專利名稱：吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及視頻圖像監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，涉及對視頻目標自動變焦、聚焦、跟蹤的裝置，尤其涉及一種吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著視頻監(jiān)控技術(shù)日益成為 大型裝卸設備上的標準配置，對大型裝卸設備所配置的視頻監(jiān)控裝置的要求也日益提高，從可以監(jiān)看被裝卸物件，到監(jiān)視設備行進方向有無障礙，現(xiàn)在已有要求從距地面或被裝卸物件幾十米的司機室，能清晰地看見被裝卸物件，以便司機能快速、安全地作業(yè)。為此，配置一種裝置或系統(tǒng)，能夠隨吊具的上下運動，自動變焦，始終跟蹤攝影，清晰顯示吊裝目標，從而使司機通過該裝置，觀察吊具運行過程，從而準確操控吊具，實現(xiàn)安全操作，成為裝卸行業(yè)正在追求的一項目標。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的任務是提供一種吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，對視頻監(jiān)控攝像機和云臺進行自動變、聚焦及調(diào)整俯仰角，實現(xiàn)監(jiān)控視頻圖像不因吊具運動而產(chǎn)生縮小或模糊的變化，同時幫助裝卸設備司機準確、安全地進行操控。本實用新型的技術(shù)解決方案如下一種吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，所述裝置包括云臺及攝像機鏡頭，所述裝置還包括云臺控制芯片、鏡頭控制芯片、初始化設置數(shù)碼管、存儲器、云臺驅(qū)動器以及鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器；所述云臺控制芯片連接云臺驅(qū)動器，云臺驅(qū)動器連接云臺接口，云臺驅(qū)動器驅(qū)動俯仰角步控云臺跟蹤目標調(diào)整俯仰角；所述鏡頭控制芯片連接鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器，鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器分別連接攝像機鏡頭接口驅(qū)動變聚焦步控鏡頭跟蹤目標變焦和聚焦；所述云臺控制芯片和鏡頭控制芯片分別連接存儲器。所述裝置還包括手動調(diào)控接口，手動調(diào)控接口分別連接云臺控制芯片和鏡頭控制
-H-* I I
心/T 按本實用新型的吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，采用嵌入式控制技術(shù)，對攝像機和云臺進行控制，達到自動跟蹤裝卸目標的效果。采用本實用新型的吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，能使視頻監(jiān)控攝像機和云臺進行自動變、聚焦及調(diào)整俯仰角，實現(xiàn)監(jiān)控視頻圖像不因吊具運動而產(chǎn)生縮小或模糊的變化。本實用新型能通過對攝像機鏡頭和云臺的自動跟蹤控制，實現(xiàn)對大型裝卸設備的精確、安全操作，同時幫助裝卸設備司機準確、安全地進行操控。

[0013]圖I是本實用新型的吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖。附圖標記I為工業(yè)信號數(shù)據(jù)輸入，2初始化設置數(shù)碼管，3為云臺控制芯片，4為云臺驅(qū)動器，5為云臺接口，6為鏡頭控制芯片，7為鏡頭變焦驅(qū)動器，8為鏡頭變焦，9為鏡頭聚焦驅(qū)動器，10為鏡頭聚焦，11為攝像機鏡頭接口，12為存儲器，13為手動調(diào)控接口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。參看圖I，本實用新型提供了一種吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，該裝置主要由云臺控制芯片3、云臺驅(qū)動器4、鏡頭控制芯片6、鏡頭變焦驅(qū)動器7、鏡頭聚焦驅(qū)動器9、初始化設置數(shù)碼管2、存儲器12、手動調(diào)控接口 13以及云臺接口 5和攝像機鏡頭接口 11組成。
