[发明专利]监控摄像机自动控制器及吊具用自动追焦监控摄像机系统

说明书

技术领域

本发明属于岸边集装箱桥式起重机监控设备技术领域，具体涉及监控摄像机自动控制器及吊具用自动追焦监控摄像机系统。

背景技术

岸边集装箱桥式起重机简称为岸桥，主要应用在集装箱码头中，进行集装箱的装卸。集装箱装卸设备岸桥的吊具上方的小车架上需要安装视频监控摄像机，用来观察吊具的起升作业情况，以辅助安全生产。吊具在起升过程中，所处的空间高度不同，由于摄像机的安装位置固定，监控到的吊具起吊情况的画面不同。例如，在吊具到达低点时，吊具的画面在显示器中变得很小，摄像机拍摄角度大，分辨率很低，操作人员想要看到更多的吊具信息(开闭锁的状态、吊具距离集装箱距离、吊具的角度是否合适，确保锁头能够放进集装箱的锁孔等)比较困难。因此，要在吊具的起升过程中，通过合理的改变云台的状态和摄像机的焦距，使得吊具的视频画面在显示器中始终保持一致，让视频监控的效能发挥到更大，对操作人员的帮助更大，使得作业效率得到有效提升。

当前集装箱岸桥的观看吊具的摄像机视频监控调整，采用的手段是操作人员通过控制摇杆手工调整摄像机云台的水平角、垂直角、和摄像机镜头的焦距，观看适合工作场景的目的，很大程度上影响了工作效率，而且，人工手动控制的准确度有赖于操作人员的熟练程度，工调整的视频画面的变焦不连续，有卡顿感，监控视频的场景比例变化让人观看起来不舒服，另外，操作人员持续低头观察吊具位置，长时间工作给操作人员身体造成极大伤害，容易造成职业病，危害操作人员的身体健康。

随着集装箱装卸技术的发展，岸桥的远程操控已经在自动化和半自动化的集装箱码头中得到应用，而且越来越广泛。远程操控过程中视频监控系统辅助必不可少，根据岸桥吊具高度的工作状态能够自动改变监控摄像机的观看位置及范围，将为岸桥作业的远程控制带来良好的辅助，极大的提升生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供监控摄像机自动控制器及吊具用自动追焦监控摄像机系统，随吊具起升中，自动调整对吊具监控的摄像机的PTZ，实现对吊具的监控视频画面中的场景比例显示合理，视频监控的效能发挥到更大，极大提高作业效率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：

监控摄像机自动控制器，包含生成吊具所处高度值与吊具在该高度值处时吊具摄像机PTZ值之间的对应的映射函数的映射函数和参数设置模块、依据映射函数和参数设置模块的数据生成摄像机PTZ值调整量的摄像机控制参数计算模块、以及依据摄像机PTZ值调整量对吊具摄像机PTZ值进行调整的摄像机控制模块。吊具摄像机对吊具监控的合理PTZ值与吊具的空间位置存在对应映射关系，依据该对应映射关系，根据由岸桥的PLC控制系统提供的吊具的空间位置，可得吊具摄像机在该位置处对吊具监控的合理PTZ值，本系统采用映射函数的方法，对吊具摄像机的PTZ值进行调整，对吊具的监控效果好，吊具在监控视频画面中的场景比例最佳范围，映射函数独立生成运算、摄像机PTZ值调整量独立运算、再由单独控制模块控制，功能划分清晰，促使运算逻辑清晰可靠，促使调节的准确度高。

具体的，监控摄像机自动控制器，还包括为映射函数和参数设置模块提供吊具高度值数据的吊具高度数据模块、为摄像机控制参数计算模块提供摄像机当前PTZ值的摄像机信息输入模块、以及对映射函数和参数设置模块进行编辑设置的人机交换模块，吊具高度信息模块与岸桥PLC控制系统对接，实时获得吊具的高度信息H。

吊具用自动追焦监控摄像机系统，包括带有云台的摄像机、监控摄像机自动控制器，监控摄像机自动控制器的摄像机控制模块连接控制摄像机云台，监控摄像机自动控制器的摄像机信息输入模块连接摄像机云台，在吊具起升的过冲中，自动的修正吊具摄像机的PTZ值，使起升中的吊具的监控视频画面处于较佳的观看场景比例范围内，促使提高监控的使用效果，自动化控制，调整高效、精确。

吊具摄像机自动追焦监控方法，包括：

1)确定吊具摄像机P、T、Z值与吊具起升高度值H间的映射函数；

a.在吊具起升高度空间内选取至少三处不同位置处，在对应位置处分别将吊具摄像机的监控视频画面观看场景比例调整到最佳状态，分别读取并记录吊具摄像机在对应选定位置处的P、T、Z值：[p1，t1，z1]、[p2，t2，z2]、[p3，t3，z3]……[pn，tn，zn]，

b.依据步骤a中得出的数据，分别确定吊具摄像机P、T、Z数值与吊具起升高度值H的映射函数Fp、Ft、Fz：

[p1,p2,p3]Fp＝[H1,H2,H3]

[t1,t2,t3]Ft＝[H1,H2,H3]