[发明专利]确定摄像机中机芯组件和云台组件倾斜的方法、摄像机

说明书

公开了确定摄像机中机芯组件和云台组件倾斜的方法，相机包括，具有图像传感器和加速度传感器的机芯组件，和控制机芯组件转动的云台组件，所述云台组件被配置为响应于外界输入的PT坐标进行俯仰运动和/或水平旋转运动，使得机芯组件进行对应的俯仰运动和/或水平旋转运动，以使所述图像传感器采集所述外界输入的PT坐标所对应的图像，该方法包括：在所述云台组件处于第一PT坐标时，从加速度传感器处获取第一测量数据；在云台组件处于第二PT坐标时，从加速度传感器处获取第二测量数据；基于第一测量数据和第二测量数据，确定所述机芯组件与所述云台组件之间存在倾斜。本发明在无需人工介入的情况下，通过一次性标定，即可校准设备的安装倾斜角。

技术领域

本发明涉及摄像机领域，特别地，涉及一种确定摄像机中机芯组件和云台组件倾斜的方法。

背景技术

随着摄像机设备智能功能的丰富，设备的安装越来越有着更高的要求。以球机为例，在球机中，具有成像模组的机芯组件与控制机芯运动的云台组件容易出现机芯安装在PT云台中时发生倾斜，和云台安装在环境中不水平的问题。

现有的图像采集监控设备例如球机的安装，通常没有任何措施来保障无偏差地安装。

发明内容

本发明提供了一种确定摄像机中机芯组件和云台组件倾斜的方法，以确定机芯安装在PT云台中所发生的倾斜，进一步地，确定发生倾斜后机芯组件与云台组件的坐标映射函数。

本发明提供的一种确定摄像机中机芯组件和云台组件倾斜的方法，所述相机包括，具有图像传感器和加速度传感器的机芯组件，和控制机芯组件转动的云台组件，其中，所述机芯组件固定地安装在所述云台组件上，所述云台组件被配置为响应于外界输入的PT坐标进行俯仰运动和/或水平旋转运动，使得所述机芯组件进行对应的俯仰运动和/或水平旋转运动，以使所述图像传感器采集所述外界输入的PT坐标所对应的图像，所述方法包括：

在所述云台组件处于第一PT坐标时，从所述加速度传感器处获取第一测量数据；

在所述云台组件处于第二PT坐标时，从所述加速度传感器处获取第二测量数据；

基于所述第一测量数据和所述第二测量数据，确定所述机芯组件与所述云台组件之间存在倾斜。

较佳地，确定所述机芯组件与所述云台组件存在倾斜，包括：

基于所述第一测量数据，计算得到第一四元数，

基于第一测量数据和第二测量数据，通过云台以其转轴为轴心从第一位置旋转到第二位置的转轴向量，计算得到第二四元数；

基于所述第一四元数和所述第二四元数，确定所述机芯组件与所述云台组件存在倾斜。

较佳地，所述加速度传感器为三轴传感器，用于分别生成X、Y、Z轴的测量数据，其中X轴的测量数据用于指示所述机芯组件的俯仰角，Y轴的测量数据用于指示所述机芯组件的偏航角，Z轴的数据用于指示所述机芯组件的横滚角；

基于所述第一测量数据，根据测量数据与偏转角的转换关系确定第一四元数，用于指示所述机芯组件的PT坐标系与水平坐标系的映射函数；

基于所述第一测量数据和第二测量数据，计算云台从第一PT坐标旋转到第二PT坐标的转轴向量，确定第二四元数，用于指示所述云台组件的PT坐标系与水平坐标系的映射函数；

基于所述第一四元数和所述第二四元数，确定所述机芯组件和所述云台组件存在的倾斜。

较佳地，其中基于所述第一四元数和所述第二四元数，确定所述机芯组件与所述云台组件存在倾斜，包括：

将所述第一四元数的转置和所述第二四元数之间的点积结果确定为所述机芯组件PT坐标系和所述云台组件PT坐标系之间的映射函数，用于定量指示所述机芯组件与所述云台组件存在的倾斜。