[发明专利]分体式云台的自动跟随控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分体式云台的自动跟随控制系统及方法。

背景技术

目前，用于监控的云台都是一体式的，负载的形式主要有三种：独立摄像机、摄像机和照明器或者摄像机与其他设备的组合。在缺少照明条件的情况下，独立摄像机在夜间起不到监控作用，如果单独安装照明器，照明方向固定无法跟随目标变化。安装照明器的一体化智能云台在监控过程中照明器和摄像机随云台同步转动：专利ZL200520139840.2安装的是红外照明器，照明角度不可变，用于近距离监控；专利ZL200820016226.0选用的是同步变焦的激光照明器适合远距离夜间监控。但是，当监控环境恶劣比如出现严重水汽时，一体化云台监测到的图像质量降低甚至无法分辨目标，主要原因是照明器和摄像机安装在同一个云台上距离较近。一体式监控云台的多个负载随云台同时转动，它们的方向始终保持一致，无需考虑跟随目标一致的问题，分体式云台将不同负载分别安装在主控云台和随动云台上面，拉大了负载之间的距离，而当负载分立于不同云台上时要想保证负载指向同一目标，保持相应的联动一致性是最关键的。

发明内容

本发明针对分体式云台在监测目标时随动云台需跟随主控云台转动并保证朝向一致的问题，提供了一种分体式云台的自动跟随控制系统及方法的技术方案。

本发明是通过如下技术措施实现的：一种分体式云台的自动跟随控制系统及方法，其特征是，它包括主控云台和随动云台，主控云台和随动云台均设置有水平和俯仰机构，主控云台和随动云台的内置处理器均包含有控制模块；

首先，确定与目标水平面对应的联动数学模型中的系数：

(1)、当监控的所有目标处于同一水平面S1时，可以通过如下方法求得：手动控制并观测屏幕使主控云台和随动云台指向同一目标水平面上的一个具体目标时，主控云台的控制模块能够自动获取主控云台的水平转动角xx1和俯仰转动角xx2；随动云台的控制模块能够自动获取随动云台的水平转动角yy1和俯仰转动角yy2并将获得的水平转动角xx1、yy1和俯仰转动角xx2、yy2自动输入预置在随动云台处理器内的联动数学模型，获得联动数学模型中的系数h1，h2和d；

(2)、当主控云台和随动云台同时监控S1和与S1平行的水平面S2上的目标时，S1和S2水平面分别对应一个联动数学模型，测定主控云台到S2水平面上任意一个月标的距离l2，就能确定S2水平面的联动数学模型的系数：

h1′＝l2*sinxx2′，

h2′＝(h1′-h1)+h2，

其中h1′和h2′为S2水平面的联动数学模型的系数，xx2′是主控云台到S2水平面上的目标的俯仰转动角，该俯仰转动角能够通过控制模块自动获取，h1和h2是(1)中计算得到的S1水平面的联动数学模型的系数；

其次，联动数学模型中的系数确定后，当主控云台转动时，主控云台的控制模块能够自动获取主控云台的水平转动角x1和俯仰转动角x2；

随动云台处理器通过联动数学模型：

y1=arctan(h1ctg(x1-a1)sin(x2-b1)h1ctg(x1-a1)cos(x2-b1)-d)+a2]]>或