WO2018019290A1 - 一种云台控制方法和装置、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种云台控制方法和装置、存储介质，方法包括：通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；所述识别结果表示所述采集到的图像中存在预定手势，以及所述预定手势的位置在第一位置；获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度，以使所述第一位置与所述初始位置重合。

Description

一种云台控制方法和装置、存储介质

相关申请的交叉引用

本申请基于申请号为201610608793.4、申请日为2016年7月28日的中国专利申请提出，并要求该中国专利申请的优先权，该中国专利申请的内容在此引入本申请作为参考。

技术领域

本发明涉及电子技术，尤其涉及一种云台控制方法和装置、存储介质。

背景技术

现有控制云台运动的方式，是通过点击按键、点击虚拟按键或操纵遥控杆等来控制云台运动的方向和速度。以点击图形交互界面中虚拟按键为例来进行具体说明。用户点击虚拟按键控制云台进行运动，然后观察云台运动后的姿态是否达到目标姿态。如果没有达到目标姿态，则根据运动后的姿态与目标姿态的差别，再次点击虚拟按键调整云台的姿态。

可见，相关技术中控制云台的方法，可能要经历多次调整、观察、再调整，才能使云台达到目标姿态。因此，相关技术中的方法存在迟滞时间长，交互体验差，操控繁琐的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种云台控制方法和装置、存储介质，用于解决相关技术控制云台迟滞时间长，交互体验差的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种云台控制方法，包括：

通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别， 获得识别结果；所述识别结果表示所述采集到的图像中存在预定手势，以及所述预定手势的位置在第一位置；

获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度，以使所述第一位置与所述初始位置重合。

可选的，根据所述偏差控制云台的转动角度，包括：

根据所述偏差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标偏航角和目标俯仰角，并基于所述目标偏航角和所述目标俯仰角，生成所述第一控制信息；

基于所述第一控制信息控制所述云台转动所述目标偏航角和所述目标俯仰角。

可选的，在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差之前，还包括：

判断所述云台是否处于所述跟踪状态；

当所述云台未处于所述跟踪状态时，生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息，并存储所述第一位置，进而将所述第一位置作为所述初始位置。

可选的，对采集到的图像进行识别，获得识别结果，包括：

按照预先存储的预定手势特征在所述采集到的图像中进行匹配，获得匹配结果；

当所述匹配结果表示所述采集到的图像中存在所述预定手势时，基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形，并获取所述外接几何图形的预设参考点的位置；

确定所述预设参考点的位置为所述第一位置，获得所述识别结果。

可选的，在基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形之后，还包括：

获取所述外接几何图形的当前方向，并确定所述当前方向为所述第一位置，获得所述识别结果；

所述初始位置包括所述外接几何图像的参考方向，根据所述偏差控制云台的转动角度，包括：

根据所述当前方向与所述参考方向之间的角度差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标滚转角，并基于所述目标滚转角，生成所述第一控制信息。

可选的，在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度之后，还包括：

判断所述采集到的图像中是否存在所述预定手势；

当所述采集到的图像中不存在所述预定手势时，生成第三控制信息，并基于所述第三控制信息控制所述云台退出所述跟踪状态。

可选的，在生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息之前，还包括：

判断所述预定手势的保持时间是否达到预设时间；

当所述预定手势的保持时间达到所述预设时间时，确定需要生成所述第二控制信息。

第二方面，本发明提供了一种云台控制装置，包括：

识别模块，配置为通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；所述识别结果表示所述采集到的图像中存在预定手势，以及所述预定手势的位置在第一位置；

第一控制模块，配置为获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度，以使所述第一位置与所述初始位置重合。

可选的，所述第一控制模块具体配置根据所述偏差，确定处于跟踪状 态的所述云台需要旋转的目标偏航角和目标俯仰角，并基于所述目标偏航角和所述目标俯仰角，生成所述第一控制信息；基于所述第一控制信息控制所述云台转动所述目标偏航角和所述目标俯仰角。

可选的，所述装置还包括第一判断模块，配置为在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差之前，判断所述云台是否处于所述跟踪状态；

第二控制模块，配置为当所述云台未处于所述跟踪状态时，生成用于为控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息，并存储所述第一位置，进而将所述第一位置作为所述初始位置。

可选的，所述识别模块配置为按照预先存储的预定手势特征在所述采集到的图像中进行匹配，获得匹配结果；当所述匹配结果表示所述采集到的图像中存在所述预定手势时，基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形，并获取所述外接几何图形的预设参考点的位置；确定所述预设参考点的位置为所述第一位置，获得所述识别结果。

