[发明专利]基于手机及内置重力感应器的云台控制方法

说明书

技术领域

本发明属于数字视频监控技术领域，具体涉及一种基于网络的用手机操控远程云台转动，实施视频监控的方法。

背景技术

目前的数字视频监控一般采取摄像机安装在云台上，监控中心控制云台进行水平、垂直运动，带动摄像机水平转动、调整机身倾斜角度等，摄像机对镜头范围内的景象进行拍摄传回视频流。对云台的控制有按键、摇杆、直接输控制命令等方式。

随着智能手机的大量普及，以及3G、WiFi等无线互联网络的迅速发展，远程监控多了一条新的途径，即智能手机通过网络远程操控监控设备而实施监控。这使得手机使用者可以随时随地监控远端情况。但由于手机的随身携带及触摸屏大小有限等特性，使得现有的各种操控远端云台方法在手机上使用显得很不方便。

若为手机配置专门的摇杆设备，则其携带不方便，这与手机的随身携带特性不符。若在手机触摸屏上安排滑动条或罗盘、按键等操作符号，模拟云台操作面板对云台实施操作，则会占用触摸屏很大的一部分显示空间，使得本就大小有限的触摸屏难以获得充分的屏幕空间播放实时传回的监控画面(由于在触摸屏上安排操作符号需要考虑到人手触摸的方便程度，操作符号不能设计得过小，若干操作符号的组合占用的屏幕空间比较大)。另外，滑动条、罗盘和按键的控制方式是在二维平面操控三维空间的移动，操作过程不直观。以上因素会影响到操控者对云台运行情况的判断，增加用户来回移动云台的次数，降低操控效率以及用户的操控体验。

综上，现有的手机云台控制方法需要占用大量的屏幕空间，并且只支持平面操控，难以克服手机屏幕空间有限、操控过程不直观等问题，使得操控效率不高、用户体验不好。

发明内容

本发明针对现有技术在操控效率和用户体验方面的不足，提出了一种基于手机及内置重力感应器的云台控制方法。

本发明采取以下技术方案：基于手机及内置重力感应器的云台控制方法，按如下步骤：

第一步，为手机内置重力感应器建立三维坐标系；

第二步，记录手机当前位置及远端云台位置，建立两者对应关系；

第三步，设定采样间隔，定时对内置重力感应器的参数值进行采样；

第四步，依据采样值计算手机当前位置与前一采样时刻位置的变化(含水平、垂直角度偏移)；

第五步，将取得的水平、垂直角度偏移值，输入云台控制命令生成模块；

第六步，云台控制命令生成模块对输入的各时刻手机位置参数进行整合运算，依据远端云台控制协议，生成远端云台控制命令；

第七步，将远端云台控制命令放入控制命令输出队列，依据命令发送策略，将控制命令经网络发往远端云台控制单元，实现对云台的控制。

本发明云台控制方法利用智能手机内置的重力感应器感知用户的肢体动作，将手机机身模拟为远端的云台，操控手机机身做水平、上下转动即操控远端云台做同样的运动。该方法操作过程中，操控者可以通过观察手机感知云台的相对位移，有良好的位置感、直观。同时，该方法无需在手机屏幕上显示用户操控用的滑动条、罗盘等操作符号，只需显示按键操作符号，使得手机可以留出更多的屏幕空间播放实时传回的监控画面，提高了操控的效率，有良好的用户体验。

附图说明

图1为手机控制远端云台示意图。

图2为手机内置重力感应器三维坐标系示意图。

图3为重力感应器Z轴参数值变动反映手机机身上下转动示意图。

图4为重力感应器X轴参数值变动反映手机机身左右转动示意图。

图5为依据内置重力感应器参数值计算手机上下转动角度原理图。

图6为依据内置重力感应器参数值计算手机左右转动角度原理图。

具体实施方式

基于手机及内置重力感应器的云台控制方法的基本原理是：目前的智能手机均内置重力感应器，可以感知手机在三维空间运动时，空间各分量(X、Y、Z轴)上的投影值。而用户以自然姿态手握手机(自然姿态指手机屏幕面向用户，机身与地面水平面有一个15°～75°的倾角)，对手机进行左右、上下转动时，重力加速度在空间各分量上的投影值可以反映出这样的转动运动。据此，可以将手机机身模拟为远端云台，通过记录手机机身在水平、垂直方向上的转动情况，感知用户对远端云台的操控要求，并将操控要求转化为云台控制指令，发送到远端云台控制单元，实现手机对远端云台的控制。

如图1所示，手机控制远端云台具体步骤如下：

第一步，为手机内置重力感应器建立三维坐标系。