[发明专利]一种摄像机机芯光轴自动纠偏方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频安防监控领域，具体涉及一种摄像机机芯光轴自动纠偏方法及系统。

背景技术

一般的摄像机机芯都有变倍的功能，也即对所拍摄的物体有放大缩小的功能。当摄像机机芯变倍改变时，会产生光轴偏移。通俗地说，光轴偏移就是当在某个倍率下看到某个物体处在画面的正中心，但变倍放大或缩小后，物体通常并不是还处在正中心，而是往画面的上、下、左或者右发生了偏移，这个偏移就是光轴偏移。光轴偏移会给摄像机系统造成较大误差，需要进行纠正。要纠正光轴偏移，首先要测量光轴偏移，要纠正光轴偏移，必须计算出每种倍率下光轴偏移的大小，但是由于摄像机机芯的变焦是连续的，因此我们不可能测量每种倍率下的偏移，只能采用分段采样的方法，测量较少组数据，然后根据这较少的数据拟合成某个数学函数，再通过这个数学函数计算出其他各种倍率下的偏移量。现有技术中，需要应用特殊的仪器来手动测量数据。但是由于生产出来的每一个摄像机都不同，因此在测量之前需要对每一个摄像机都进行光轴校准，再对每一个摄像机手动测量这些数据，然后再将这些数据输入进摄像机里面，如此，势必会带来很大的工作量。并且，若测量的数据多了则会很耗时，而且容易出错，而测量的数据少了，则会导致拟合的数学函数不够准确，计算出来的光轴偏差会不准确。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种简单、自动的摄像机机芯光轴自动纠偏方法，采用的技术方案如下：

一种摄像机机芯光轴自动纠偏方法，包括：

S1.准备画有十字线的背景物体，将摄像机的倍率调至最小，并同时调整摄像机与背景物体的相对位置，使背景物体充满摄像机的画面；

S2.通过上位机控制摄像机的倍率变至最大；

S3.通过上位机控制摄像机的云台，使摄像机画面中的十字线交叉点与背景物体中的十字线交叉点相重合；

S4.通过上位机寻找背景物体中十字线交叉点的位置，并计算其与摄像机画面的十字线交叉点在水平和垂直方向上的光轴偏移像素差值；

S5.判断步骤S4的测试倍率下背景物体中十字线交叉点的位置与摄像机画面的十字线交叉点在水平和垂直方向上的光轴偏移像素差值与上个测试倍率的差值是否一样，若一样则不记录，若不一样则记录；

S6.调整摄像机的倍率，重复步骤S4和S5，计算各倍率下背景物体中十字线交叉点的位置与摄像机画面的十字线交叉点在水平和垂直方向上的光轴偏移像素差值并判断记录；

S7.上位机将记录的背景物体中十字线交叉点的位置与摄像机画面的十字线交叉点在水平和垂直方向上的光轴偏移像素差值发送至摄像机；

S8.摄像机对各倍率下背景物体中十字线交叉点的位置与摄像机画面的十字线交叉点在水平和垂直方向上的光轴偏移像素差值进行线性插值，并根据应用层的命令将其发送至应用层。

本发明控制摄像机由最大倍率逐渐变到最小倍率，计算每个测试倍率下光轴与视轴的像素差值，若与上个倍率差值一样不做记录，差值不一样则做一次记录，最后会得出两个集合：

X_off＝{x_m，x_m-1，...，x₁}

Y_off＝{y_m，y_m-1，...，y₁}

并发送至摄像机，摄像机对集合中相邻元素做线性插值，则输入任意倍率，即可计算出对应的像素差值。

作为优选，所述寻找各倍率下背景物体中十字线交叉点的位置的具体过程包括寻找十字水平线所在的行数和十字竖直线所在的列数，具体过程如下：

S41.计算十字水平线在摄像机画面中的实际像素和十字竖直线在摄像机画面中的实际像素；

S42.利用步骤S41计算所得的实际像素进行分组查找，具体如下：

从背景物体在摄像机所成的图像的第一行开始，每行为一组，累加图像灰度值，累加时对每行的图像灰度值累加值进行加权；

S43.重复步骤S42，直到行结束；

S44.寻找最小的图像灰度值累加值，确定十字水平线所在的行数；

S45.利用步骤S41计算所得的实际像素进行分组查找，具体如下：

从背景物体在摄像机所成的图像的第一列开始，每列为一组，累加图像灰度值，累加时对每列的图像灰度值累加值进行加权；

S46.重复步骤S45，直到列结束；

S47.寻找最小的图像灰度值累加值，确定十字竖直线所在的列数；