可选的，所述初始位置包括所述外接几何图像的参考方向；

所述识别模块还配置为在基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形之后，获取所述外接几何图形的当前方向，并确定所述当前方向为所述第一位置，获得所述识别结果；

所述初始位置包括所述外接几何图像的参考方向，所述第一控制模块配置为根据所述当前方向与所述参考方向之间的角度差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标滚转角，并基于所述目标滚转角，生成所述第一控制信息。

可选的，所述装置还包括第二判断模块，配置为在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度之后，判断所述采集到的图像中是否存在所述预定手势；

第三控制模块，配置为当所述采集到的图像中不存在所述预定手势时， 生成第三控制信息，并基于所述第三控制信息控制所述云台退出所述跟踪状态

可选的，所述装置还包括第三判断模块，配置为在生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息之前，判断所述预定手势的保持时间是否达到预设时间；

确定模块，配置为当所述预定手势的保持时间达到所述预设时间时，确定需要生成所述第二控制信息。

第三方面，本发明提供了一种云台控制装置，包括：

存储器，用于存储可执行程序；

处理器，用于运行的所述存储器存储的可执行程序，实现本发明实施例提供的云台控制方法。

第三方面，本发明提供了一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的云台控制方法。

本发明实施例的有益效果如下：

通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；识别结果表示采集到的图像中存在预定手势，以及预定手势的位置在第一位置。然后，获得第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据偏差控制云台的转动角度，以使第一位置与初始位置重合。

由此可见，由于云台基于第一位置和初始位置的偏差控制转动角度，所以云台能够跟踪预定手势实时运动。进而，用户调整云台姿态的过程中，简单地通过手势就可以实现控制云台运动，且可以同时观察到云台的实时姿态，从而及时调整手势位置以使云台相应调整。所以解决了云台控制迟滞时间长的技术问题，实现了实时控制云台的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例的云台控制方法流程图；

图2a-图2c为本发明实施例的预定手势示意图；

图3为本发明实施例中的外接几何图形以及预设参考位置示意图；

图4为本发明实施例中的外接几何图像以及参考方向示意图；

图5为本发明实施例中一实施方式示意图；

图6为本发明实施例中的云台控制装置结构示意图；

图7为本发明实施例中的云台控制装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种云台控制方法和装置、存储介质，用于解决相关技术控制云台迟滞时间长，交互体验差的技术问题。

为了解决上述技术问题，在本发明实施例中，通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；识别结果表示采集到的图像中存在预定手势，以及预定手势的位置在第一位置。然后，获得第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据偏差控制云台的转动角度，以使第一位置与初始位置重合。由此可见，由于云台基于第一位置和初始位置的偏差控制转动角度，所以云台能够跟踪预定手势实时运动。进而，用户调整云台姿态的过程中，简单地通过手势就可以实现控制云台运动，且可以同时观察到云台的实时姿态，从而及时调整手势位置以使云台相应调整。所以，本发明解决了云台控制迟滞时间长的技术问题，实现了实时控制云台的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以 存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参考图1，为本发明实施例中云台控制方法的流程图。本发明实施例中的云台控制方法可应用在平衡车、无人机或移动机器人等电子设备中。这些可以应用的本发明的电子设备包括云台，且云台上搭载有图像采集单元，当云台发生转动，图像采集单元能够随云台转动。另外，本领域技术人员应当理解，本发明实施例所述的云台并不仅仅指本领域中的云台，具体实现过程中的带动装置、机器人可转动的头部、转动平台等也都属于所述的云台所指的装置或设备。如图1所示，云台控制的方法包括：

S101：通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果。

S102：获得第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度。

具体来讲，在S101之前，启动云台上搭载的图像采集单元，使图像采集单元处于图像采集状态。然后，在S101中，通过图像采集单元进行图像采集，并且，在采集的同时对采集到的图像进行识别，获得识别结果。在具体实现过程中，从采集到的图像中可能识别到预定手势，也可能识别不到预定手势。为了方便介绍本发明实施例中的方法，将假设S101中的识别结果具体为表示采集到的图像中存在预定手势，以及预定手势的位置在第一位置。其中，本发明实施例中的第一位置可以具体为预定手势中任意一点的位置，和/或可以具体为预定手势的方向，本发明不做具体限制。

本发明实施例中预先存储有初始位置。其中，初始位置包括云台在跟踪手势时的参考位置，还包括云台跟踪手势时的参考方向。初始位置可以为缺省设置，与也可以由用户自行设置，还可以为首次识别到的第一位置， 在具体实现过程中，可以根据实际需要设置初始位置。在S102中，计算出第一位置与初始位置之间的偏差，根据偏差进一步计算出云台需要如何转动才能使第一位置与初始位置重合，即如何转动可以消除偏差。最终，根据计算结果，控制云台的转动角度。

