[发明专利]一种远程计算机摄像头监测系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机摄像头控制，尤其涉及一种远程计算机摄像头监测系统及控制方法。

背景技术

摄像头作为计算机设备的重要外设，是一种重要的视频输入设备，日常使用是将摄像头的视频输入端插入计算机的视频输入端口；随着人们对安全监视系统的需求，计算机远程监视成为一项紧迫需求，但是在进行远程控制摄像头的时候，由于计算机摄像头采用大型厚重镜头，因此传统的位置伺服型控制系统由于摩擦力以及惯性的影响在调整位置的时候容易出现偏差，将产生偏差信号不精确、不适于重负荷、大功率操作的缺陷。力反馈型的遥操作系统将操作手柄上的力或力矩直接反馈给主手，但是在摇臂自重很大，即使摇臂没有负载的情况下，操作手柄的操作仍然非常困难。力反馈伺服型的遥操作系统也存在着操作困难的情况。而力-位置综合型的遥操作系统在机械手自重比较大时也存在着操作困难的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种远程计算机摄像头监测系统及控制方法，通过对摇臂进行重力补偿，摇臂在负载非常大、进仍然能够轻松操作，实现了易于操作的目的，进而使得操作的精确度大大提高，使得摇臂的运动灵活流畅。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种远程计算机摄像头监测系统，包括主控计算机以及摄像头组件；

所述主控计算机用于建立主控计算机工作空间，并获取操作指令；所述摄像头组件，用于建立摄像头组件工作空间，根据操作指令在摄像头组件工作空间中与操作对象发生碰撞，并反馈；

所述主控计算机包括：

主接口模块，用于建立主控计算机工作空间，并将所述摄像头组件工作空间及主控计算机工作空间映射到虚拟空间中；力反馈设备，用于获取操作指令，并根据所述操作指令在主控计算机工作空间中运动，得到运动状态；

主控制器，用于根据所述力反馈设备的运动状态计算并进行重力补偿得到摄像头组件上的控制力；

所述摄像头组件包括：

从接口模块，用于根据所述摇臂的位置建立摄像头组件工作空间；

从控制器，用于根据所述控制力及虚拟空间控制摇臂的运动；

摇臂，用于在所述摄像头组件工作空间中与操作对象碰撞，并反馈碰撞后的力。

进一步地，所述主接口模块包括：

校准单元，用于引导力反馈设备中与力反馈设备代理点相对应的位置至工作空间的原点，根据所述原点确定主控计算机工作空间；

映射构建单元，用于将所述摄像头组件工作空间及主控计算机工作空间映射到虚拟空间中；

初始计算单元，用于从所述虚拟空间中获取摇臂代理点，并计算虚拟空间中力反馈设备代理点与摇臂代理点的初始距离差值。

进一步地，所述主控制器包括：

获取单元，用于根据力反馈设备的运动状态得到力反馈设备代理点坐标，根据所述力反馈设备中上一个时间统计节点的跟随代理点坐标及力反馈设备代理点坐标得到当前时刻的跟随代理点坐标；

计算单元，用于根据所述当前时刻的跟随代理点坐标、初始距离差值以及摇臂中的速度得到摄像头组件上的控制力；

补偿单元，用于对所述控制力进行重力补偿。

一种远程计算机摄像头监测控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，建立主控计算机工作空间和摄像头组件工作空间，并将所述摄像头组件工作空间及主控计算机空间映射到虚拟空间中；

步骤S2，获取所述主控计算机工作空间中力反馈设备的运动状态；

步骤S3，根据所述力反馈设备的运动状态计算并进行重力补偿得到摄像头组件上的控制力；

步骤S4根据所述控制力及虚拟空间控制摇臂在摄像头组件工作空间中与操作对象碰撞，并反馈碰撞后的力。

本发明的收益效果是：

本方案根据控制力及虚拟空间摇臂在摄像头组件工作空间中运动的步骤之后还包括了根据摇臂在摄像头组件工作空间的运动反馈摇臂的位置及运动状态。本实施例中，将摇臂在摄像头组件工作空间中的运动进行反馈，以便于使用者可通过图形化界面实时获取摄像头组件工作空间中交互过程。

例如，摇臂的运动状态记录了控制力的大小、摇臂的转矩以及摇臂中马达的状态等信息。使用者只需要在图形化界面中选择工具类型，进而操作力反馈设备与摄像头组件工作空间中的操作对象通过摇臂进行交互，并根据摇臂的位置及运动状态，摇臂实时通过力反馈设备向用户反馈平滑的触觉效果。

附图说明