[发明专利]一种应用手机进行云台远程控制的方法

说明书

技术领域

本发明属于传感器技术及数字视频监控领域，尤其涉及一种应用手机进行云台远程控制的方法。

背景技术

随着多媒体技术和网络通信技术的迅速发展，视频监控技术在国民生产生活的各个领域得到了广泛应用。目前的数字视频监控一般采用将摄像机安装在云台上，通过云台控制摄像机进行水平、垂直方向的转动，云台控制系统对云台进行控制，带动摄像机转向需要监控的区域，将拍摄景象的视频流进行回传以实现远程监控。传统的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，3G、WiFi 等无线网络的迅速发展，出现了使用智能手机通过无线网络对监控设备远程控制的方法，这使得对云台的控制打破了地域和时间的限制，手机使用者可以随时随地监控远端情况。但是由于手机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。若在手机触摸屏上安排滑动条或操作按键来模拟云台操作面板，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。

目前还未有依据手机陀螺仪的旋转角速度来控制远端云台运动的方法，同时要达到高质量的远程监控，不仅需要控制云台的转向还需要控制云台的焦距和对焦，以达到精准监控，而目前通过手机传感器对云台的控制仅限于转向的控制，还未有对云台焦距及对焦的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术在操控效率和用户体验方面的不足，提供一种手机传感器进行云台远程控制的方法，以提高对云台控制的智能化。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种应用手机进行云台远程控制的方法，手机内置有陀螺仪和重力感应器，其特征在于，该方法通过云台转向控制、云台焦距控制、云台对焦控制三种模式对云台进行远程控制，通过对手机水平及上下转动的操作，模拟远端云台，控制云台运动；三种模式对应转向、焦距、对焦三种不同的控制，三种模式共同实现对云台的全方位控制。

所述云台转向控制模式通过以下子步骤来实现：

第一步，为手机的陀螺仪建立三维坐标系，以手机屏幕为水平面建立坐标系，设定长为X轴，宽为Y轴，以与手机屏幕垂直的法线方向为Z轴，完成三维坐标系的建立；

第二步，设定采样间隔；

第三步，对陀螺仪的参数值进行采样；在Android或者IOS操作系统中通过调用系统API函数，可以获取陀螺仪在各个分量上（X，Y，Z轴）的旋转角速度，取得的旋转角速度为一个三元数组[x,y,z]，z值在云台转向控制过程中不使用，以下步骤只对[x,y]进行处理；对陀螺仪的参数值进行采样时得到的旋转角速度值记录为：[                                                ,],[,],[,],…, [,] ，i为采样次数；

    第四步，确定手机转动的方向参数；依据陀螺仪参数值计算手机位置的变化，将从陀螺仪上获取的值进行分析来获得方向参数，将手机旋转的方向分为上，下，左，右四个方向，根据[x,y]的值进行判断；x表示手机按X轴转动的角速度，正负值分别代表向上下转动；y表示手机按Y轴转动的角速度，正负值分别代表向左右转动；

第五步，确定手机转动的角速度参数；依据采样间隔，设定参数n以防止云台由于手机的轻微抖动而发生同步抖动，参数n设定原理为:对于i个陀螺仪采样值，每n个划为一组求旋转角速度的平均值[,]，以[,]值作为该时间段的角速度参数，得到[,]，[,]，…，[,]，j<i；

第六步，将分析处理所得的数据转化为云台控制命令；将对[x,y]分析处理后所获得的方向参数和角速度参数，根据云台控制协议转化为相对应的云台控制命令；

    第七步，将转化而来的云台控制命令放入控制命令队列，发送给远端云台，控制云台转动；

所述云台焦距控制模式和云台对焦控制模式，通过以下子步骤来实现：

第一步，为手机的重力感应器建立坐标系；以手机屏幕为水平面，设定长为X轴，宽为Y轴，以与手机屏幕垂直的法线方向为Z轴，完成三维坐标系的建立；

    第二步，获取手机重力感应器的参数值；在Android或者IOS操作系统中可以通过调用系统API函数，获取手机在各个分量上（X，Y，Z轴）的当前重力加速度值；取得的数值为一个三元数组[x,y,z]，后续步骤只对[z]进行处理；

    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；