由此可见，由于云台基于第一位置和初始位置的偏差控制转动角度，所以云台能够跟踪预定手势实时运动。进而，用户调整云台姿态的过程中，简单地通过手势就可以实现控制云台运动，且可以同时观察到云台的实时姿态，从而及时调整手势以使云台相应调整。所以，本发明实施例解决了云台控制迟滞时间长的技术问题，实现了实时控制云台的技术效果。

下面对如何对采集到的图像进行识别，获得识别结果进行详细介绍。

在本发明实施例中，S101可以通过如下过程实现：

按照预先存储的预定手势特征在所述采集到的图像中进行匹配，获得匹配结果；

当所述匹配结果表示所述采集到的图像中存在所述预定手势时，基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形，并获取所述外接几何图形的预设参考点的位置；

确定所述预设参考点的位置为所述第一位置，获得所述识别结果。

具体来讲，为了确定采集到的图像中是否存在预定手势，需要先在采集到的图像中进行手部识别，换言之，需要先识别出采集到的图像中是否有手部。根据通用手部特征，在采集到的图像中进行特征匹配。如果从采集到的图像中匹配到符合通用手部特征的元素，则确定采集到的图像中具有手部，且该元素就是手部。当然，如果识别到了手部，将进一步识别该手部的手势是否为预定手势；而如果在采集到的图像中未识别出手部，则不需要再进一步确认采集到的图像中是否有预定手势了。

在本发明实施例中，预先存储有预定手势特征。预定手势可以为各种 手势，例如图2a-图2c示出的其中三种，本发明实施例对此不做具体限制。而预定手势特征，可以为缺省设置；用户也可以根据需要和喜好，自己设置预定手势，并控制图像采集单元采集自己设置的预定手势，进而使云台控制装置获得并存储该手势的特征。在具体实现过程中，本技术人员可以根据实际进行设置，不做具体限制。

在采集到的图像中存在手部时，按照预定手势特征，在采集到的图像中进行匹配，具体为对手部元素匹配，获得匹配度。如果匹配度达到阈值，表明该手部的手势为预定手势，则获得表示采集到的图像中存在预定手势的匹配结果；反之，如果匹配度低于阈值，表明该手部的手势不为预定手势，则获得表示采集到的图像中不存在预定手势的匹配结果。阈值例如为80％、90％和95％等。

在本发明可选实施例中，当匹配结果表示采集到的图像中存在预定手势时，根据预定手势的边缘特征，获得预定手势的外接几何图形。在本发明实现过程中，预定手势的外接几何图形为能够包围预定手势的最小几何图形，几何图形例如为矩形、圆形、椭圆或者其他不规则几何图形等。并且，在另一可选实施例中，还可以获得该几何外接图形的预设参考点的位置。预设参考点可以为外接几何图形边缘上的任意一点，例如顶点、最低点等，也可以为外接几何图形内部的任意一点，例如中点、焦点等，本发明不做具体限制。

然后，读取预设参考点的位置，并确定预设参考点的位置为第一位置，将预设参考点的位置包含在识别结果中，获得识别表示采集到的图像中存在预定手势，以及预定手势的位置在第一位置的识别结果。

在本发明可选实施例中，为了方便用户确定做出的预定手势是否被成功识别，还可以在显示单元中显示采集到的图像以及外接几何图形。

为了清除地说明上述识别过程，下面以预定手势为图2a所示的手势， 外接几何图形为矩形，预设参考位置为矩形中心为例来举例说明。

显示单元上显示如图3所示的采集到的图像。首先，在图3中，根据通用手部特征进行识别，识别出图3中的手部。进一步，按照存储的图2a所示的预定手势的预定手势特征进行匹配，得到表示存在预定手势的匹配结果。那么，由预定手势的边缘特征进一步得到预定手势的外接几何图形，如图3中虚线矩形所示。并且，获得矩形的中心的位置，如图3中白色圆圈所示，将中心的位置包含在识别结果中输出。

接下来，执行S102，计算出第一位置与初始位置之间的偏差。在本发明实施例中，初始位置为某一点的位置。第一位置和初始位置均用同一坐标系下的坐标表示。本发明将该坐标系称为标准坐标系，其中，标准坐标系可以为图像采集单元的采集平面坐标系，也可以为显示单元的显示坐标系等，本发明不做具体限制。所以，在计算偏差时，第一位置的坐标和初始位置的坐标相减就可以获得偏差。例如，初始位置为(0，0)，第一坐标为(4，3)，则偏差为(0-4，0-3)，即(-4，-3)。

