[发明专利]一种应用手机进行云台远程控制的方法

摘要

本发明公开了一种应用手机进行云台远程控制的方法，该方法通过云台转向控制、云台焦距控制、云台对焦控制三种模式对云台进行远程控制，通过对手机水平及上下转动的操作，模拟远端云台，控制云台运动；三种模式对应转向、焦距、对焦三种不同的控制，三种模式共同实现对云台的全方位控制；本发明解决了传统的云台操作杆、按键等操作复杂度高，利用手机通过无线网络对云台进行控制的手机屏幕有限等问题，采用通过对手机转动实现云台控制的更为直观、操控效率更高的方法，同时对云台的控制不仅限于将云台转动到合适的位置还包括对云台焦距和对焦的控制，调整云台监控视野及清晰度，最终达到按照用户需求，实现云台监控的精确定位。

主权项

1.一种应用手机进行云台远程控制的方法，手机内置有陀螺仪和重力感应器，其特征在于，该方法通过云台转向控制、云台焦距控制、云台对焦控制三种模式对云台进行远程控制，通过对手机水平及上下转动的操作，模拟远端云台，控制云台运动；三种模式对应转向、焦距、对焦三种不同的控制，三种模式共同实现对云台的全方位控制；所述云台转向控制模式通过以下子步骤来实现：第一步，为手机的陀螺仪建立三维坐标系，以手机屏幕为水平面建立坐标系，设定长为X轴，宽为Y轴，以与手机屏幕垂直的法线方向为Z轴，完成三维坐标系的建立；第二步，设定采样间隔；第三步，对陀螺仪的参数值进行采样；在Android或者IOS操作系统中通过调用系统API函数，可以获取陀螺仪在各个分量上（X，Y，Z轴）的旋转角速度，取得的旋转角速度为一个三元数组[x,y,z]，z值在云台转向控制过程中不使用，以下步骤只对[x,y]进行处理；对陀螺仪的参数值进行采样时得到的旋转角速度值记录为：[,],[,],[,],…, [,] ，i为采样次数；    第四步，确定手机转动的方向参数；依据陀螺仪参数值计算手机位置的变化，将从陀螺仪上获取的值进行分析来获得方向参数，将手机旋转的方向分为上，下，左，右四个方向，根据[x,y]的值进行判断；x表示手机按X轴转动的角速度，正负值分别代表向上下转动；y表示手机按Y轴转动的角速度，正负值分别代表向左右转动；第五步，确定手机转动的角速度参数；依据采样间隔，设定参数n以防止云台由于手机的轻微抖动而发生同步抖动，参数n设定原理为:对于i个陀螺仪采样值，每n个划为一组求旋转角速度的平均值[,]，以[,]值作为该时间段的角速度参数，得到[,]，[,]，…，[,]，j<i；第六步，将分析处理所得的数据转化为云台控制命令；将对[x,y]分析处理后所获得的方向参数和角速度参数，根据云台控制协议转化为相对应的云台控制命令；    第七步，将转化而来的云台控制命令放入控制命令队列，发送给远端云台，控制云台转动；所述云台焦距控制模式和云台对焦控制模式，通过以下子步骤来实现：第一步，为手机的重力感应器建立坐标系；以手机屏幕为水平面，设定长为X轴，宽为Y轴，以与手机屏幕垂直的法线方向为Z轴，完成三维坐标系的建立；    第二步，获取手机重力感应器的参数值；在Android或者IOS操作系统中可以通过调用系统API函数，获取手机在各个分量上（X，Y，Z轴）的当前重力加速度值；取得的数值为一个三元数组[x,y,z]，后续步骤只对[z]进行处理；    第三步，设定采样间隔，定时对内置重力感应器的参数值进行采样；    第四步，确定手机转动的方向参数；分析获取的重力感应器的参数值，对比[z_i]与[z_i-1]的值；倘若[z_i]大于[z_i-1]，则表明用户正在使手机向上倾斜，倘若[z_i]小于[z_i-1]，则表明用户正在使手机向下倾斜；为了防止云台由于手机的轻微抖动而发生同步抖动，在连续对比2-3组数据都得出的同样的结果时，才认为用户确实是在使手机向上或向下倾斜； 第五步，将分析处理所得的数据转化为云台控制命令；根据云台控制协议将对[z]分析处理后获得的方向参数转化为云台控制命令；在云台焦距控制模式下，把向上倾斜对应为摄像头焦距拉近即ZoomTele指令，向下倾斜对应为摄像头焦距拉远即ZoomWide指令；在云台对焦控制模式下，把向上倾斜对应为摄像头焦点拉近即FocusNear指令，向下倾斜对应为摄像头焦点拉远即FocusFar指令；第六步，将转化而来的云台控制命令放入控制命令队列，依次发送给远端云台，控制云台焦距或云台对焦。