[发明专利]一种具有摄像机地理方向检测功能的装置

说明书

本发明公开了一种具有摄像机地理方向检测功能的装置，所述装置可使监控摄像机不依赖云台控制控制方式制约，实时检测确定监控摄像机动态方向。所述装置主要包括方向确定单元，角度检测单元，数据处理单元，通信单元及外壳。所述装置采用三种不同原理的传感器采集所述摄像机的方向信息，具有检测速度较快，检测精度较高等特点，可实时监测摄像机实时方向，在动态目标跟踪监控和图像识别定位领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种具有摄像机地理方向检测功能的装置，具体涉及传感器数据采集及数据处理等领域。

背景技术

监控摄像机是安防监控系统的主要视频设备。随着数字图像处理技术和模式识别技术的发展，监控摄像机的应用范围进一步扩大。在煤矿井下监控摄像机也更多地应用于煤炭自动开采、人员及设备监控定位等领域。监控摄像机一般固定安装于云台上，受云台控制系统控制变换角度，从而实现对不同区域的图像采集。由于云台采用开环控制方式，监控中心可控制云台转动，然而无法获得监控摄像机的动态角度，即使采用特殊的具有闭环控制的云台，当摄像机被现场工作人员强制手动转动、或受其它外力作用改变角度时，监控中心同样无法获得监控摄像机准确的动态方向，由于无法准确获得监控摄像机的动态角度及在地理坐标系中的方向信息，监控中心就无法准确判定所采集图像的监控区域，因此无法通过图像模式识别技术对监控目标进行准确定位，严重制约着监控技术的发展与应用。实际应用中，绝大部分监控摄像机不能方便获取方向信息，因此，急需一种不受云台控制方式制约的辅助装置，达到实时确定监控摄像机方向功能的目的。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有摄像机地理方向检测功能的装置，采用三轴加速度传感器，三轴磁力传感器及三轴陀螺仪传感器采集所述摄像机的方向信息，检测速度较快，检测精度较高，在动态目标跟踪监控和图像识别定位领域有着广泛的应用前景。所述摄像机主要包括方向确定单元，角度检测单元，数据处理单元，通信单元及外壳，所述方向确定单元用于得到装有所述装置的摄像机静止状态时的方向数据，包括至少一个三轴加速度传感器和至少一个三轴磁力传感器；所述角度检测单元用于得到装有所述装置的摄像机姿态变化时的方向数据，包括至少一个三轴陀螺仪传感器；所述数据处理单元负责对方向确定单元及角度检测单元得到的数据进行处理，判断装有所述装置的摄像机所处状态，得到摄像机在地理坐标系中的方向数据；；通信单元负责将数据处理单元输出的方向数据上传至接收设备。所述装置应刚性固定于摄像机上。装有所述装置的摄像机方向获取过程包括：

a.判断装有所述装置的摄像机所处状态是否为静态,如为静态执行步骤b,否则执行步骤c；

b.数据处理单元计算三轴加速度传感器及三轴磁力传感器采集到的数据，得到装有所述装置的摄像机处于静止状态时在地理坐标系中的方向数据；

c.数据处理单元通过计算角度检测单元三轴陀螺仪传感器采集到的数据，得到装有所述装置的摄像机某时刻相对于静态方向的角度变化，并在静态方向基础上叠加，得到摄像机在地理坐标系中的动态方向数据。

1.所述具有摄像机地理方向检测功能的装置进一步包括：判断装有所述装置处于非静止状态的方法包括，在设定时间t₁内，若三轴陀螺仪三个轴向数据变化量Δa_X、Δa_Y、Δa_Z平方和的算术平方根大于设定阈值B1，即则判定摄像机处于非静止状态；t₁、B1的值通过人为设定或测定得到。

2.所述具有摄像机地理方向检测功能的装置进一步包括：判断装有所述装置的摄像机处于非静止状态的方法包括，在设定时间t₂内，若三轴加速度传感器三个轴向数据变化量Δb_X、Δb_Y、Δb_Z平方和的算术平方根大于设定阈值B2，即

则判定摄像机处于非静止状态；t₂、B2的值通过人为设定或测定得到。