接下来，基于偏差控制云台的转动角度。在本发明实施例中，具体可以通过如下方式控制云台的转动角度：

根据所述偏差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标偏航角和目标俯仰角，并基于所述目标偏航角和所述目标俯仰角，生成所述第一控制信息；

基于所述第一控制信息控制所述云台转动所述目标偏航角和所述目标俯仰角。

具体来讲，根据标准坐标系与偏航角、俯仰角的对应关系，计算出要消除偏差云台需要转动多少偏航角和/或俯仰角。其中，标准坐标系与偏航角、俯仰角的对应关系表示云台转动多少度偏航角和/或俯仰角能够使标准坐标系中的点移动一个基本单位。进而，将计算得到的偏航角作为目标偏 航角，以及将计算得到的俯仰角作为目标俯仰角。例如，可以根据第一位置与初始位置之间在滚转轴方向上的偏差，确定云台需要旋转的目标偏航角，根据第一位置与初始位置之间在俯仰轴方向上的偏差，确定云台需要旋转的目标俯仰角。

接下来，将目标偏航角和目标俯仰角输入云台控制模型中，计算得到对应的控制参数，进而生成第一控制信息。在具体实现过程中，本发明所属领域的普通技术人员可以对云台运动进行检测，建模，调试等获得云台控制模型，本发明这里就不再对此一一赘述。

在本发明可选实施例中，，将第一控制信息输入带动云台围绕偏航轴转动的第一电机，以使第一电机基于第一控制信息带动云台转动目标偏航角。以及，将第一控制信息输入带动云台围绕俯仰轴转动的第二电机，以使第二电机基于第一控制信息带动云台转动目标俯仰角。另外，为了防止出现晃动，带动云台围绕滚转轴转动的第三电机还需进行相应的补偿带动，以确保云台的稳定性。

由上述描述可以看出，控制云台转动目标偏航角和目标俯仰角，就消除了偏差，进而使得第一位置与初始位置重合，实现云台跟踪预定手势运动。并且，一方面，云台根据预定手势的第一位置相应调整偏航角和俯仰角，所以预定手势可以控制云台的转动角度。另一方面，预定手势运动的速度，可以决定了偏差的大小，而偏差的大小又决定了目标偏航角和目标俯仰角的大小。而转动目标偏航角和目标俯仰角的时隙相同，所以预定手势运动的速度还控制着云台的转动速度。

结合上述实施例，在另一实施例中，还可以控制云台围绕滚转轴转动一定滚转角。具体可以对外接几何图设置参考方向，进而根据外接几何图形的当前方向和参考方向之间的角度差控制云台绕滚转轴转动。此时，第一位置就进一步还包括外接几何图形的当前方向，初始位置还包括参考方 向。具体来讲，在控制云台围绕滚转轴转动时，在基于预定手势，获得预定手势的外接几何图形之后，还包括：

获取所述外接几何图形的当前方向，并确定所述当前方向为所述第一位置，获得所述识别结果；

此时，初始位置还包括外接几何图像的参考方向，根据所述偏差控制云台的转动角度，包括：

根据所述当前方向与所述参考方向之间的角度差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标滚转角，并基于所述目标滚转角，生成所述第一控制信息。

沿用上文中外接几何图形为矩形的例子来说。如图4所示，假设设置参考方向为矩形长边平行于标准坐标系纵轴方向。进而，计算出当前矩形长边与参考方向的角度差θ，控制云台转动相应的滚转角。

在本发明另一实施例中，S102中获得第一位置与初始位置之间的偏差之前，还可以包括：

判断所述云台是否处于所述跟踪状态；

当所述云台未处于所述跟踪状态时，生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息，并存储所述第一位置，进而将所述第一位置作为所述初始位置。

具体来讲，在本发明实施例中，跟踪状态为云台根据上述实施例中的方式跟踪预定手势运动的状态。如果云台未处于跟踪状态，则即使在采集到的图像中识别到了预定手势，也不会跟随预定手势的移动而转动。因此，在S102之前，需要判断云台是否处于跟踪状态。判断云台是否处于跟踪状态，可以通过查询云台状态来确定。如果查询到的状态为跟踪状态，则判断云台处于跟踪状态；反之，如果查询到的状态不是跟踪状态，则判断云台未处于跟踪状态。

在本发明实施例中，如果识别结果中表示识别到了预定手势以及预定手势的位置在第一位置的，而云台未处于跟踪状态，则表示用户此时希望通过预定手势来控制云台。所以，生成用于控制云台进入跟踪状态的第二控制信息，并且将第一位置存储起来，作为后续跟踪的初始位置。