·[0018]云臺控制芯片3連接云臺驅(qū)動器4，云臺驅(qū)動器4連接云臺接口 5，云臺驅(qū)動器4通過云臺接口 5驅(qū)動俯仰角步控云臺，從而跟蹤目標調(diào)整云臺的俯仰角。鏡頭控制芯片6連接鏡頭變焦驅(qū)動器7和鏡頭聚焦驅(qū)動器9，鏡頭變焦驅(qū)動器7和鏡頭聚焦驅(qū)動器9分別連接攝像機鏡頭接口 11，再連接攝像機鏡頭；變焦驅(qū)動器7驅(qū)動攝像機鏡頭跟蹤目標進行變焦，聚焦驅(qū)動器9驅(qū)動攝像機鏡頭跟蹤目標進行聚焦。z 臺控制心片3和鏡頭控制心片6分別連接存儲器12。手動調(diào)控接口 13分別連接云臺控制芯片3和鏡頭控制芯片6。所述云臺控制芯片3，通過對云臺俯仰角調(diào)控的計算方法，在當前采樣時采得的工業(yè)標準信號數(shù)據(jù)，計算出高度變化，求得相應角度變化，然后測算出在本采樣吊具升降周期內(nèi)應通過多少個脈沖量，令驅(qū)動器驅(qū)動俯仰角步控云臺，使其調(diào)整到需要的位置，從而確定實際操作周期的相同控制角度，保障攝像機采集圖像的有效角度。所述鏡頭控制芯片6，通過對鏡頭跟蹤變焦聚焦調(diào)控的計算方法，在設備上電時，鏡頭焦距調(diào)到極限位置，作變聚焦的起始的零位，并根據(jù)輸入的工業(yè)標準信號數(shù)據(jù)計算出其余變聚焦位置，令驅(qū)動器驅(qū)動變聚焦步控鏡頭自動變焦和聚焦，從而保持視頻圖像對目標吊具的自動跟隨。所述手動調(diào)控接口 13，接入手動調(diào)控器糾正累積偏差，當通過根據(jù)吊具鋼纜的機械傳動所輸出的信號數(shù)據(jù)，計算出的數(shù)據(jù)驅(qū)動驅(qū)動器進行鏡頭和云臺實現(xiàn)自動控制，會產(chǎn)生極微小的計算差，對因久而久之此數(shù)據(jù)累積而致的偏差，可以通過手動控制器給出的信號，直接調(diào)整步控鏡頭的聚焦、變焦及步控云臺的俯仰角度。在實際使用中，本實用新型的吊具鏡頭跟蹤控制裝置采用兩個嵌入式控制芯片云臺控制芯片3和鏡頭控制芯片6，相互間通過線路連接，根據(jù)所輸入的標準工業(yè)信號數(shù)據(jù)1，經(jīng)專門設計的嵌入式軟件程序計算出所需數(shù)據(jù)，輸出相應驅(qū)動信號，通過驅(qū)動器的驅(qū)動分別控制云臺和鏡頭。云臺控制芯片3通過線路連接云臺驅(qū)動器4和云臺接口 5,控制俯仰角步控云臺跟隨吊具目標調(diào)整俯仰角度；鏡頭控制芯片6通過線路連接變焦驅(qū)動器7、聚焦驅(qū)動器9和攝像機鏡頭接口 11，跟隨吊具目標對變聚焦步控攝像機鏡頭分別進行控制，實施鏡頭變焦8和鏡頭聚焦10，鏡頭控制芯片6每0. I秒對傳感器輸出的信號采樣一次，采樣得到的數(shù)據(jù)根據(jù)算法計算出應該輸出的脈沖數(shù)，然后輸出相應的脈沖到驅(qū)動器，驅(qū)動變聚焦步控鏡頭，從而實現(xiàn)視頻目標的自動跟蹤。當云臺控制芯片3從輸入的標準工業(yè)信號數(shù)據(jù)I獲得吊具高度數(shù)據(jù)時，嵌入式程序計算出相對應的云臺俯仰角度和鋼纜運行速度，完成跟隨初始化，且將數(shù)據(jù)存入存儲器12，并給出脈沖信號予驅(qū)動器，通過云臺接口 5，驅(qū)動俯仰角步控云臺，自動調(diào)整云臺的俯仰角至符合跟蹤目標吊具位置。當鏡頭控制芯片6獲得開機的信號時，隨即輸出初始化指令，令鏡頭變焦至極限起點(零)位置，再隨輸入的標準工業(yè)信號數(shù)據(jù)，由嵌入式程序計算出相應的變焦位置，和計算出應予補償?shù)木劢箶?shù)據(jù)，且將數(shù)據(jù)存入存儲器12，并給出脈沖信號至變焦驅(qū)動器7和聚焦驅(qū)動器9，通過攝像機鏡頭接口 11，驅(qū)動變聚焦可控鏡頭實現(xiàn)對目標的跟蹤對焦。所述初始化設置數(shù)碼管2，設數(shù)碼管顯示設備的吊具鋼繩的最大長度、最小長度和橫向距離。按動所設顯示按鈕，第一個顯示數(shù)據(jù)是最大長度(最上面的指示燈亮)，可在
