[实用新型]一种能联动控制镜头焦距的重型数字云台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能设置预置位和运行轨迹的重型数字云台。更具体地说，涉及一种能自动控制和获取云台自身的水平转角、垂直俯仰角，并能联动控制和获取镜头焦距等参数的重型数字云台。

背景技术

随着科技的进步，视频监控系统正在向数字化、智能化方向发展，许多大型户外监控工程(如森林防火、边防巡逻、海事侦测、环保监测等)，普遍采用在制高点安装监控设备，采用高倍摄像镜头加重型云台作业的方式，由重型云台带动摄像镜头实现全方位的监控，以较少的监控基站监控更多的目标面积。

大型户外监控工程由于置身野外，监控的区域比较大，环境随地理、季节、昼夜、气候的变化而千变万化，而大型户外监控工程的除了需要以较少的监控基站监控更多的目标面积外，还需要采集清晰图像，并基于视频图像增加智能应用方能达到实用的目的。

为了达到上述目的，要求大型户外监控工程所使用的重型数字云台，需要能自动控制和获取云台的水平转角、垂直俯仰角，镜头的焦距三个参数。

首先，自动控制和获取云台的水平转角、垂直俯仰角，镜头的焦距三个参数是实现监控区域全覆盖的需要。

大型户外监控工程由于监控的区域比较大，环境千变万化，监控的目标区域远近高低各不相同，目前应用于该领域的同类产品由于不能联动控制镜头焦距，系统运行时镜头焦距为自适应，使得同一角度的视频不管远近，都为同一焦段，对于需要重点关注的区域、远处的区域不能拉近观测。此外，由于各预置位获取的图像需要无缝拼接，这就要求云台的预置位个数在512个以上，目前应用于该领域的同类产品普遍不能达到应用需求。

然后，自动控制和获取云台的水平转角、垂直俯仰角，镜头的焦距三个参数是获取清晰图像、智能应用的需要；

大型户外监控工程采集的视频很容易受时间、天气等因素的影响，在不同季节、不同时间、不同气候的条件下，目前应用于该领域的同类产品由于视频图像的获取是镜头自动对焦而产生的，各目标监测点的图像并非同样清楚，使得获取的图像不能用于精确的智能识别。为实现重点区域重点监控，不同区域均能获得清晰的视频图像，需要分别设置预置位以获得不同的自动运行轨迹，同样需要联动控制镜头焦距，自动控制和获取云台自身的水平转角、垂直俯仰角，并能联动控制和获取镜头焦距等参数。

其次，自动控制和获取云台的水平转角、垂直俯仰角，镜头的焦距三个参数是目标定位的需要。

在实际的行业应用当中，需要对监控范围内的目标进行定位。目标定位与地理信息系统(GIS)结合，利用重型云台所在的空间地理位置如纬度、经度、海拨高度，前端设备运行时采集到的云台的水平转角、垂直夹角，以及镜头的焦距，通过算法得出目标的纬度、经度、海拨高度，实现目标的精确定位。而目前应用于该领域的同类产品只能对云台的水平转角和垂直俯仰角的参数进行预置和获取，不能联动控制镜头焦距，使得定位的结果在相对方位上比较准确，而在具体位置的定位上误差较大。

因此，重型数字云台能自动控制和获取云台的水平转角、垂直俯仰角，镜头的焦距三个参数，通过设置预置位和轨迹实现林区全覆盖，可以使大型户外监控工程以较少的监控基站监控更多的目标面积；通过对焦距的控制还可以采集重点关注区域和远处监控目标的清晰图像，并基于视频图像增加智能应用；通过三个参数的实时回显，与控制中心的理信息系统(GIS)结合，还可以有效地拉高目标定位的精度。

目标定位时，重型云台所在位置的纬度、经度、海拨高度是已知的，前端设备运行时采集的云台的水平转角、垂直夹角，以及镜头的焦距的实时的，其精度越高，目标定位的结果就越精确。目前应用于该领域的同类产品由于运转精度普遍达不到该要求，使得目标定位的结果偏差较大，该重型数字云台的运转精度≤0.01°，可以有效提高目标定位的准确率。

在实际的应用中，大型户外监控设备由于置身户外，复杂多变的自然环境和交通使工程的施工和维护的成本一直居高不下，特别是其中的重型数字云台，作为前端视频采集系统的中枢，自身的体积和自重较大，并且需要承载的设备较多，使得安装比较麻烦，并由于长年在承重的情况下连续运转，很容易出现故障，使得维护成本较高。所以，云台的自重、载重、旋转速度、维护方法等，也是需要考虑的重要因素。

发明内容

本实用新型的目的就是提出一种可用于大型户外监控工程可联动控制镜头焦距重型数字云台，它设置了与摄像机连接的，对其进行信息采集及智能控制的预置接口，自动控制和获取云台自身的水平转角、垂直俯仰角，并能联动控制和获取镜头焦距等参数；安装简便，维护成本低。