结合上述实施例，在另一实施例中，在生成第二控制信息之前，还包括：

判断所述预定手势的保持时间是否达到预设时间；

当所述预定手势的保持时间达到所述预设时间时，确定需要生成所述第二控制信息。

由于在具体实现过程中，用户可能由于误操作做出了预定手势，并不需要云台进入跟踪状态，因此，为了提高控制的准确率，在生成第二控制信息之前，需要判断预定手势的保持时间是否达到预设时间。其中，预设时间例如为2秒(S)，3S等，本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本发明不做具体限制。

对于保持时间，由于图像采集单元按照相等时间间隔采集图像，因此通过连续识别到预定手势的图像的帧数就可以计算得到保持时间。举例来所，假设图像采集单元每隔1毫秒(mS)采集一帧图像，在连续1200帧图像中均识别到了预定手势，则计算出预定手势的保持时间为1.2S。

由于预定手势的保持时间达到预设时间时，用户误操作做出预定手势的可能性较小，因此确定用户需要对云台进行控制，进而确定需要生成第二控制信息。

由上述描述可知，在判断出预定手势的保持时间达到预设时间时再生成第二控制信息，可以避免由于误操作导致云台进入跟踪状态，提高了控制的准确率。

下面列举一个例子来说明如何通过预定手势控制云台。请参考图5，为 一实施方式示意图。用户站在平衡车的前方，举起左手，使左手保持在图像采集单元的采集范围中。云台控制装置从采集到的图像中识别出预定手势，并判断出云台此时未处于跟踪状态。进一步，计算得到预定手势的保持时间达到预设时间2S，因此生成第二控制信息，控制云台进入跟踪状态。以及，获得预定手势外接几何图像的中心位置，并存储此时的该位置作为初始位置。用户根据显示单元显示的表示云台进入跟踪状态的信息后，开始按照需要移动左手。在移动的过程中，图像采集单元持续采集图像，并且持续从采集到的图像中识别预定手势，以及获得预定手势的第一位置。然后，实时计算出第一位置与初始位置的偏差，并根据偏差实时控制云台转动相应的目标偏航角和目标俯仰角。

在本发明可选实施例中，如果用户不再需要控制云台运动，则云台可以退出跟踪状态。在本发明实施例中，有多种方式可以控制云台退出跟踪状态。下面将列举其中几种，在具体实现过程中，包括但不限于以下几种。

第一种：

在云台处于跟踪状态时，判断预定手势的静止时间是否达到退出时间；当静止时间达到退出时间时，生成第三控制信息，并基于第三控制信息控制云台退出跟踪状态。

具体来讲，当用户需要云台进入跟踪状态时，可以保持预定手势达到预设时间，而当用户需要云台从跟踪状态退出时，同样也可以通过保持预定手势静止达到退出时间来实现。其中，获得静止时间的方式与获得保持时间的方式类似，因此就不重复赘述了。退出时间例如2S、3S等，本发明不做具体限制。当判断静止时间达到退出时间时，确定用户需要云台退出跟踪状态，进而生成第三控制信息控制云台退出跟踪状态，并使云台保持退出跟踪状态时的姿态。

举例来说，假设退出时间和预设时间都为1S。在T1时刻，用户遥控 平衡车移动到自己的面前，希望控制平衡车的云台转动。故用户举起自己的右手做出预定手势并保持。根据图像采集单元采集到的图像，云台控制装置识别出预定手势，并计算出预定手势的保持时间达到了1S，因此控制云台进入跟踪状态。用户确认云台进入跟踪状态后，开始移动右手，控制云台转动。在T1时刻之后的T2时刻，云台转动到用户期望的姿态后，用户再次保持右手静止。云台控制装置判断出预定手势静止的时间达到1S，控制云台退出跟踪状态。

第二种：

在云台处于跟踪状态时，判断预定手势是否转换为退出手势；当预定手势转换为退出手势时，生成第三控制信息，并基于第三控制信息控制云台退出跟踪状态。

具体来讲，在本发明实施例中，退出手势为与预定手势不同的手势，例如预定手势如图2a所示，静止手势如图2b所示。在云台处于跟踪状态时，对采集到的图像进行识别，若识别出退出手势，则确定预定手势转换为退出手势。其中，对退出手势的识别与对预定手势的识别类似。当预定手势转换为退出手势，确定用户需要云台退出跟踪状态，进而生成第三控制信息控制云台退出跟踪状态，并使云台保持退出跟踪状态时的姿态。

