[发明专利]一种具有角度检测功能的摄像机

权利要求书

1.一种具有角度检测功能的摄像机，其特征在于：摄像机包括传感器单元，数据处理单元、图像采集单元、图像处理单元、通信单元和外壳；所述传感器单元用于采集摄像机姿态变化时的方向数据，传感器单元至少包括一个三轴陀螺仪；所述数据处理单元负责对陀螺仪所采集到的数据进行处理，得到摄像机姿态变化时的实时角度数据；所述图像采集单元负责视频图像采集，包括镜头和感光芯片，镜头用于光信号采集，感光芯片用于将光信号转化为电信号，采用CCD或CMOS感光元件，所述感光芯片的感光平面与摄像机外壳的中心轴线垂直；所述图像处理单元负责视频数据数字化，将通过数据处理单元得到的角度数据以字符形式叠加到视频图像中，并将叠加后的视频图像编码压缩输出；通信单元负责将图像处理单元输出的编码压缩视频图像及数据处理单元输出的角度数据上传至接收设备。

2.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于：使用摄像机前，需要在摄像机处于静态的条件下进行定标，定标内容包括：

a.确定摄像机体的三维坐标系(Xs,Ys,Zs)；确定方法包括，以三轴陀螺仪的三个转轴作为摄像机体的三维坐标系的坐标轴；

b.确定参考三维坐标系(X,Y,Z)；确定方法包括，设定Z轴垂直于地面向上，X轴垂直于所述摄像机安装墙面，Y轴平行于所述摄像机安装墙面；

c.根据摄像机体的三维坐标系，确定摄像机体在参考三维坐标系XOY、XOZ、YOZ平面上的初始偏移角度。

3.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于：数据处理单元将传感器单元持续得到的三个轴上的角速度数据进行处理，并将处理得到角度与摄像机体初始偏移角度进行叠加，得到某个时刻所述摄像机体相对于参考三维坐标系平面的偏移角度数据；具体方法包括，设传感器单元获取三个轴向上的各瞬时角速度为a_X、a_Y、a_Z，摄像机体在XOY平面的偏移角度为A1+∫a_Zdt；摄像机体在XOZ平面的偏移角度为A2+∫a_Ydt；摄像机体在YOZ平面的偏移角度为A3+∫a_Xdt；式中A1、A2、A3为摄像机体在参考三维坐标系XOY、XOZ、YOZ平面上的初始偏移角度，t为摄像机移动的累积时间。

4.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于：所述三轴陀螺仪的其中两个转轴与所述感光芯片的两个边平行；以三轴陀螺仪的三个转轴作为摄像机体的自身三维坐标系的坐标轴。

5.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于：所述摄像机安装使用时需调整角度，使根据三轴陀螺仪的三个转轴确定的摄像机体三维坐标系与根据安装环境确定的参考三维坐标系各坐标轴方向一致，使三个平面上的初始偏移角度为0度。

6.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于：所述摄像机包括模拟视频输出端口。