舵馬達系統經組態以根據該等判定之相機目標機械座標而移動該相機之該可操縱部分。
16. 如請求項11之相機，其中該可操縱部分之一左右轉動範圍等於或大於180°，藉此使得該可操縱部分能夠藉由使用複數個不同機械座標而得到至少一視場，其中該預定校正資料包含該複數個不同機械座標之一集合的一組合。
17. 如請求項16之相機，其中該相機之該可操縱部分之一傾斜範圍包括該左右轉動軸。
18. 如請求項16之相機，其中該複數個不同機械座標包含直立機械座標之一集合及翻轉機械座標之一集合。
19. 如請求項16之相機，其中該預定校正資料包含藉由使該等不同機械座標中之一者減去一理論值而判定的至少一差異值。
20. 如請求項16之相機，其中該預定校正資料包含該複數個不同機械座標之該集合的一中間位置。
21. 如請求項11之相機，其中該等硬體欠對準係由圍繞一左右轉動軸及一傾斜軸之組中的至少一軸之旋轉而引起。
22. 一種系統，其包含 一資料網路，一使用者介面裝置，其連接至該資料網路，及至少一如請求項11之相機。
23. 一種電腦程式產品，其包含經配置以在經下載且執行於一裝置中時執行如請求項1之方法的軟體指令。