举例来说，假设预设时间都为1S。在T3时刻，用户遥控平衡车移动到自己的面前，希望控制平衡车的云台转动。故用户举起自己的右手做出如图2a所示预定手势并保持。根据图像采集单元采集到的图像，云台控制装置识别出预定手势，并计算出预定手势的保持时间达到了1S，因此控制云台进入跟踪状态。用户确认云台进入跟踪状态后，开始移动右手，控制云台转动。在T3之后的T4时刻，云台转动到用户期望的姿态后，用户用右手做出如图2b所示的手势。云台控制装置识别到退出手势，控制云台退出跟踪状态。

第三种：

判断所述采集到的图像中是否存在所述预定手势；

当所述采集到的图像中不存在所述预定手势时，生成第三控制信息，并基于所述第三控制信息控制所述云台退出所述跟踪状态。

具体来讲，在云台处于跟踪状态时，云台控制装置将持续对预定手势进行识别，并且获得第一位置，以便实现持续控制云台转动。当用户的手移动出图像采集单元的采集范围，采集到的图像中将不再识别到预定手势。当从采集到的图像识别不到预定手势时，判断采集到的图像中不存在预定手势，确定用户需要云台退出跟踪状态，进而生成第三控制信息控制云台退出跟踪状态，并使云台保持退出跟踪状态时的姿态。

举例来说，假设预设时间都为1S。在T5时刻，用户遥控平衡车移动到自己的面前，希望控制平衡车的云台转动。故用户举起自己的右手做出如图2a所示预定手势保持。根据图像采集单元采集到的图像，控制云台的装置识别出预定手势，并计算出预定手势的保持时间达到了1S，因此控制云台进入跟踪状态。用户确认云台进入跟踪状态后，开始移动右手，控制云台转动。在T5之后的T6时刻，云台转动到用户期望的姿态后，用户放下右手，使右手移动出采集范围。控制云台的装置在T6时刻，识别不到预定手势，进而判断不存在预定手势，控制云台退出跟踪状态。

基于与前述实施例中云台控制方法同样的发明构思，本发明第二方面还提供一种云台控制装置，如图6所示，包括：

识别模块101，配置为通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；所述识别结果表示所述采集到的图像中存在预定手势，以及所述预定手势的位置在第一位置；

第一控制模块102，配置为获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度，以使所述第一位置与所述初 始位置重合。

具体来讲，第一控制模块102具体配置为根据所述偏差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标偏航角和目标俯仰角，并基于所述目标偏航角和所述目标俯仰角，生成第一控制信息；基于所述第一控制信息控制所述云台转动所述目标偏航角和所述目标俯仰角。

在本发明可选实施例中，所述装置还包括第一判断模块(与识别模块101连接，图6中未示出)，配置为在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差之前，判断所述云台是否处于所述跟踪状态；

第二控制模块，配置为当所述云台未处于所述跟踪状态时，生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息，并存储所述第一位置，进而将所述第一位置作为所述初始位置。

具体来讲，识别模块101具体配置为按照预先存储的预定手势特征在所述采集到的图像中进行匹配，获得匹配结果；当所述匹配结果表示所述采集到的图像中存在所述预定手势时，基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形，并获取所述外接几何图形的预设参考点的位置；确定所述预设参考点的位置为所述第一位置，获得所述识别结果。

在本发明可选实施例中，识别模块101还配置为在基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形之后，获取所述外接几何图形的当前方向，并确定所述当前方向为所述第一位置，获得所述识别结果；

所述初始位置包括所述外接几何图像的参考方向，第一控制模块102配置为根据所述当前方向与所述参考方向之间的角度差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标滚转角，并基于所述目标滚转角，生成所述第一控制信息。

在本发明可选实施例中，所述装置还包括第二判断模块(与识别模块101连接，图6中未示出)，配置为在获得所述第一位置与存储的初始位置 之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度之后，判断所述采集到的图像中是否存在所述预定手势；

第三控制模块，配置为当所述采集到的图像中不存在所述预定手势时，生成第三控制信息，并基于所述第三控制信息控制所述云台退出所述跟踪状态

在本发明可选实施例中，所述装置还包括第三判断模块(与识别模块101连接，图6中未示出)，配置为在生成配置为控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息之前，判断所述预定手势的保持时间是否达到预设时间；

确定模块，配置为当所述预定手势的保持时间达到所述预设时间时，确定需要生成所述第二控制信息。

前述结合图1至图4示出的云台控制方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的云台控制装置，通过前述对云台控制方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中云台控制装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