30-80m之間任意設置；按第二次顯示的數(shù)據(jù)是最小長度(中間的指示燈亮)，可在2-10m之間任意設置；按第三次顯示的數(shù)據(jù)是橫向距離(最下面的指示燈亮)，可在I. 5-3. Om之間任意設置，再按則關(guān)閉數(shù)碼管，此時數(shù)據(jù)存入存儲器12。按動所設調(diào)節(jié)按鈕(兩個)，可調(diào)整所需調(diào)整的最大、最小及橫向數(shù)據(jù)，從而可實現(xiàn)對不同裝卸設備的吊具鋼纜長度及橫向跨距的初始化設置。所述手動調(diào)控接口 13，系為調(diào)整裝置在運行中可能出現(xiàn)累積誤差，控制器設置的接口，加置手動調(diào)控器，手動調(diào)整云臺俯仰角和鏡頭對焦，使裝置恢復準確的位置。綜上所述，采用本實用新型的吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，能對大型裝卸設備的吊具，通過云臺俯仰角和鏡頭對焦控制，實現(xiàn)隨吊具的上下運動進行視頻自動跟蹤，且始終保持清晰顯示吊裝目標，使司機能夠通過視頻鏡頭跟蹤裝置觀察吊具運行過程，從而準確操控吊具，快速安全地進行裝卸作業(yè)。當然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對上述實施例的變化、變型等都將落在本實用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，所述裝置包括云臺及攝像機鏡頭，其特征在于所述裝置還包括云臺控制芯片、鏡頭控制芯片、初始化設置數(shù)碼管、存儲器、云臺驅(qū)動器以及鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器； 所述云臺控制芯片連接云臺驅(qū)動器，云臺驅(qū)動器連接云臺接口，云臺驅(qū)動器驅(qū)動俯仰角步控云臺跟蹤目標調(diào)整俯仰角； 所述鏡頭控制芯片連接鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器，鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器分別連接攝像機鏡頭接口驅(qū)動變聚焦步控鏡頭跟蹤目標變焦和聚焦； 所述云臺控制芯片和鏡頭控制芯片分別連接存儲器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，其特征在于所述裝置還包括手動調(diào)控接口，手動調(diào)控接口分別連接臺控制芯片和鏡頭控制芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種吊具鏡頭自動跟蹤控制裝置，它包括云臺、攝像機鏡頭、云臺控制芯片、鏡頭控制芯片、初始化設置數(shù)碼管、存儲器、云臺驅(qū)動器以及鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器。云臺控制芯片連接云臺驅(qū)動器，云臺驅(qū)動器連接云臺接口，云臺驅(qū)動器驅(qū)動俯仰角步控云臺跟蹤目標調(diào)整俯仰角。鏡頭控制芯片連接鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器，鏡頭變焦驅(qū)動器和鏡頭聚焦驅(qū)動器分別連接攝像機鏡頭接口驅(qū)動變聚焦步控鏡頭跟蹤目標變焦和聚焦。云臺控制芯片和鏡頭控制芯片分別連接存儲器。本實用新型能通過對攝像機鏡頭和云臺的自動跟蹤控制，實現(xiàn)對大型裝卸設備的精確、安全操作，同時幫助裝卸設備司機準確、安全地進行操控。
文檔編號B66C15/00GK202529730SQ201220156290
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月14日
發(fā)明者鄔承基 申請人:上海成業(yè)科技工程有限公司