图7是本发明另一实施例的云台控制装置200的结构示意图，云台控制装置200，包括：至少一个处理器201、存储器202、至少一个通信接口203。云台控制装置200中的各个组件通过总线系统204耦合在一起。可理解，总线系统204用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统204除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图7中将各种总线都标为总线系统204。

可以理解，存储器202可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable  Programmable Read-Only Memory)。本发明实施例描述的存储器202旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本发明实施例中的存储器202用于存储各种类型的数据以支持云台控制装置200的操作。这些数据的示例包括：用于在云台控制装置200上操作的任何可执行程序，如操作系统2021和应用程序2022；云台采集的图像等。其中，操作系统2021包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序2022可以包含各种应用程序，实现本发明实施例的云台控制方法的程序可以包含在应用程序2022中。

上述本发明实施例提供的云台控制的方法可以应用于处理器201中，或者由处理器201实现。处理器201可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器201中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器201可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器201可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器202，处理器201读取存储器202中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。

在示例性实施例中，云台控制装置200可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、或其他电子元件实现，用于执行前述方法。

本发明实施例还提供了一种可读存储介质，例如包括可执行程序的存储器202，上述可执行程序可由云台控制装置200的处理器201执行。计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

在示例性实施例中，可读存储介质中存储的可执行程序用于引起处理器执行以下的操作：

通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；所述识别结果表示所述采集到的图像中存在预定手势，以及所述预定手势的位置在第一位置；

获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度，以使所述第一位置与所述初始位置重合。

在示例性实施例中，可读存储介质中存储的可执行程序根据所述偏差控制云台的转动角度，包括：

根据所述偏差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标偏航角和目标俯仰角，并基于所述目标偏航角和所述目标俯仰角，生成第一控制信息；

基于所述第一控制信息控制所述云台转动所述目标偏航角和所述目标俯仰角。

在示例性实施例中，可读存储介质中存储的可执行程序在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差之前，还包括：

判断所述云台是否处于所述跟踪状态；

当所述云台未处于所述跟踪状态时，生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息，存储所述第一位置，将所述第一位置作为所述 初始位置。

在示例性实施例中，可读存储介质中存储的可执行程序对采集到的图像进行识别，获得识别结果，包括：

按照预先存储的预定手势特征在所述采集到的图像中进行匹配，获得匹配结果；

当所述匹配结果表示所述采集到的图像中存在所述预定手势时，基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形，并获取所述外接几何图形的预设参考点的位置；

确定所述预设参考点的位置为所述第一位置，获得所述识别结果。

在示例性实施例中，可读存储介质中存储的可执行程序在基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形之后，还包括：

获取所述外接几何图形的当前方向，并确定所述当前方向为所述第一位置，获得所述识别结果；

所述初始位置包括所述外接几何图像的参考方向，根据所述偏差控制云台的转动角度，包括：

根据所述当前方向与所述参考方向之间的角度差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标滚转角，并基于所述目标滚转角，生成所述第一控制信息。

在示例性实施例中，可读存储介质中存储的可执行程序在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度之后，还包括：

判断所述采集到的图像中是否存在所述预定手势；

当所述采集到的图像中不存在所述预定手势时，生成第三控制信息，并基于所述第三控制信息控制所述云台退出所述跟踪状态。

在示例性实施例中，可读存储介质中存储的可执行程序在生成用于控 制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息之前，还包括：

判断所述预定手势的保持时间是否达到预设时间；

当所述预定手势的保持时间达到所述预设时间时，确定需要生成所述第二控制信息。

本发明实施例的有益效果如下：

在本发明实施例通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；识别结果表示采集到的图像中存在预定手势，以及预定手势的位置在第一位置。然后，获得第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据偏差控制云台的转动角度，以使第一位置与初始位置重合。由此可见，由于云台基于第一位置和初始位置的偏差控制转动角度，所以云台能够跟踪预定手势实时运动。进而，用户调整云台姿态的过程中，简单地通过手势就可以实现控制云台运动，且可以同时观察到云台的实时姿态，从而及时调整手势位置以使云台相应调整。所以，本发明解决了云台控制迟滞时间长，交互体验差的技术问题，实现了实时控制云台的技术效果。

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

Claims (16)

1. 一种云台控制方法，包括：

   通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；所述识别结果表示所述采集到的图像中存在预定手势，以及所述预定手势的位置在第一位置；

   获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度，以使所述第一位置与所述初始位置重合。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，根据所述偏差控制云台的转动角度，包括：

   根据所述偏差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标偏航角和目标俯仰角，并基于所述目标偏航角和所述目标俯仰角，生成第一控制信息；

   基于所述第一控制信息控制所述云台转动所述目标偏航角和所述目标俯仰角。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差之前，还包括：

   判断所述云台是否处于所述跟踪状态；

   当所述云台未处于所述跟踪状态时，生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息，存储所述第一位置，将所述第一位置作为所述初始位置。
4. 如权利要求2-3任一项所述的方法，其中，对采集到的图像进行识别，获得识别结果，包括：

   按照预先存储的预定手势特征在所述采集到的图像中进行匹配，获得匹配结果；

   当所述匹配结果表示所述采集到的图像中存在所述预定手势时，基于 所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形，并获取所述外接几何图形的预设参考点的位置；

   确定所述预设参考点的位置为所述第一位置，获得所述识别结果。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，在基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形之后，还包括：

   获取所述外接几何图形的当前方向，并确定所述当前方向为所述第一位置，获得所述识别结果；

   所述初始位置包括所述外接几何图像的参考方向，根据所述偏差控制云台的转动角度，包括：

   根据所述当前方向与所述参考方向之间的角度差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标滚转角，并基于所述目标滚转角，生成所述第一控制信息。
6. 如权利要求2所述的方法，其中，在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度之后，还包括：

   判断所述采集到的图像中是否存在所述预定手势；

   当所述采集到的图像中不存在所述预定手势时，生成第三控制信息，并基于所述第三控制信息控制所述云台退出所述跟踪状态。
7. 如权利要求3所述的方法，其中，在生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息之前，还包括：

   判断所述预定手势的保持时间是否达到预设时间；

   当所述预定手势的保持时间达到所述预设时间时，确定需要生成所述第二控制信息。
8. 一种云台控制装置，包括：

   识别模块，配置为通过云台上搭载的图像采集单元采集图像，对采集到的图像进行识别，获得识别结果；所述识别结果表示所述采集到的图像 中存在预定手势，以及所述预定手势的位置在第一位置；

   第一控制模块，配置为获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度，以使所述第一位置与所述初始位置重合。
9. 如权利要求8所述的装置，其中，

   所述第一控制模块具体配置为根据所述偏差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标偏航角和目标俯仰角，并基于所述目标偏航角和所述目标俯仰角，生成第一控制信息；基于所述第一控制信息控制所述云台转动所述目标偏航角和所述目标俯仰角。
10. 如权利要求9所述的装置，其中，所述装置还包括：

    第一判断模块，配置为在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差之前，判断所述云台是否处于所述跟踪状态；

    第二控制模块，配置为当所述云台未处于所述跟踪状态时，生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息，并存储所述第一位置，进而将所述第一位置作为所述初始位置。
11. 如权利要求9-10任一项所述的装置，其中，

    所述识别模块具体配置为按照预先存储的预定手势特征在所述采集到的图像中进行匹配，获得匹配结果；当所述匹配结果表示所述采集到的图像中存在所述预定手势时，基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形，并获取所述外接几何图形的预设参考点的位置；确定所述预设参考点的位置为所述第一位置，获得所述识别结果。
12. 如权利要求11所述的装置，其中，

    所述初始位置包括所述外接几何图像的参考方向；

    所述识别模块还配置为在基于所述预定手势，获得所述预定手势的外接几何图形之后，获取所述外接几何图形的当前方向，并确定所述当前方 向为所述第一位置，获得所述识别结果；

    所述第一控制模块具体配置为根据所述当前方向与所述参考方向之间的角度差，确定处于跟踪状态的所述云台需要旋转的目标滚转角，并基于所述目标滚转角，生成所述第一控制信息。
13. 如权利要求9所述的装置，其中，所述装置还包括：

    第二判断模块，配置为在获得所述第一位置与存储的初始位置之间的偏差，并根据所述偏差控制云台的转动角度之后，判断所述采集到的图像中是否存在所述预定手势；

    第三控制模块，配置为当所述采集到的图像中不存在所述预定手势时，生成第三控制信息，并基于所述第三控制信息控制所述云台退出所述跟踪状态。
14. 如权利要求10所述的装置，其中，

    所述装置还包括第三判断模块，配置为在生成用于控制所述云台进入所述跟踪状态的第二控制信息之前，判断所述预定手势的保持时间是否达到预设时间；

    确定模块，配置为当所述预定手势的保持时间达到所述预设时间时，确定需要生成所述第二控制信息。
15. 一种云台控制装置，包括：

    存储器，用于存储可执行程序；

    处理器，用于运行的所述存储器存储的可执行程序，实现执行权利要求1至7所述的云台控制方法。
16. 一种可读存储介质，存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现权利要求1至7所述的云台控制方法。

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